一种零电压延时脱扣器制造技术

本发明专利技术涉及脱扣器领域，尤其涉及一种零电压延时脱扣器。包括滤波电路、启动电源电路、用于脱扣控制的电磁铁、开关电路、用于控制延时脱扣的延时电路、用于控制开关电路通断的控制电路，以及用于给开关电路和控制电路提供电源的稳压电源电路，所述的滤波电路的电源输入端与电网相连，所述的滤波电路的电源输出端与启动电源电路的电源输入端相连，所述的启动电源电路的电源输出端、开关电路与电磁铁线圈构成串联回路。本发明专利技术一种零电压延时脱扣器，电路简单、启动力矩大、吸合可靠，线圈发热量小、充电速度快、零电压后维持线圈功率（衔铁保持力）恒定、延时时间长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脱扣器领域，尤其涉及ー种零电压延时脱扣器。
技术介绍
欠压脱扣器是低压开关中的核心部件，欠压脱扣器驱动顶杆的工作方式有电磁型和永磁型两种类型。与永磁型欠压脱扣器相比，电磁型欠压脱扣器电路简单，断电后，顶杆在弹簧カ的作用下，具有“自复位”能力。但是现有电磁型欠压脱扣器普遍存在线圈发热量高，欠压脱扣器启动カ矩小或电路过于复杂等问题。根据GB14148. 1-2006《低压开关设备和控制设备总则》规定，欠压脱扣器的动作范围为额定电压的35% 70%，零电压(失压)脱扣动作电压是在额定电压的10% 35%。欠压脱扣器的一般工作原理为当线路电压正常(85% 110%额定电压)时，欠压脱扣器的衔 铁被其铁芯吸住(吸合)，断路器处于运行(闭合)状态，当线路电压降低到70%额定电压以下吋，衔铁脱扣器的铁芯电磁力减小，直至不能吸住衔铁，衔铁脱开并带动拉杆撞击断路器的脱扣杆(脱扣)，使断路器跳闸。对于延时欠电压继电器或脱扣器，其延时的測定应从电压达到动作值瞬时开始，至继电器或脱扣器等操动电器的脱扣器件(脱扣机构)动作瞬时为止。參考上述总则，零电压(失压)脱扣器除了满足零电压瞬时脱扣之外，采用零电压后带有延时脱扣的零电压(失压)延时脱扣器，可以进一歩保证用电安全。但是，如何采用最小容量的后备充电电容器以实现最长时间的延时且电路简单成为研究瓶颈，目前还未见有较为成熟的零电压(失压)延时脱扣器方案与产品出现。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中，为实现零电压(失压)后延时脱扣，通过增加电路、变换控制方式来解决电磁型欠压脱扣器正常工作时线圈发热量大、启动カ矩小、常有不吸合现象、电路过于复杂等问题，本专利技术提供ー种电路简单、启动力矩大、吸合可靠、线圈发热量小、充电速度快、零电压后維持线圈功率(衔铁保持力)恒定、后备充电电容量为最小或延时时间为最长的零电压延时脱扣器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是ー种零电压延时脱扣器，包括滤波电路、启动电源电路、用于脱扣控制的电磁铁、开关电路、用于控制延时脱扣的延时电路、用于控制开关电路通断的控制电路，以及用于给开关电路和控制电路提供电源的稳压电源电路，所述的滤波电路的电源输入端与电网相连，所述的滤波电路的电源输出端与启动电源电路的电源输入端相连，所述的启动电源电路的电源输出端、开关电路与电磁铁线圈构成串联回路；所述的控制电路包括用于采集启动电源电路中输出电源电压的SB信号采样电路、用于采集电网电压的SA信号采样电路和微处理器电路；所述的延时电路包括放电电路、充电电路和后备电容，所述的放电电路的电源输出端与微处理器电路、开关电路和电磁铁相连，所述的充电电路具有用于发送代表充电电压是否达到预定值的SC信号的SC信号发送端，所述的微处理器电路具有用于控制开关电路通断的第一信号发送端和用于控制放电电路是否工作的第二信号发送端；所述的后备电容正极接于充电电路与放电电路之间，负极接地；所述的SB信号采样电路的SB信号发送端、SA信号采样电路的SA信号发送端以及SC信号发送端均与微处理器电路连接，所述的第一信号发送端与开关电路连接，所述的第二信号发送端与放电电路连接。 所述的微处理器电路包括微处理器当SA信号大于电网额定电压的80%，且SB信号满足预定值时，使开关电路接通，即开关电路与电磁铁构成串联回路；当SA信号小于电网额定电压的30%,和/或延时时间到后，使开关电路断路。为了确定延时时间，以及保证电磁铁可靠吸合，所述的微处理器电路包括BCD拨码开关在需要延时脱扣的场合，设置不同的拨码开关组合，所述的微处理器读取此信号后，确定延时脱扣的延时时间；微处理器如果B⑶拨码开关表示的延时时间不为零，且当SA信号小于电网额定电压的30%后开始延时，直到延时结束，使开关电路断路。作为优选，所述的滤波电路为EMC电路，双向抑制来自电网与脱扣器内部产生的干扰信号。为了实现大力矩高可靠强启动，又使得脱扣器整体发热量小，所述的启动电源电路包括与滤波电路的电源输出端相连的降压电容、与降压电容的电源输出端相连的整流电路、正极与整流电路的直流输出端相连且负极接地的启动电容；启动电容的正极为所述启动电源电路的电源输出端。进ー步地，所述的SB信号采样电路由依次设于启动电容的正极和地之间的第三分压电阻、第四分压电阻串联组成，所述的SB信号为第三分压电阻和第四分压电阻之间引出的电压。为了降低功耗，滤波电路后连接有半波整流ニ极管，所述的半波整流ニ极管的正极与滤波电路的电源输出端连接。所述的充电电路的电源输入端与半波整流ニ极管的负极连接，电源输出端与放电电路连接。所述的稳压电源电路的电源输入端与半波整流ニ极管的负极连接。SA信号采样电路包括依次串联后设于半波整流ニ极管的负极和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻，还包括一个与第二分压电阻并联的滤波电容，所述的SA信号为第一分压电阻和第二分压电阻之间引出的电压。一般地，所述的稳压电源电路可以是开关形式的电源电路、串联降压形式的电路或脉冲宽度调制形式的降压电路。所述的开关电路可以是功率MOS管组成的电路、继电器电路、晶闸管电路或三极管电路。所述的微处理器电路中的微处理器可以是单片机(MCU)、片上系统(SOC)、CPLD、FPGA 或 DSP。所述的充电电路可以是三极管、MOS管或晶闸管组成的快速充电电路。所述的放电电路可以是三极管或MOS管组成的恒电流放电电路。所述的后备电容为电解电容或无极限电容。本专利技术的有益效果是， I、设置启动电源电路，开关电路接通后，启动电容上电荷全部释放于电磁线圈，电磁线圈上的电压，由降压电容容量的大小决定，且降压电容不产生有功功率，既实现了大力矩启动，又使得脱扣器整体发热量小；2、本专利技术中先行判断SA信号是否满足吸合条件，然后判断SB信号是否达到了预充值。仅当ニ个条件同时满足后，才有单片机电路控制开关电路接通电磁铁，确保了百分之百吸合；3、启动电源电路中设有EMC电路，双向抑制来自电网与脱扣器内部产生的干扰信号;4、稳压电源电路、SA信号采样电路和充电电路连接于半波整流电路之后，可显著降低功耗； 5、当外部电压没有电或断开后(零电压，低于30%)，依靠预先充电的能量，按照设定的时间，延时后脱扣；通常这样的延时断开时间为I 20秒；6、采用快速充电电路，确保充电时间很短，迅速可零压延时脱扣，可以大大缩短脱扣器单次工作周期；这在短时断电又迅速上电的场合，优势特别明显；7、采用恒电流放电电路，确保线圈功率恒定，也即确保脱扣器活动衔铁的保持力，防止衔铁因自行维持力降低而自行脱扣。并且，恒电流放电电路的电流与充电电压VH成“或”的关系，在放电电容容量一定时，放电时间最长。同理，零压(失压)后延时时间、电磁铁线圈和电磁铁維持功率均为一定值时，可计算得到最小的后备电容器的容量參数。综上所述，本专利技术ー种零电压延时脱扣器，电路简单、启动カ矩大、吸合可靠，线圈发热量小、充电速度快、零电压后維持线圈功率(衔铁保持力)恒定、延时时间长。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进ー步说明。图I是本专利技术一种零电压延时脱扣器最优实施例的电路原理图。图中I、EMC电路，2、稳压电源电路，3、微处理器电路，4、电磁铁，5、开关电路，6、充电电路，7、放电电路。具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种零电压延时脱扣器，其特征在于包括滤波电路、启动电源电路、用于脱扣控制的电磁铁(4)、开关电路(5)、用于在延时脱扣时提供电源的延时供电电路、用于控制开关电路(5)通断的控制电路，以及用于给开关电路(5)和控制电路提供电源的稳压电源电路(2)，所述的滤波电路的电源输入端与电网相连，所述的滤波电路的电源输出端与启动电源电路的电源输入端相连，所述的启动电源电路的电源输出端、开关电路(5)与电磁铁(4)线圈构成串联回路； 所述的控制电路包括用于采集启动电源电路中输出电源电压的SB信号采样电路、用于采集电网电压的SA信号采样电路和微处理器电路(3);所述的延时电路包括放电电路(7)、充电电路(6)和后备电容(CB1)，所述的放电电路(7)的电源输出端与微处理器电路(3)、开关电路(5)和电磁铁(4)相连，所述的充电电路(6)具有用于发送代表充电电压是否达到预定值的SC信号的SC信号发送端，所述的微处理器电路(3)具有用于控制开关电路(5)通断的第一信号发送端和用于控制放电电路(7)是否工作的第二信号发送端； 所述的后备电容(CBl)正极接于充电电路(6)与放电电路(7)之间，负极接地；所述的SB信号采样电路的SB信号发送端、SA信号采样电路的SA信号发送端以及SC信号发送端均与微处理器电路(3)连接，所述的第一信号发送端与开关电路(5)连接，所述的第二信号发送端与放电电路(7)连接。2.如权利要求I所述的ー种零电压延时脱扣器，其特征在于所述的微处理器电路(3)包括微处理器当SA信号大于电网额定电压的80%，且SB信号满足预定值时，使开关电路(5)接通，即开关电路(5)与电磁铁(4)构成串联回路；当SA信号小于电网额定电压的30%，和/或延时时间到后，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志祥，徐磊，蒋雷，蒋国良，
申请(专利权)人：江苏国星电器有限公司，常州工学院，
类型：发明
国别省市：