智能交流接触器控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术智能交流接触器控制装置属于电开关领域，特别是一种可镶嵌到交流接触器中的智能控制装置，由微控制器电路为核心和外围手动复位电路、启动自锁电路、电源电路、控制电压监控取样电路、脉冲启动执行电路、用户功能设置、三相电流取样电路、故障保护定时分断执行电路、数据存储电路、ＲＳ４８５通讯接口电路、电路工作状态显示电路组成。本实用新型专利技术具有外围保护电路定时功能通过微控制电子技术集成到一体，可节约社会资源、能耗，减小电柜体积、缩短电控线路设计周期，提高效率，大大降低产品成本，进一步提高产品的可靠性。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术智能交流接触器控制装置属于电开关领域，特别是一种可镶嵌到 交流接触器中的智能控制装置，可以使用在普通空气、复合、真空交流接触器上。技术背景目前，在电力频繁开关大电流负载的场合，普遍采用交流接触器进行控制电 机等负载，交流接触器存在以下不足1、在电压较低时，交流接触器不能正常 吸合情况下，容易烧毁电磁线圈。2、因交流接触器开关操作较为频繁，长期使 用主触点容易烧损，由此造成缺相损坏负载的事情屡有发生。3、如负载出现过流、三相电流不平衡或接地等，不能单独有效分断负载。4、不具有定时功能，当有些场合如电机降压起动、正反转、能耗(反接)制动等，须延时启动，或延 时分断，必须外加时间继电器。因交流接触器存在的功能不完善性，其往往在实 际应用中要配电流互感器、热继电器、时间继电器等外围组件形成一个复杂的控 制电路。
技术实现思路
本技术的目的在于避免现有技术中的不足之处及现有交流接触器存在 的功能不完善性而提供一种结构简单、使用方便、节约能耗、体积小、成本低、 可靠性高的可镶嵌到交流接触器中的智能控制装置。本技术的目的是通过以下措施来达到的，由微控制器和手动复位电路、 启动自锁电路、电源电路、控制电压监控取样电路、脉冲启动执行电路、用户功 能设置电路、三相电流取样电路、故障保护定时分断执行电路、电路工作状态显 示电路、数据存储电路组成，以微控制器为核心，启动自锁电路是在外接输入交流电源端口和外接启动按钮端口间设置继电器，Jl端口外接输入交流电源，J2 端口外接启动按钮，交流电源经变压器转换为两路低压电源， 一路经电源电路整 流、滤波、稳压输出为微控制电路供电， 一路输出经控制电压监控电路整流、滤 波、分压输入到微控制器端口。三相电流取样电路是三只电流互感器感应主触点电流的交流电信号经整流、高频滤波、电阻分流、分压，分别连接微控制器，输 入到微控制器内A/D转换器。微控制器的输出连接到脉冲启动执行电路，微控制 器的输出信号连接到驱动故障保护定时分断执行电路，微控制器连接工作状态显 示电路由发光二极管显示交流接触器的工作状态。用户功能设置电路由与微控制 器I/O 口相连的拨码开关和上拉电阻组成。脉冲启动执行电路由整流桥、场效应 管组成交流开关，其控制端通过光电藕合器与微控制器的端口相连。故障保护定 时分断执行电路控制端通过光电藕合器与微控制器的端口相连, 一路由光电藕合 器直接驱动继电器动作输出动作故障信号， 一路通过三极管控制继电器释放接触 器断开。电路工作状态显示电路由限流电阻、发光二极管和泄荷电阻组成，由微 控制器直接驱动。在脉冲启动执行电路、故障保护定时分断执行电路、电路工作 状态显示电路中，在光电藕合器输入端，发光二极管并联泄荷电阻，能有效增强 微控制器抗干扰能力及防止各种感应过电压对微控制器造成损坏。智能交流接触 器控制装置由RS485通讯接口电路与外界计算机通讯，微控制器F310内含A/D 转换器的高速系统级单片机，外围电路获得的信息传送到微控制器的i/o口，由 微控制器进行处理，再通过相应1/0口把信息送出到外围执行或显示器{牛，数据 存储电路的读写和通过RS485与外界计算机的通讯由微控制器的串口完成。手动复位电路是复位按钮Sl连接三极管基极，集电极输出连接微控制器复 位端口。手动复位电路按钮S1闭合，三极管集电极输出低电平，微控制器复位， 将恢复到上电启动状态，重新执行程序。启动自锁电路是在电源电路外接输入交流电源端口 Jl和外接启动按钮端口 J2间设置继电器K1，当启动按钮闭合，继电器动作常开触点闭合，完成启动自 锁功能。电源电路，Jl端口外接输入交流电源，J2端口外接启动按钮，交流电源经 变压器转换为两路低压电源， 一路经电源电路整流、滤波、稳压输出3.3伏为微 控制器(MCU)电路供电，其中继电器驱动电源直接从整流输出获得。变压器另一路输出经控制电压监控电路整流、滤波、分压输入到微控制器 PL1端口。脉冲启动执行电路由整流桥、场效应管组成交流开关，其控制端通过光电藕 合器与微控制器的端口相连。当微控制器口输出低电平脉冲，脉冲启动执行电路场效应管导通，端口 J3、 J4输出脉冲全电压启动电磁线圈。脉冲过后电源通过 电容电阻压降为电磁线圈节能保持供电。用户功能设置电路由与微控制器I/O 口相连的拨码开关和上拉电阻组成。用 户功能设置采用12位拨码开关，用于设置定时开关模式、定时时间、电流保护 模式、保护电流值。三相电流取样电路，三只电流互感器感应主触点电流的交流电信号经整流、 滤波、电阻分流、分压，分别输入到微控制器P1.2、 P1.3、 P1.4端口，当负载 过流、缺相、对地、三相电流不平衡，将直接反应相应电压的变化，通过微控制 器内A/D交换，监测三相电流的情况。故障保护定时分断执行电路由光电藕合器输入端连接在微控制器P1.7端 口，光电藕合器输出直接连接信号输出继电器，另通过三极管控制分断继电器， 微控制器检测到三相电流、控制电压异常或分断定时时间到，微控制器Pl. 7端口 输出低电平，光电藕合器导通， 一路由光电藕合器直接驱动信号输出继电器动作 输出动作信号， 一路通过三极管控制继电器释放接触器断开。电路工作状态显示电路由限流电阻、发光二极管和泄荷电阻组成，由微控制 器直接驱动。在微控制器检测到不同的输入信息，会驱动不同的发光二极管，用 于表示工作、定时和各种故障状态。数据存储电路由集成电路UT为铁电存储器，在电路掉电仍能保持信息，其 通过I2C总线与微控制器连接。RS485通讯口电路由集成电路UC完成微控制器与外计算机串口通讯。本技术的微控制器是控制器的核心部件，微控制器F310是内含十位A/D 转换器的高速系统级单片机。外围电路所得到的控制电压信号、用户功能设置数 据、三相电流信号传送到微控制器的I/O 口，由微控制进行处理，再通过I/O 口把信息送出到脉冲启动执行电路、故障保护定时分断执行电路、电路工作状态 显示电路，数据存储电路的读写和通过RS485与外界计算机的通讯由微控制器的 串口完成。本技术具有外围保护电路功能和微控制电子技术集成到一体，节约社会 资源、能耗，减小电柜体积、縮短电控线路设计周期、提高效率、大大降低产品 成本，进一步提高产品的可靠性。其包括以下功能1无触点线圈脉冲电子启动电路，对输入控制电压过高过低都不会烧毁电磁 线圈。2带电压监控电路对输入控制电压进行检测，可在用户要求下提供电压过低 或过高时释放交流接触器功能，对电机等对电压敏感的负载能起到很好的保护作 用。3三相电流取样电路，可对负载过流、缺相、对地、三相电流不平衡进行有 效保护，并提供多种延时过流保护模式，避免如电机负载启动浪涌电流大运行电 流小，出现不保护或误保护的现象。4短路电流保护锁定功能。当短路电流大于10倍交流接触器额定电流时， 保护锁定，保护不作动作，由上一级断路器作短路保护，以保护交流接触器不会 损坏。5定时启动、定时分断功能。6电控板自带启动自锁电路.在过流等故障交流接触器保护跳开情况下，电 路板不失电仍能显示故障信息,且能按复位键复位。7带一组常开常闭信号输出，可有效预防万一主触头发生粘连,可通过控制 其他保护机构动作,如带脱扣线圈的空气断路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能交流接触器控制装置，由微控制器和手动复位电路、启动自锁电路、电源电路、控制电压监控取样电路、脉冲启动执行电路、用户功能设置电路、三相电流取样电路、故障保护定时分断执行电路、电路工作状态显示电路、数据存储电路组成，其特征是以微控制器为核心，启动自锁电路是在外接输入交流电源端口和外接启动按钮端口间设置继电器，Ｊ１端口外接输入交流电源，Ｊ２端口外接启动按钮，交流电源经变压器转换为两路低压电源，一路经电源电路整流、滤波、稳压输出为微控制电路供电，一路输出经控制电压监控电路整流、滤波、分压输入到微控制器端口，三相电流取样电路是三只电流互感器感应主触点电流的交流电信号经整流、高频滤波、电阻分流、分压，分别连接微控制器，输入到微控制器内Ａ／Ｄ转换器，微控制器的输出连接到脉冲启动执行电路，微控制器的输出信号连接到驱动故障保护定时分断执行电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭桥石，
申请(专利权)人：郭桥石，
类型：实用新型
国别省市：81[]