一种适用于三相电源的欠压脱扣器制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于三相电源的欠压脱扣器，包括：电磁铁线圈、由所述电磁铁线圈控制的衔铁；整流电路，其输入端与三相电源中的任一线电压相连；取样电路，检测所述整流电路的输出电压；线电压检测模块，设于所述三相电源的输出端，用于检测至少两组线电压；所述电磁铁线圈,其电流输入端与所述整流电路的输出端相连，其电流输出端与一开关电路相连；主控模块，存储有额定电压Ue、强启动的电压值和维持衔铁吸合的电压值，若线电压有效值满足额定电压Ue的80%和强启动的电压时控制所述开关电路导通；若任一线电压低于额定电压Ue的50%时或所述取样电压不等于所述维持衔铁吸合的电压值时，则控制所述开关电路断开。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于三相电源的欠压脱扣器。
技术介绍
欠压脱扣器是断路器，尤其是框架式断路器的重要元件之一。欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70%至35%范围内，欠电压脱扣器应动作(脱扣器线圈失电，线圈内活动衔铁有复位弹簧顶出一脱扣) ，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35%时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭合；电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合(脱扣器线圈得电，线圈内活动衔铁有线圈电磁力克服弹簧力吸入并保持一定力矩一 “吸合”，为断路器可靠合闸提供条件)。欠压脱扣的本质，是防止断路器下级电器设备工作在欠压状态下电流过大后，电器设备自身发热加重的有效措施。参考上述原则，现有的欠压脱扣器，多半为单相电源工作方式。三相电路中的一体化的欠压脱扣器，还未见有较为成熟的欠压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提供一种结构简单、适用于三相电源的欠压脱扣器。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种适用于三相电源的欠压脱扣器，包括电磁铁线圈、由所述电磁铁线圈控制的衔铁；整流电路，其输入端与三相电源中的任一线电压相连；取样电路，检测所述整流电路的输出电压；线电压检测模块，设于所述三相电源的输出端，用于检测至少两组线电压；开关电路，其电流输入端与所述电磁铁线圈的电流输出端相连；所述整流电路的正输出端与所述电磁铁线圈的电流输入端相连；主控模块，存储有额定电压Ue、强启动的电压值和维持衔铁吸合的电压值，用于采集所述各线电压检测模块的输出电压以计算出所述三相电源的各线电压有效值，适于当所述三相电源的各线电压有效值同时达到额定电压Ue的80%，且检测取样电路的取样电压达到所述强启动的电压值时，控制所述开关电路导通，若任一线电压低于额定电压Ue的50%时或所述取样电压不等于所述维持衔铁吸合的电压值时，则控制所述开关电路断开。本专利技术中先行判断所述至少两线电压检测模块的输出电压(SA信号、SB信号)是否满足吸合条件，然后判断所述取样电路的取样电压(SH信号)是否达到了预设(预充电)值。仅当三个条件同时满足后，有单片机电路控制开关电路接通电磁铁线圈，确保了百分之百吸合。进一步，所述主控模块还用于根据采集所述各线电压检测模块的输出电压的上升沿或下降沿获得所述三相电源线电压的频率或周期，以计算出所述三相电源的各线电压有效值；其具体的思路先通过所述主控模块检测线电压检测模块路输出的采样的电压值和周期，以得到外网的准确的线电压有效值，能更加准确的判断外网电压的有效值是否达到额定电压Ue的80%，所以该脱扣器也非常适合运用到不同频率的场合，特别适合频率为20Hz 65Hz的交流电压。所以本专利技术的第二个目的是提供一种适于多频率三相电源的欠压脱扣器。所述主控模块还用于当所述 线电压正常时，若上述取样电压发生波动后，恢复到所述强启动的电压值后，所述主控模块产生一控制所述开关电路导通，以检测所述电磁铁线圈是否接入的脉冲信号，以实现在安装脱扣器时，所述电磁铁线圈可以带电插拔，即“热插拔”;其工作原理由于开关电路中的阻抗，当所述电磁铁线圈短路时，开关电路的阻抗限制了短路电流不会过大，不会引起电路故障，此时的所述整流电路的输出端的输出电压VH为小于所述维持衔铁吸合的电压值，则所述主控模块检测SH信号检测出线圈短路，所述主控模块控制所述开关电路断开。当线圈短路解除(或拔出)时，VH电压升高到输入额定电压的i倍(即强启动电压)，为再次启动电磁铁线圈做好了准备。所述主控模块控制所述开关电路执行一次“短时间的脉冲导通”，辨识电磁铁线圈是否接入(插入)。一旦辨识电磁铁线圈已经接入，则等待VH再次充电到输入电压值的#倍后，执行强启动。实现了“热插拔”。进一步，为了更有效的降低所述电磁铁线圈短路时的短路电路，在所述整流电路的输入端设一降压电容CK。进一步，为了使所述电磁线圈获得高压，在所述整流电路的输出端设一强启动电容Cl，充电电压为输入交流电压的V 2倍(约为电磁铁线圈额定工作电压的3-5倍)。开关电路接通瞬间，储能电容Cl上电荷全部通过电磁线圈释放，达到“强启动”吸合之目的。进一步，为了减小外电网干扰主控模块的信号处理，所述线电压检测模块，包括与线电压相连的降压电路，与降压电路输出端相连的光电耦合器，所述光耦电路的输出端与所述主控模块相连。进一步，所述欠压脱扣器还包括一提供所述主控模块、开关电路及光电耦合器电源的电源电路，该电源电路的输入电压从任一相线接入。进一步，为了在需要延时脱扣的场合使用，所述主控模块为一单片机电路，其包括与单片机相连的适于设定控制所述开关电路延时断开时间的BCD拨码开关。一种适用于三相电源的欠压脱扣器的工作方法，包括①当所述欠压脱扣器接入三相电源后，所述的主控模块通过线电压检测模块检测并计算所述三相电源的各线电压的有效值；②当所述各线电压同时达到所述的额定电压Ue的80%后，所述主控模块对电磁铁线圈的输入电压进行取样采集，若该输入电压达到所述强启动的电压值时，则所述主控模块控制开关电路导通以使所述电磁铁线圈得电，衔铁吸合；所述输入电压下降至所述维持衔铁吸合的电压值，以维持衔铁吸合；③当任一线电压低于所述的额定电压Ue的50%时或所述取样电压不等于所述维持电压值时，则所述主控模块控制所述开关电路断开以使所述电磁铁线圈失电，即衔铁弹出。进一步，为了实现所述“热插拔”;判断所述电磁铁线圈3是否接入的方法，包括A :当所述线电压正常时，若所述取样电压不等于所述维持衔铁吸合的电压值时，则所述主控模块控制开关电路断开；B:当所述取样电压恢复到所述强启动的电压值，则所述主控模块产生一控制所述开关电路导通，以检测所述电磁铁线圈是否接入的脉冲信号；C:当所述取样电压下降，则判断所述电磁铁线圈已接入，等待所述取样电压到所述强启动的电压值时，所述主控模块则控制所述开关电路导通以使所述电磁铁线圈得电。本专利技术具有以下优点(1)主控模块采集线电压检测模块的输出电压及电压周期，并同时检测两组线电压，得到准确的两组线电压的各有效值，并通过单片机来判断输入电压是否达到额定电压的80%，通过检测强启动电压来使脱扣器工作于三相电源，解决了现有欠压脱扣器不能在三相电源下工作等的技术问题，而且很适合在不同频率的电源下工作；(2)由于降压电容CK的接入，有效的克服了现有欠压脱扣器正常工作时线圈发热量大的问题；通过接入的强启动电容Cl，克服了启动力矩小、常有不吸合现象、并使电路设计简单；(3)利用单片机和开关电路的配合使用，能实现电磁铁线圈的带电插拔，抗短路，避免了安装过程中电磁铁线圈误拔造成脱扣器烧毁；(4)采用单片机来进行欠压控制，能有效的降低功耗；(5)采用的线电压检测模块，其通过光电耦合来实现SA、SB信号的采集，电路简单，隔离效果好。 附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图I为本专利技术的一种适用于三相电源的欠压脱扣器的结构原理图；图2为本专利技术的所述线电压检测模块结构示意图；图3为本专利技术的所述光电耦合器的伏安关系曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于三相电源的欠压脱扣器，包括：电磁铁线圈（3）、由所述电磁铁线圈（3）控制的衔铁；其特征在于还包括：整流电路（1），其输入端与三相电源中的任一线电压相连；取样电路（5），检测所述整流电路（1）的输出电压；线电压检测模块，设于所述三相电源的输出端，用于检测至少两组线电压；开关电路（2），其电流输入端与所述电磁铁线圈（3）的电流输出端相连；所述整流电路（1）正输出端与所述电磁铁线圈（3）的电流输入端相连；主控模块（6），存储有额定电压Ue、强启动的电压值和维持衔铁吸合的电压值，用于采集所述各线电压检测模块的输出电压以计算出所述三相电源的各线电压有效值，适于当所述三相电源的各线电压有效值同时达到额定电压Ue的80%，且检测取样电路（5）的取样电压达到所述强启动的电压值时，控制所述开关电路（2）导通，若任一线电压低于额定电压Ue的50%时或所述取样电压不等于所述维持衔铁吸合的电压值时，则控制所述开关电路（2）断开。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志祥，高波，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：