一种恒磁保持交流接触器控制电路及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种恒磁保持交流接触器控制电路及其控制方法。控制电路由电源及检测模块、控制及驱动模块、执行模块组成，控制电路的外围采用三线制，并外接一个常开的启动开关和一个常闭的停止开关，其中，控制及驱动模块由微处理器MCU、第一驱动电路、第二驱动电路、继电器J1线圈和继电器J2线圈组成；执行模块由电感L1、整流桥BD1、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、继电器J1线圈的五个触头、继电器J2线圈的五个触头和接触器线圈组成。本发明专利技术的控制电路结构简单、成本低、工作能耗小、安装方便、安全性能高、可靠性强、反应速度快。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种恒磁保持交流接触器，具体涉及一种基于微处理器MCU控制的、节能型恒磁保持交流接触器控制电路及其控制方法，属于电气工程领域。
技术介绍
交流接触器是电气设备中产量大、使用面广的主要电器产品之一，其主要控制对象是电动机、变压器、照明、电阻炉等各种用电设备，其应用涉及到工业、农业、交通运输、商业、人民生活和国民经济各方面。恒磁保持交流接触器在结构上与传统电磁机构的最大区别在于:吸合后线圈无需通电即可实现吸合位置的保持功能，具可靠性高，节能效果显著。目前，关于恒磁结构和控制电路的设计，结构较为复杂，且存在拉弧短路现象，需要进一步改善其性能。中国专利200820216240.5公布了一种恒磁保持交流接触器。当为线圈提供正向电流时，接触器吸合，并在电流断开后，通过恒磁力保持吸合状态；利用储能电容放电为线圈提供反向电流，克服恒磁力断开接触器。其控制电路存在以下缺陷:(1)电路结构复杂，特别是储能电路部分元器件较多，提高了成本；(2)接触器工作过程中控制继电器始终工作，因此电路能耗仍然较高。中国专利201210287412.9公布了一种改进后的控制电路，该电路结构简单、元器件少，接触器吸合后控制继电器不再通电，降低了能耗。但该控制电路采用行程按键，安装较为复杂并且行程开关按键闭合后断开会有拉弧现象，容易造成正负极拉弧短路。此外，在释放过程中当线圈通电时间过长时，会导致接触器重新吸合。
技术实现思路
本专利技术为克服上述·现有控制电路的结构复杂、能耗高，充放电脉冲时间较长，可靠性不高，反应速度慢，无法彻底灭弧等问题，提供一种结构简单、成本低、工作能耗小、安装方便、安全性能高、可靠性强、反应速度快、基于微处理器MCU的智能化节能型控制电路。本专利技术的另外一个目的是提供该控制电路的控制方法。本专利技术的控制电路采用的技术方案如下: 一种恒磁保持交流接触器控制电路，由电源及检测模块、控制及驱动模块、执行模块组成，控制电路的外围采用三线制，并外接一个常开的启动开关和一个常闭的停止开关，停止开关一端与220V交流电的L端相连，另外一端同时与启动开关的一端和电源及检测模块相连，所述启动开关的另外一端与电源及检测模块相连；其中，控制及驱动模块由微处理器MCU、第一驱动电路、第二驱动电路、继电器Jl线圈和继电器J2线圈组成，微处理器MCU的I/O 口 PO与第一驱动电路的一端相连,第一驱动电路的另一端与继电器Jl线圈的一端相连，继电器Jl的另外一端与第一驱动电路中的地端相连，微处理器MCU的I/O 口 Pl与第二驱动电路的一端相连，第二驱动电路的另一端与继电器J2线圈的一端相连，继电器J2的另外一端与第二驱动电路中的地端相连；执行模块由电感L1、整流桥BDl、电容Cl、电容C2、二极管D1、二极管D2、继电器Jl线圈的五个触头(其中转换型触点部分JlA为1、2、3端子，且在继电器线圈不通电时，I端与2端相连，当继电器线圈通电时，转换为I端与3端子相连；动合型触点部分JlB为4、5端子，且在继电器线圈不通电时断开，继电器线圈通电时吸合)、继电器J2线圈的五个触头(其中转换型触点部分J2A为1、2、3端子，且在继电器线圈不通电时，I端与3端相连，当继电器线圈通电时，转换为I端与2端子相连；动合型触点部分J2B为4、5端子，且在继电器线圈不通电时断开，继电器线圈通电时吸合)和接触器线圈组成，电感LI的一端与220V交流电的L级相连，另一端与整流桥BDl交流输入端的其中一端相连，整流桥BDl的另外一交流输入端与220V交流电的N级相连，整流桥BDl的直流输出正端与电容Cl的一端相连并且与继电器Jl的转换型触点部分JlA的3端、继电器J2的转换型触点部分J2A的2端相连，继电器Jl的转换型触点部分JlA的I端与二极管Dl的阴极以及交流接触器线圈的一端、电容C2的一端相连，交流接触器的另一端与二极管D2的阴极、电容C2的另一级以及继电器J2的转换型触点部分J2A的I端相连，二极管Dl的另一端与继电器Jl的动合型触点部分JlB的5端并且与继电器J2的转换型触点部分J2A的3端相连，二极管D2的另一端子与继电器J2的动合型触点部分J2B的5端并且与继电器Jl的转换型触点部分JlA的2端相连，继电器Jl的动合型触点部分JlB的4端与继电器J2的动合型触点部分J2B的4端、电容Cl的另一端以及整流桥BDl的直流输出负端相连。本专利技术的控制方法如下:接通220V交流电源，当按下启动开关时，微处理器MCU的P2 口的输入信号KG发生电平翻转，由高电平变为低电平；当按下停止开关时，微处理器MCU的P3 口的输入信号ST发生电平翻转，由高电平变为低电平；当输入信号KG为高电平时，微处理器MCU无输出信号；当输入信号KG为低电平时，微处理器MCU的PO 口输出信号为低电平，通过第一驱动电路、第二驱动电路使得继电器Jl线圈导通、继电器J2线圈不通；当输入信号ST为高电平时，微处理器MCU无输出信号；当输入信号ST为低电平时，微处理器MCU的Pl 口的输出信号为低电平，此时通过第一驱动电路、第二驱动电路使得继电器J2线圈导通、继电器Jl线圈不通；当继电器Jl线圈、继电器J2线圈均无电流通过时，接触器线圈没有电流流过，此时接触器处于断开状态；当继电器Jl线圈通电、继电器J2线圈不通电时，继电器Jl线圈的触头I和3相连，同时继电器Jl线圈的触头4和5相连，继电器J2线圈的触头I和3相连，继电器J2线圈的触头4和5断开，这时接触器线圈有正向电流流过，从而使接触器吸合，吸合后在磁铁的作用下，两个铁心始终保持吸合状态；当继电器J2线圈通电、继电器Jl线圈不通电时，继电器Jl线圈的触头I和2相连，继电器Jl线圈的触头4和5断开，继电器J2线圈的触头I和2相连，同时继电器J2线圈的触头4和5相连，这时接触器线圈有反向电流通过，从而接触器弹开。本专利技术具有的有益效果是: 1、电路结构简单、元器件少，成本低，线圈几乎无温升，能耗低，无噪音； 2、采用降压电容取代传统的变压器，体积小，极大的节省了仪器仪表的空间，节约了成本； 3、采用继电器替代行程按键，简化了安装工艺并将继电器的一对端子设计成分断点，保护了电路，彻底避免造成正负极拉弧短路，安全性能得到极大的提高； 4、用微处理器MCU来控制线圈通电，提高了接触器吸合、释放的反应速度，避免通电时间过长导致的重吸合现象，提高了系统的精度，实现了精确化控制；5、接触器采用三线制，外围电路直接连控制开关键，可直接替换原有的接触器，安装方便。附图说明图1是本专利技术接触器的原理图。图2是本专利技术接触器的工作电路示意图。具体实施例方式本专利技术的节能型恒磁保持交流接触器控制电路(图1)由电源及检测模块101、控制及驱动模块102、执行模块103组成，外围采用三线制，外接一个常开的启动开关SWl和一个常闭的停止开关SW2。电源及检测模块101产生电路所需的稳定的直流电；当按下启动开关SWl时，微处理器MCU的P2 口的输入信号KG发生电平翻转，由高电平变为低电平；当按下停止开关SW2时，微处理器MCU的P3 口的输入信号ST发生电平翻转，由高电平变为低电平。当输入信号KG为高电平时，微处理器MCU无输出信号；当输入信号KG为低电平时，微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒磁保持交流接触器控制电路，由电源及检测模块、控制及驱动模块、执行模块组成，其特征在于，控制电路的外围采用三线制，并外接一个常开的启动开关和一个常闭的停止开关，停止开关一端与220V交流电的L端相连，另外一端同时与启动开关的一端和电源及检测模块相连，所述启动开关的另外一端与电源及检测模块相连；其中，控制及驱动模块由微处理器MCU、第一驱动电路、第二驱动电路、继电器J1线圈和继电器J2线圈组成,微处理器MCU的I/O口P0与第一驱动电路的一端相连，第一驱动电路的另一端与继电器J1线圈的一端相连，继电器J1线圈的另外一端与第一驱动电路中的地端相连，微处理器MCU的I/O口P1与第二驱动电路的一端相连，第二驱动电路的另一端与继电器J2线圈的一端相连，继电器J2线圈的另外一端与第二驱动电路中的地端相连；执行模块由电感L1、整流桥BD1、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、继电器J1线圈的触点、继电器J2线圈的触点和接触器线圈组成，所述继电器J1线圈的触点包括转换型触点部分J1A的1端子、2端子、3端子和动合型触点部分J1B的4端子、5端子，所述继电器J2线圈的触点包括转换型触点部分J2A的1端子、2端子、3端子和动合型触点部分J2B的4端子、5端子。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘天红，谢华，盛占石，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：