专利名称：具有短路分断能力的智能交流接触器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有短路分断能力的智能交流接触器。
背景技术：
短路保护是电力系统与自动控制系统正常可靠运行的最重要保证，目前所有交流接触器都只具有频繁操作接通与分断电路的功能，不具有短路故障分断能力，张培铭等所获专利“高性能组合式智能交流接触器”(专利号200720009050. 1)采用二台独立的交流接触器电磁机构、二台独立的交流接触器触头灭弧装置，第一台交流接触器触头装置包括两组触头系统，两组触头系统仅接通或分断首先开断相这一相的电流，第二台交流接触器触头装置有二组触头，分别用于接通或分断另外两后开断相，实现三相电压零点附近接通；能准确地在三相电流接近过零时打开，使分断电弧能量更少，能实现少弧或无弧分断；但是由于第二台交流接触器二组触头，分别用于接通或分断另外两后开断相，也就是每一组触头系统接通或分断一相电流，其触头系统灭弧能力差，无法保证后开断相电流都能在电流过零时可靠分断，由于触头系统灭弧能力差，又没有进行短路故障早期检测，在短路故障发生时，不具有短路分断能力。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种具有短路分断能力的智能交流接触器，本电器的三台交流接触器各自具有两组桥式触头系统，大幅度加强触头系统的灭弧能力，通过单片机控制装置能实现在正常频繁操作时，三台交流接触器触头系统在电压零点附近接通，在三相电流过零时可靠分断电路，在短路故障发生时，进行短路故障早期检测，立即断开电磁机构，触头能快速打开，切断短路电流，具有短路分断能力与限流特性，本实用新型经过类似的试验证明其有很好的正常频繁操作零电流分断与短路故障分断能力。本实用新型的目的是这样实现的，一种具有短路分断能力的智能交流接触器，其特征在于，所述的具有短路分断能力的智能交流接触器包括单片机控制装置，三台独立的交流接触器电磁机构，三台独立的交流接触器触头灭弧装置；每台交流接触器电磁机构对应一台交流接触器触头灭弧装置，每一台交流接触器电磁机构均包括一组动铁芯、静铁芯、 线圈、反力弹簧；每台交流接触器触头灭弧装置均包括两组桥式触头系统的第一动触桥、第二动触桥、第一动触头、第二动触头、第一静触头、第二静触头、第一静触桥和第二静触桥， 一个触头支架、一个灭弧罩；所述第一动触桥、第二动触桥与第一动触头、第二动触头，安装固定在触头支架上，触头支架安装在动铁芯上，每台交流接触器触头灭弧装置分别仅接通分断一相电流；在其中每台交流接触器触头灭弧装置的第一静触桥上均套有电流传感器。在本实用新型一实施例中，每台交流接触器触头灭弧装置均包括二组桥式触头系统，所述二组桥式触头系统是串联或并联。本具有短路分断能力的智能交流接触器的单片机控制装置在适当时刻接通交流接触器电磁机构线圈电流，能保证三台交流接触器触头灭弧装置的触头分别准确地在三相
3电压零点附近接通，在要求正常分断时，单片机控制装置在适当时刻切断交流接触器电磁机构线圈电流，由于每台交流接触器都有两组桥式触头系统能减小每对触头的分断电弧能量，大幅度加强了触头系统的灭弧能力，保证三台交流接触器触头灭弧装置的两组桥式触头系统在三相电流接近过零时打开，在三相电流过零时可靠分断电路。本电器在短路故障发生时单片机控制装置通过短路故障早期检测快速切断交流接触器电磁机构线圈电流，然后通过机构快速动作，使三台交流接触器触头灭弧装置的两组桥式触头系统的触头快速打开，快速切断短路电流，具有短路分断能力的保护功能。本实用新型与现有技术相比，在要求正常分断时，由于每台交流接触器都有两组桥式触头系统能减小每对触头的分断电弧能量，大幅度加强了触头系统的灭弧能力，在三相电流过零时可靠分断电路，在短路故障发生时由于每台交流接触器都有两组桥式触头系统，通过短路故障早期检测与机构快速动作能快速切断短路电流，具有短路分断能力的保护功能，具有工作可靠稳定，功能强等特点。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的单片机控制装置的电路部分连接示意框图。标号说明A为单片机控制装置；Bl为第一台交流接触器电磁机构；Cl为第一台交流接触器触头灭弧装置；B2为第二台交流接触器电磁机构；C2为第二台交流接触器触头灭弧装置；B3为第三台交流接触器电磁机构；C3为第三台交流接触器触头灭弧装置；Z为整流电路；Zl为第一台交流接触器主控元件；Z2为第二台交流接触器主控元件；为第三台交流接触器主控元件；Zll为第一台交流接触器保持控制元件；Z12为第二台交流接触器保持控制元件；Z13为第三台交流接触器保持控制元件；Xl为第一台交流接触器线圈； X2为第二台交流接触器线圈；X3为第三台交流接触器线圈；Yl为降压控制电路；D为单片机装置；El为控制电路；E2为控制电路；Fl为第一台交流接触器的电流传感器；F2为第二台交流接触器的电流传感器；F3为第三台交流接触器的电流传感器；Ml为测量某线电压的电压传感器；M2为测量另一线电压的电压传感器；1为某相一组桥式触头系统的动触桥；11 为某相另一组桥式触头系统的动触桥；2为某相一组桥式触头系统的动触头；21为某相另一组桥式触头系统的动触头；3为触头支架；4为某相一组桥式触头系统的静触头；41为某相另一组桥式触头系统的静触头；5为某相一组桥式触头系统的静触桥；51为某相另一组桥式触头系统的静触桥；6为动铁芯；7为静铁芯；8为线圈；9为灭弧罩；10为反力弹簧。
具体实施方式
图 1 中从图1可知，动触桥1、动触桥11与动触头2、动触头21安装固定在触头支架3上， 触头支架3安装在动铁芯6上，灭弧罩9罩住动触桥1、动触桥11、动触头2、动触头21与静触头4、静触头41，静触桥5、静触桥51，第一台交流接触器触头灭弧装置Cl的触头系统，仅接通分断一相电流，第二台交流接触器触头灭弧装置C2的触头系统，仅接通分断另一相电流，第三台交流接触器触头灭弧装置C3的触头系统，仅接通分断第三相电流，电流传感器 Fl套在第一台交流接触器触头灭弧装置Cl的静触桥5上，电流传感器F2套在第二台交流
4接触器触头灭弧装置C2的静触桥5上，电流传感器F3套在第三台交流接触器触头灭弧装置C3的静触桥5上。从图1、图2可知，单片机控制装置A控制第一台交流接触器电磁机构Bi，第二台交流接触器电磁机构B2，第三台交流接触器电磁机构B3，单片机控制装置A的电路部分，其连接关系是电源Y接至整流电路Z的交流侧与降压控制电路Yl的输入端，Z的直流侧接至第一台交流接触器主控元件Z1、第二台交流接触器主控元件Z2、第三台交流接触器主控元件^3，第一台交流接触器主控元件Zl输出端接至第一台交流接触器线圈XI，第二台交流接触器主控元件Z2输出端接至第二台交流接触器线圈X2，第三台交流接触器主控元件输出端接至第三台交流接触器线圈X3，Y1的输出端经过第一台交流接触器保持控制元件Zll 接至第一台交流接触器线圈XI，Yl的输出端经过第二台交流接触器保持控制元件Ζ12接至第二台交流接触器线圈Χ2，Yl的输出端经过第三台交流接触器保持控制元件Ζ13接至第三台交流接触器线圈Χ3，Z的直流侧另一端分别与Xl另一端、Χ2另一端、Χ3另一端、Yl的另一输出端相接，单片机装置D的输出口 1接控制电路El的输入端，El的一个输出端接至 Zl的控制端，单片机装置D的输出口 2接控制电路El的另一个输入端，El的另一个输出端接至Ζ2的控制端，单片机装置D的输出口 3接控制电路El的另一个输入端，El的另一个输出端接至Ζ3的控制端，单片机装置D的输出口 4接控制电路Ε2的输入端，Ε2的一个输出端接至Zll的控制端，单片机装置D的输出口 5接控制电路Ε2的另一个输入端，Ε2的另一个输出端接至Ζ12的控制端，单片机装置D的输出口 6接控制电路Ε2的另一个输入端， Ε2的另一个输出端接至Ζ13的控制端，电流传感器Fl的输出端接至D的A/D 口 1，电流传感器F2的输出端接至D的A/D 口 2，电流传感器F3的输出端接至D的A/D 口 3，电压传感器Ml的输出端接单片机装置D的A/D 口 4，电压传感器Μ2的输出端接单片机装置D的A/D Π 5。在接通时，单片机控制装置A对电压传感器M信号进行采样，并在适当时刻接通第一台交流接触器电磁机构Bl线圈，使第一台交流接触器触头灭弧装置Cl的触头系统在电压接近过零时闭合，单片机控制装置A在适当时刻接通第二台交流接触器电磁机构Β2线圈，使第二台交流接触器触头灭弧装置C2的触头系统在电压接近过零时闭合，单片机控制装置A在适当时刻接通第三台交流接触器电磁机构Β3线圈，使第三台交流接触器触头灭弧装置C3的触头系统在电压接近过零时闭合，在运行时，单片机控制装置A对电压传感器Μ， 电流传感器F1，电流传感器F2，电流传感器F3信号进行采样，在要求正常分断时，单片机控制装置A在适当时刻切断第一台交流接触器电磁机构Bl线圈电流，使第一台交流接触器触头灭弧装置Cl的触头系统在第一相电流接近过零时打开，在第一相电流过零时可靠分断电路，单片机控制装置A在适当时刻切断第二台交流接触器电磁机构Β2线圈电流，使第二台交流接触器触头灭弧装置C2的触头系统在第二相电流接近过零时打开，在第二相电流过零时可靠分断电路，单片机控制装置A在适当时刻切断第三台交流接触器电磁机构Β3线圈电流，使第三台交流接触器触头灭弧装置C3的触头系统在第三相电流接近过零时打开， 在第三相电流过零时可靠分断电路，在发生短路故障时，单片机控制装置A进行短路故障早期检测，立即切断三台交流接触器电磁机构线圈电流，使三台交流接触器触头灭弧装置的触头系统在强反力弹簧作用下迅速打开，快速分断短路电流。惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，但不能以此限定本实用新型
5实施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及实用新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或申请专利范围不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。
权利要求1.一种具有短路分断能力的智能交流接触器，其特征在于，所述的具有短路分断能力的智能交流接触器包括单片机控制装置，三台独立的交流接触器电磁机构，三台独立的交流接触器触头灭弧装置；每台交流接触器电磁机构对应一台交流接触器触头灭弧装置， 每一台交流接触器电磁机构均包括一组动铁芯、静铁芯、线圈、反力弹簧；每台交流接触器触头灭弧装置均包括两组桥式触头系统的第一动触桥、第二动触桥、第一动触头、第二动触头、第一静触头、第二静触头、第一静触桥和第二静触桥，一个触头支架、一个灭弧罩；所述第一动触桥、第二动触桥与第一动触头、第二动触头，安装固定在触头支架上，触头支架安装在动铁芯上，每台交流接触器触头灭弧装置分别仅接通分断一相电流；在其中每台交流接触器触头灭弧装置的第一静触桥上均套有电流传感器。
2.根据权利要求1所述的具有短路分断能力的智能交流接触器，其特征在于每台交流接触器触头灭弧装置均包括二组桥式触头系统，所述二组桥式触头系统是串联或并联。
3.根据权利要求1所述的具有短路分断能力的智能交流接触器，其特征在于，所述的单片机控制装置包括具有以下连接关系的电路一电源接至整流电路的交流侧与降压控制电路的输入端，该整流电路的直流侧接至第一台交流接触器主控元件、第二台交流接触器主控元件、第三台交流接触器主控元件，所述第一台交流接触器主控元件输出端接至第一台交流接触器线圈，第二台交流接触器主控元件输出端接至第二台交流接触器线圈，第三台交流接触器主控元件输出端接至第三台交流接触器线圈，所述降压控制电路的输出端经过第一台交流接触器保持控制元件接至第一台交流接触器线圈，所述降压控制电路的输出端经过第二台交流接触器保持控制元件接至第二台交流接触器线圈，所述降压控制电路的输出端经过第三台交流接触器保持控制元件接至第三台交流接触器线圈，所述整流电路的直流侧另一端分别与第一台交流接触器线圈另一端、第二台交流接触器线圈另一端、第三台交流接触器线圈另一端、降压控制电路的另一输出端相接，所述单片机装置的第一输出口接控制电路的输入端，所述控制电路的第一个输出端接至第一台交流接触器主控元件的控制端，单片机装置的第二输出口接控制电路的另一个输入端，所述控制电路的第二个输出端接至第二台交流接触器主控元件的控制端，单片机装置的第三输出口接控制电路的另一个输入端，所述控制电路的第三个输出端接至第三台交流接触器主控元件的控制端，单片机装置的第四输出口接控制电路的输入端，控制电路的第四个输出端接至第一台交流接触器保持控制元件的控制端，单片机装置的第五输出口接控制电路的另一个输入端，控制电路的第五个输出端接至第二台交流接触器保持控制元件的控制端，单片机装置的第六输出口接控制电路的另一个输入端，控制电路的另一个输出端接至第三台交流接触器保持控制元件的控制端，第一电流传感器的输出端接至单片机装置的第一 A/D 口，第二电流传感器的输出端接至单片机装置的第二 A/D 口，第三电流传感器的输出端接至单片机装置的第三A/D 口，第一电压传感器的输出端接单片机装置的第四A/D 口，第二电压传感器的输出端接单片机装置的第五A/D 口。
专利摘要一种具有短路分断能力的智能交流接触器，它包括单片机控制装置；三台独立的交流接触器电磁机构、三台独立的交流接触器触头灭弧装置；每台交流接触器电磁机构对应一台交流接触器触头灭弧装置；每台交流接触器触头灭弧装置具有两组桥式触头系统即四对触头，所述两组桥式触头系统通过串联接法或并联接法相连接；每台交流接触器触头灭弧装置仅接通分断一相电流；三个电流传感器分别套在三台交流接触器触头灭弧装置的静触桥上。通过单片机控制装置能实现在正常频繁操作时，三台交流接触器触头系统在电压零点附近接通，在三相电流过零时可靠分断电路，在短路故障发生时，触头能快速打开，切断短路电流，具有短路分断能力与限流特性。
文档编号H01H47/00GK202076188SQ20112011773
公开日2011年12月14日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者吴功祥, 张培铭, 江和, 缪希仁, 鲍光海 申请人:福州大学