一种用于永磁接触器的控制电路及方法_3

文档序号:8261976阅读:来源:国知局
VR单片机引脚2脚检测到闭合控制信号时,AVR单片机立即使7脚变为高电平导通第一 MOS管Ql及第三MOS管Q3,经整流过的电流直接流入线圈L,电流方向向下(如图6中箭头I的方向),此时电流在线圈L中流动产生的磁场与永磁体产生的磁场方向一致,动铁芯受到磁力向下运动。延时数十毫秒后,AVR单片机11将7脚变为低电平关闭第一 MOS管Ql及第三MOS管Q3,闭合结束,接触器依靠永磁体产生的吸力维持闭合,此时电容C6、电容C7处于充电状态。
[0027]分断阶段:分断时220V供电电路已经关闭,AVR单片机11的供电由储能电路13中的电容C7提供,AVR单片机11检测到A端电压下降,则通过引脚6、8控制第二 MOS管Q2、第四MOS管Q4导通,电容C6中储存的能量释放,形成的电流在线圈L中的方向向上(如图6中箭头2的方向),抵消永磁体磁场。动铁芯会在反力弹簧的作用下向上运动,分断完成。
[0028]如图7所示,强制分断控制电路2包括超级电容供电及延时电路21和触头电压检测及脱扣器控制电路22;其中,
超级电容供电及延时电路21的第一端Π外接交流电源AC,第二端f2与触头电压检测及脱扣器控制电路22的第一端gl相连,第三端f3与正常控制电路I的第三端a3相连,用于在交流电导通时,进行充电储能,将获得的当前电压信号转变成低电平信号输出;在交流电断开的瞬间,确定获得的当前电压信号的电平值变为O时,启动延时,待预设的延时时间过后,输出高电平信号;在交流电断开后,输出直流电进行供电,并将获得的当前电压信号转变成低电平信号输出;
触头电压检测及脱扣器控制电路22的第二端g2与永磁接触器辅助触头T相连,第三端g3与脱扣器相连,用于当获取到超级电容供电及延时电路21输出的低电平信号时,保持脱扣器当前状态不变;当获取到超级电容供电及延时电路21输出的高电平信号,且检测到永磁接触器辅助触头两端的电压不为O时,确定永磁接触器动铁芯和静铁芯继续保持吸合状态,则进一步启动脱扣器强制脱扣,实现永磁接触器动铁芯和静铁芯的分断。
[0029]如图8所示,超级电容供电及延时电路21包括超级电容供电电路211和延时电路212 ;其中,
超级电容供电电路211包括变压器2111、第二整流桥2112和第二电容2113 ;其中,变压器2111的输入端外接交流电源AC,用于将交流电转变成直流电;第二整流桥2112的两端分别连接变压器2111的输出端和第二电容2113的一端之间,用于将经变压器2111处理的直流电进行整流;第二电容2113的另一端外接延时电路212的输入端,用于在交流电导通时,进行充电储能;以及在交流电断开时,输出直流电进行供电;
延时电路212包括光耦2121、延时装置2122和第一比较器2123,其中,光耦2121中的发光器的正极(+ )与正常控制电路I的第三端a3相连,负极(_)接地;光耦2121中的受光器的输入端与第二电容2113的另一端及延时装置2122的输入端相连,输出端与第一比较器2123负极输入端(_)相连;延时装置2122的另一端与第一比较器的正极输入端(+ )相连,用于当光耦不导通时,启动延时;第一比较器2123的输出端与触头电压检测及脱扣器22的第一端gl相连,用于当光耦2121导通时,输出低电平信号;当光耦2121不导通时,待延时装置2122中预设的延时时间过后,输出高电平信号。
[0030]应当说明的是,第二电容2113也可以为可充电的锂电池,延时装置2122为延时电容。
[0031 ] 如图9所示,触头电压检测及脱扣器控制电路22包括触头电压检测电路221和脱扣器控制电路222 ;其中,
触头电压检测电路221包括由第一电阻2211、第一分压电阻2212、第二分压电阻2213与永磁接触器辅助触头T相连构成的回路,以及由第二运算器2214、第二电阻2215、第三电阻2216、第四电阻2217及第五电阻2218构成的减法电路;其中,回路用于在动铁芯和静铁芯吸合时使得第一电阻2211两端产生电压,在动铁芯和静铁芯断开时使得第一电阻2211两端的电压为O ;减法电路用于将第一电阻2211两端的差分电压转换成对地电压;
脱扣器控制电路222包括第五晶体管2221和第六晶体管2222 ;第五晶体管2221的栅极Gl与第一比较器2123的输出端相连,源极SI与第二运算器2214的输出端相连,漏极Dl与第六晶体管2222的栅极G2相连,用于当获取到低电平信号时,断开第六晶体管2222导通;当获取到高电平信号时,实现第六晶体管2222导通;第六晶体管2222的源极S2与脱扣器的线圈相连,漏极D2接内部工作电源VCC,用于在第五晶体管2221导通时,导通脱扣器的线圈,启动脱扣器强制脱扣,实现永磁接触器动铁芯和静铁芯的分断。
[0032]如图10所示,对本发明实施例中强制分断控制电路2应用场景进一步说明:
图中,Tl为变压器、整流桥D9为第二整流桥、电容C9为第二电容,变压器Tl、整流桥
D9和电容C9构成超级电容供电电路;U2为光耦、电容Cll构成延时装置、比较器A为第一比较器,U2、电容Cll和比较器A构成延时电路;
电阻R16为第一电阻、电源分压电阻Rl7为第一分压电阻、电阻R18为第二分压电阻、T为辅助触头,电阻R16、R17、R18和辅助触头T构成回路;比较器B为第二比较器、电阻R11、R12、R13、R15分别对应为第二至第五电阻,比较器B和电阻Rll、R12、R13、R15构成减法电路;
MOS管Q6为第五晶体管、MOS管Q7为第六晶体管;
其工作原理为,延时电路中的A点与正常控制电路中电压检测端A点连通,永磁,A点电平为高电平,延时电路中的光耦U2导通,此时比较器A输出为低电平,触头电压检测与脱扣器控制电路中的MOS管Q6关闭,整个保险电路无需工作。当永磁接触器接收到分断指令时,A点的电压迅速下降到0,延时电路中的光耦U2不导通,延时电路延时一定时间(如2秒)后,比较器A输出高电平,触头电压检测及脱扣器控制电路中MOS管Q6导通,此时如果R16两端仍然有电压,表明接触器没有完成开断动作,MOS管Q7将被导通,脱扣器线圈通电,脱扣器被触发,强制脱扣过程启动。如果R16两端电压为0,表示永磁接触器已正常分断,MOS管Q7不被导通,脱扣器不动作。
[0033]如图11所示,为本发明实施例,提出的一种用于永磁接触器的控制方法,其在设有上述的电路及脱扣器的永磁接触器上实现,所述方法包括:
步骤S101、在交流电导通时,根据所产生的电平值高于预设阈值的当前电压信号,生成闭合指令,使得经永磁接触器线圈的电流产生的磁场与所述永磁接触器永磁体产生的磁场同向,实现所述永磁接触器动铁芯和静铁芯的闭合;
步骤S102、在交流电断开后,根据所产生的电平值低于预设阈值的当前电压信号,生成分断指令,使得经所述线圈的电流产生的磁场与所述永磁接触器永磁体产生的磁场反向,实现所述永磁接触器动铁芯和静铁芯的分断;
步骤S103、在交流电断开的瞬间,获取到所产生的当前电压信号的电平值为O时,启动延时,待预设的延时时间过后,检测到所述永磁接触器动铁芯和静铁芯继续保持吸合状态,则启动所述脱扣器强制脱扣,实现所述永磁接触器动铁芯和静铁芯的分断。
[0034]其中,所述方法进一步包括:
在交流电导通时,保持所述脱扣器当前状态不变。
[0035]实施本发明实施例,具有如下有益效果:
在本发明实施例中,由于交流电导通时,可通过正常控制电路产生闭合指令实现永磁接触器动铁芯和静铁芯闭合,可保证生产正常运行;而在交流电断开的瞬间,通过正常控制电路中电压的变化来确定分断指令,启动强制分断控制电路的延时功能,并同时通过正常控制电路来实现动铁芯和静铁芯分断,待延时过后,通过强制分断控制电路检测动铁芯和静铁芯的分断是否完成,一旦分断未完成,则通过强制分断控制电路强制启动脱扣器脱扣,实现动铁芯和静铁芯分断,从而实现可以在永磁接触器无法正常分断时,快速及便捷的控制永磁接触器动静铁芯分断,降低生产过程中产生的安全隐患的目的。
[0036]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,所述的存储介质,如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
[0037]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于永磁接触器的控制电路,其特征在于,其在设有脱扣器的永磁接触器上实现,包括正常控制电路以及与所述脱扣器相连的强制分断控制电路;其中, 所述正常控制电路的第一端外接交流电源,第二端与所述永磁接触器的线圈相连,第三端与所述强制分断控制电路的第三端相连,用于在交流电导通时,根据所产生的电平值高于预设阈值的当前电压信号,生成闭合指令,使得经所述
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