一种节能交流接触器智能控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于接触器技术领域，特别涉及一种节能交流接触器智能控制装置。
【背景技术】
[0002]交流接触器是一种频繁操作的低压电器，一方面接触器能否可靠工作直接影响到电力与自动化系统的正常运行，另一方面由于接触器广泛用于电力与自动控制领域，其运行总损耗非常可观。在能源日益减少的情况下，研制一种既能可靠运行又能节约电能的智能接触器控制器适应时代的要求。
[0003]随着自动化控制技术的发展，出现了一些接触器节能控制方法，如在接触器动静触头合闸后采用电力电子直流电源PWM斩波控制技术，对接触器线圈的电流进行斩波控制，虽然这样能在接触器正常工作的情况下减少电能损耗，起到节能的控制作用，但是这些控制属于开环控制，接触器运行时会出现一些问题:如为了尽量节能，将斩波频率控制在最极端区域，虽然可以节能，但是一旦供电电压波动或者接触器的机械特性因频繁运行而改变，可能会出现接触器动静触头弹跳，从而降低了接触使用的可靠性；而为了使得接触器能可靠工作，将斩波频率控制在裕量较大的区域内，这样又不能达到理想的节能效果。所以现有的控制方式已经不能满足时代发展的需要，急需出现一种新的控制装置。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的，在于提供一种节能交流接触器智能控制装置，其可实现接触器运行损耗的节能控制，解决了接触器在使用时既要有效减少运行损耗，又要使得接触器可靠工作的控制难题，提高了节能效率和接触器运行的可靠性。
[0005]为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0006]—种节能交流接触器智能控制装置，用于对交流接触器进行控制，所述交流接触器具有线圈和动触头；所述控制装置包括主控制器、第一 AD转换电路、电源电压采样调理电路、整流电路、PWM电路、线圈电流驱动电路、第二 AD转换电路和动触头位置检测电路，其中，整流电路的输入端连接市电，输出端经由电源电压采样调理电路连接第一 AD转换电路的输入端，所述第一 AD转换电路的输出端连接主控制器；所述整流电路的输出端还连接线圈电流驱动电路；所述动触头位置检测电路的输入端连接接触器的动触头，动触头位置检测电路的输出端经由第二 AD转换电路连接主控制器；所述主控制器的输出端连接PWM电路的输入端，而PWM电路的输出端连接线圈电流驱动电路的输入端，线圈电流驱动电路的输出端连接接触器的线圈。
[0007]上述整流电路包括整流桥及并联在该整流桥输出端的电解电容。
[0008]上述电源电压采样调理电路包括顺序连接的采样电路、电压跟随器和滤波电路，其中，采样电路的输入端连接整流电路的输出端，滤波电路的输出端连接第一 AD转换电路的输入端。
[0009]上述动触头位置检测电路包括相互连接的位移传感器和电压调理电路，所述位移传感器的输入端连接动触头，输出端经由电压调理电路连接第二 AD转换电路。
[0010]上述主控制器采用C8051f340单片机。
[0011]上述线圈电流驱动电路包括顺序连接的光耦隔离电路和电力电子开关管，光耦隔离电路的输入端连接PffM电路的输出端，电力电子开关管的输出端连接线圈。
[0012]上述光耦隔离电路采用TPL250芯片。
[0013]上述电力电子开关管采用IRF530芯片。
[0014]上述主控制器还分别连接有按键模块和指示灯。
[0015]采用上述方案后，本实用新型通过实时采集动触头的位置信息以及电源电压，根据位置信息及电源电压调节供给线圈的电流，从而使得在保证接触器可靠工作的情况下，线圈的运行电流最小，有效了减少接触器的运行损耗，控制方式简单有效，解决了由于电源电压波动、接触器由于频繁运动导致机械特性改变等外物影响时，既要保证接触器能可靠吸合，又要节能的难题，整个系统设计生产成本低，具有很高的研究和推广价值。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的电路原理框图；
[0017]图2是本实用新型的工作原理图。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0019]如图1所示，本实用新型提供一种节能交流接触器智能控制装置，用于对交流接触器进行控制，所述交流接触器具有线圈和动触头；所述控制装置包括主控制器、第一 AD转换电路、电源电压采样调理电路、整流电路、PWM电路、线圈电流驱动电路、第二 AD转换电路和动触头位置检测电路，下面分别介绍。
[0020]所述整流电路的输入端连接市电，输出端经由电源电压采样调理电路连接第一 AD转换电路的输入端，所述第一 AD转换电路的输出端连接主控制器，所述整流电路将市电输入进行整流后，送入电源电压采样调理电路进行采样后，再由第一 AD转换电路进行AD转换后送入主控制器，实现对电源电压的实时监测。在本实施例中，整流电路包括整流桥及并联在该整流桥输出端的电解电容，而电源电压采样调理电路包括顺序连接的采样电路、电压跟随器和滤波电路，其中，整流桥的输入端连接市电，采样电路的输入端连接整流桥的输出端，滤波电路的输出端连接第一 AD转换电路的输入端。所述整流电路的输出端还连接线圈电流驱动电路，为其提供电源电压。
[0021]所述动触头位置检测电路的输入端连接接触器的动触头，实时感测动触头的位置信息，并经第二 AD转换电路转换信号后，送入主控制器。在本实施例中，动触头位置检测电路包括相互连接的位移传感器和电压调理电路，所述位移传感器的输入端连接动触头，输出端经由电压调理电路连接第二 AD转换电路，位移传感器采集动触头的位置信息，以电压信号的形式送入电压调理电路，经处理后再送入第二 AD转换电路进行AD转换。
[0022]所述主控制器的输出端连接PWM电路的输入端，而PWM电路的输出端连接线圈电流驱动电路的输入端，线圈电流驱动电路的输出端连接线圈，主控制器根据动触头的位置信息控制PWM电路输出不同频率的PWM信号，由线圈电流驱动电路输出的斩波频率来达到控制线圈电流大小的目的。其中，主控制器可采用C8051 f340单片机，所述线圈电流驱动电路包括顺序连接的光耦隔离电路和电力电子开关管，光耦隔离电路的输入端连接PWM电路的输出端，电力电子开关管的输出端连接线圈，所述光耦隔离电路可采用具有光电隔离功能的TPL250芯片，电力电子开关管采用可控开断的IRF530芯片。
[0023]在本实施例中，主控制器还分别连接有按键模块和指示灯，其中，按键模块用于供操作者输入控制指令，而指示灯则可在主控制器的控制下显示装置的当前工作状态。
[0024]配合图2所示，本实用新型在工作时，在接触器动静触头闭合后，利用位移传感器采集动触头的运行位置信息，同时利用电源电压采样调理电路对电源电压进行实时采样，主控制器通过对位置信息和电源电压的检测，利用主控制器的计算分析，控制PWM电路产生不同频率的PWM信号，进而控制线圈电流的大小，在保证动静触头可靠吸合的前提下，控制线圈电流始终保持在最小的运行状态，减少接触器的运行损耗，达到节能控制的目的，由于整个系统控制简单有效，可以大大减少了接触器线圈工作时的运行电能损耗，具有很高的研究和推广价值。
[0025]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.一种节能交流接触器智能控制装置，用于对交流接触器进行控制，所述交流接触器具有线圈和动触头；其特征在于:所述控制装置包括主控制器、第一 AD转换电路、电源电压采样调理电路、整流电路、PWM电路、线圈电流驱动电路、第二 AD转换电路和动触头位置检测电路，其中，整流电路的输入端连接市电，输出端经由电源电压采样调理电路连接第一 AD转换电路的输入端，所述第一 AD转换电路的输出端连接主控制器；所述整流电路的输出端还连接线圈电流驱动电路；所述动触头位置检测电路的输入端连接接触器的动触头，动触头位置检测电路的输出端经由第二 AD转换电路连接主控制器；所述主控制器的输出端连接PWM电路的输入端，而PWM电路的输出端连接线圈电流驱动电路的输入端，线圈电流驱动电路的输出端连接接触器的线圈。2.如权利要求1所述的一种节能交流接触器智能控制装置，其特征在于:所述整流电路包括整流桥及并联在该整流桥输出端的电解电容，所述整流桥的输入端连接市电，整流桥的输出端连接电源电压采样调理电路的输入端。3.如权利要求1所述的一种节能交流接触器智能控制装置，其特征在于:所述电源电压采样调理电路包括顺序连接的采样电路、电压跟随器和滤波电路，其中，采样电路的输入端连接整流电路的输出端，滤波电路的输出端连接第一 AD转换电路的输入端。4.如权利要求1所述的一种节能交流接触器智能控制装置，其特征在于:所述动触头位置检测电路包括相互连接的位移传感器和电压调理电路，所述位移传感器的输入端连接动触头，输出端经由电压调理电路连接第二 AD转换电路。5.如权利要求1所述的一种节能交流接触器智能控制装置，其特征在于:所述主控制器采用C8051f340单片机。6.如权利要求1所述的一种节能交流接触器智能控制装置，其特征在于:所述线圈电流驱动电路包括顺序连接的光耦隔离电路和电力电子开关管，光耦隔离电路的输入端连接PWM电路的输出端，电力电子开关管的输出端连接线圈。7.如权利要求6所述的一种节能交流接触器智能控制装置，其特征在于:所述光耦隔离电路采用TPL250芯片。8.如权利要求6所述的一种节能交流接触器智能控制装置，其特征在于:所述电力电子开关管采用IRF530芯片。9.如权利要求1所述的一种节能交流接触器智能控制装置，其特征在于:所述主控制器还分别连接有按键t吴块和指不灯。
【专利摘要】本实用新型公开一种节能交流接触器智能控制装置，包括主控制器、第一AD转换电路、电源电压采样调理电路、整流电路、PWM电路、线圈电流驱动电路、第二AD转换电路和动触头位置检测电路，整流电路的输入端连接市电，输出端经由电源电压采样调理电路连接第一AD转换电路的输入端，第一AD转换电路的输出端连接主控制器；动触头位置检测电路的输入端连接接触器的动触头，输出端经由第二AD转换电路连接主控制器；主控制器连接PWM电路的输入端，PWM电路的输出端经由线圈电流驱动电路连接线圈。此装置可实现接触器运行损耗的节能控制，解决了接触器在使用时既要有效减少运行损耗，又要使得接触器可靠工作的控制难题，提高了节能效率和接触器运行的可靠性。
【IPC分类】H01H47/00
【公开号】CN205069513
【申请号】CN201520845693
【发明人】高锵源, 郑雪钦
【申请人】厦门理工学院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月28日