一种智能拉闸接触器及其控制方法与流程

本发明涉及电气领域，尤其涉及一种智能拉闸接触器。

背景技术：

随着电力的普及，用户对电力的智能化要求也越来越高。智能接触器是电力系统中的一个不可缺少的重要组成部分，然而，传统的拉闸器，随意进行拉闸，尤其在峰值电压拉闸时易产生强烈的电弧，易将触角破坏减少产品使用寿命，严重威胁了居民用电安全。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可以在拉闸前预判零点位置后再进行拉闸，大大提高了产品的使用寿命智能拉闸接触器及其控制方法。

为了达到上述发明目的，本发明是这样的完成的：一种智能拉闸接触器，用于ac220v单相家用电环境，其特征在于包括电源模块、采集模块、拉闸模块和mcu主控模块，电源模块连接mcu主控模块，mcu主控模块连接拉闸模块和采集模块；

所述电源模块包括acdc电路以及dc12v转dc3.3v电路，通过acdc电路将ac220v转成dc12v，给拉闸模块内继电器供电，然后通过dc12v转dc3.3v电路将12v电源转化dc5v,再由5v转化成3.3v给主控模块内的芯片供电；

所述采集模块包括互感线圈电路，将220v的交流电通过电压互感将电压值等比例缩小至mcu主控模块的adc引脚可检测的范围内，连接mcu主控模块的adc引脚；

所述mcu主控模块以72mhz全速运行，采集电压v信息；

拉闸模块进行拉闸。

作为优选，mcu主控模块采用stm32f103c8t6增强型芯片。

上述电源模块中的acdc电路以及dc12v转dc3.3v电路均属于现有技术，固电路组成不再复述，mcu主控模块也为现有技术的微控制单元，又称单片微型计算机。

为实现本发明目的，提供了一种智能拉闸接触器控制方法，其特征在于包括以下步骤：首先，设备在正常供电的情况下，使用采集模块的互感线圈将线路电压降到mcu主控模块的adc引脚可检测的范围内；

当外部或者内部需要进行拉闸时，mcu主控模块检测adc引脚电压，通过内部软件算法的电压v，检测时间t,定义k=v/t.当v=0时，k=0,即此时是过零点，高频率采集k的值，当k=0—0.01v/s时向拉闸模块发出信号，拉闸模块实施拉闸操作。

本发明的有益效果：与传统技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明可以实时采集线路上的电压情况，在线路漏电、短接等情况下，需要实行拉闸电路来保护电路安全时，本设备可以高频率检测是否在零点位置，检测到第一次在零点时，就操作拉闸模块进行拉闸，大大提高了产品的使用寿命，提高了安全性能。

附图说明

图1是实施例1的结构框图。

图2是mcu主控模块部分的电路示意图。

图3是电源模块的acdc电路示意图。

图4是电源模块的dc12v转dc3.3v电路示意图。

图5是拉闸模块的电路示意图。

图6是采集模块的电路示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，一种智能拉闸接触器，用于ac220v单相家用电环境，其特征在于包括电源模块、采集模块、拉闸模块和mcu主控模块，电源模块连接mcu主控模块，mcu主控模块连接拉闸模块和采集模块；

所述电源模块包括acdc电路以及dc12v转dc3.3v电路，通过acdc电路将ac220v转成dc12v，给拉闸模块内继电器供电，然后通过dc12v转dc3.3v电路将12v电源转化dc5v,再由5v转化成3.3v给mcu主控模块内的芯片供电；

所述采集模块包括互感线圈电路，将220v的交流电通过电压互感将电压值等比例缩小至mcu主控模块的adc引脚可检测的范围内，连接mcu主控模块的adc引脚；

所述mcu主控模块以72mhz全速运行，采集电压v信息；

拉闸模块进行拉闸。

实施例2：在线路漏电、短接等情况下，需要实行拉闸电路来保护电路安全时，该智能拉闸接触器中电源模块的acdc电路将220v的交流电转换成直流电给拉闸模块中的继电气供电，将220v的交流电转换成3.3v直流电给mcu主控模块里的芯片供电，也可以电源模块将220v的交流电转换成12v直流电给拉闸模块中的继电气供电，再将12v直流电转换成3.3v直流电给主控模块里的芯片供电，主控模块里的芯片为stm32f103c8t6增强型芯片。采集模块将220v的交流电使用互感线圈通过电压互感将电压值等比例缩小后将线路电压降到adc引脚可检测的范围内，采集电压v信息；mcu主控模块通过采集到的电压v进行计算，计算时检测时间为t，k=v/t，高频率采集k值，当k=0—0.01v/s时向拉闸模块发出信号，拉闸模块实施拉闸操作。

实施例3：考虑到拉闸模块有动作延迟，由于是50hz的交流电，周期是20ms,所以选取拉闸模块完成一次拉闸操作的时间为20nms,n为1至10的自然数，在检测到交流零点后，拉闸模块的设备完成一次操作时间节点时刚好可以在零点位置进行拉闸，大大提高了产品的使用寿命；拉闸模块完成一次拉闸操作的时间最好为40ms，在检测到交流零点后，两个周期的节点时刚好可以拉闸。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种智能拉闸接触器及其控制方法，包括电源模块、采集模块、MCU主控模块和拉闸模块；电源模块，用于给拉闸模块、主控模块提供工作电压；采集模块，用于采集线路电压；主控模块，用于将采集模块采集到的电压进行计算；拉闸模块，用于拉闸操作。本发明可以实时采集线路上的电压情况，如果外部需要触发拉闸功能，高频率检测是否在零点位置，检测到第一次在零点时，就操作拉闸模块进行拉闸，大大提高了产品的使用寿命，提高了安全性能。

技术研发人员：芮胜骏;刘海雄;范进生
受保护的技术使用者：无锡圣普电力科技有限公司
技术研发日：2018.10.12
技术公布日：2019.02.15