交流接触器分闸相位控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种交流接触器分闸相位控制器，包括：电流检测模块；信号调理模块；嵌入式控制模块；输入与显示模块；开关控制模块；电源模块。本实用新型技术方案，在模拟普通交流接触器正常工作状态的同时，实现接触器定相分闸的功能，在不改变交流接触器本身结构的基础上，实现分闸相位控制的准确性，本实用新型的实现，能够延长交流接触器电气寿命，为交流接触器行业的发展拓展了更大的空间。
【专利说明】交流接触器分闸相位控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可控制电流相位的相位控制器，特别涉及一种适用于控制交流接触器分闸相位的控制器。
【背景技术】
[0002]交流接触器作为一种有触点控制电器，主要用于频繁接通或分断交流电路中，其性能指标、功能都将影响低压配电系统、自动控制系统的运行水平与质量。交流接触器工作时随机的分闸操作会使主触头产生大小不一的电弧，电弧烧蚀触头，降低了其电气寿命。这一现象的主要原因在于分闸时流过触头的电流相位的随机性，尤其是工作在重负荷下，这种电弧烧蚀更为严重，因此提高电气可靠性尤为紧迫。
[0003]现阶段用于交流接触器的分闸相位控制器较少，一些零电流相位控制器，可控相位单一，电路参数固化，适应性不强。应用中还需改变接触器结构，无法模拟普通接触器正常工作的状态，辅助工作量大，参数计算复杂。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种考虑交流接触器的电气特性、机械特性及相关因素，结合输入的分闸相角信息，实现交流接触器随机分闸时的电流相位可控的交流接触器分闸相位控制器。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:一种交流接触器分闸相位控制器，包括电流检测模块、信号调理模块、嵌入式控制模块、输入与显示模块、开关控制模块与电源模块，所述电流检测模块，用于检测交流接触器主电路中的三相电流信号；所述信号调理模块与电流检测模块相连接；所述嵌入式控制模块与信号调理模块相连接；所述输入与显示模块，与嵌入式控制模块相连接；所述开关控制模块与嵌入式控制模块相连接；所述电源模块用于为控制器提供电源。
[0006]本实用新型进一步设置:所述电源模块包括为信号调理模块与嵌入式控制模块提供电源的第一电源模块，以及为开关控制模块提供电源的第二电源模块。
[0007]本实用新型进一步设置:所述第二电源模块与开关控制模块之间设置有保护电路。
[0008]本实用新型进一步设置:所述嵌入式控制模块与开关控制模块之间设置有隔离电路。
[0009]本实用新型进一步设置:所述电流检测模块包括三路电流传感器电路。
[0010]本实用新型进一步设置:所述信号调理模块包括电压转换电路、信号放大电路及信号滤波电路。
[0011]本实用新型进一步设置:所述嵌入式控制模块包括A/D采样单元及单片机电路。
[0012]本实用新型进一步设置:所述开关控制模块包括合闸启动开关电路及吸持分闸开关电路。[0013]本实用新型技术方案，在模拟普通交流接触器正常工作状态的同时，实现接触器定相分闸的功能。在不改变交流接触器本身结构的基础上，实现分闸相位控制的准确性。本实用新型的实现，能够延长交流接触器电气寿命，为交流接触器行业的发展拓展了更大的空间。
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例原理框图；
[0016]图2为本实用新型实施例结构示意图；
[0017]图3为本实用新型实施例的合闸启动开关电路及吸持分闸开关电路图；
[0018]图4为本实用新型实施例的保护电路图。
【具体实施方式】
[0019]参见附图1至4，本实用新型公开的用于交流接触器分闸的相位控制器，可用于各类交流接触器分闸相位的控制，其包括电流检测模块1、信号调理模块2、嵌入式控制模块
3、输入与显示模块4及开关控制模块5。所述电流检测模块I包括三路交流电流传感器电路；所述信号调理模块2包括电流电压转换电路、信号放大电路、信号滤波电路；所述嵌入式控制模块3包括高精度A/D采样、单片机电路；所述输入与显示模块4包括数字键盘输入电路、液晶显示电路、控制按键电路；所述开关控制电路包括合闸启动开关电路、吸持分闸开关电路；所述相位控制器还增设隔离电路、保护电路。
[0020]在采用本实用新型相位控制器对交流接触器进行试验时，先顺序连接好各模块与电路，确认后启动第一电源模块6，通过控制器上键盘将分闸相位参数、交流接触器分闸延时时间参数直接传送到单片机，确认后等待执行。启动第二电源模块7，调节合适的启动电压，根据交流接触器正常工作时线圈吸持电流大小，调节开关控制模块5参数确保准确模拟接触器正常工作状态。
[0021]交流接触器线圈采用直流启动与吸持的优点:
[0022]正常工作状态下的交流接触器线圈采用220V/380V交流电激磁合闸与吸持，由于交流开关器件的限制，这使得在控制分闸动作时不能在任意相位处执行，或是有不确定的延时或是只能在单个相位处分闸。引入直流激磁合闸与吸持，直流开关器件就能弥补上述交流开关器件的不足，降低开关驱动电路的复杂性，而且开关器件开断速度快，如mosfet的开断延时为ns级，开关延时减少，相位控制更为精确。
[0023]控制按键控制试验开始，嵌入式控制模块3通过隔离电路触发开关控制模块5的合闸启动，让受控线圈进行激磁合闸，单片机等待线圈激磁合闸完毕。与此同时，三路电流传感器电路将电流信号送入信号调理模块2。信号调理模块2首先将电流信号转换成电压信号，送入信号放大电路调整信号幅度，信号放大电路设置增益可调，可适应不同试验电流，硬件滤波电路用于滤除信号噪声和毛刺。处理好的信号进入嵌入式控制模块3进行数字滤波及A/D采样，采样所得数据存储于单片机预留存储空间等待单片机处理。
[0024]信号调理模块2工作原理:
[0025]进入信号调理模块2的电流信号，表征了主电路中的电流大小及相位信息，信号调理模块2首先将此电流信号转换成电压信号，然后进入下级进行幅度调整。信号放大电路增益可调，目的是将不同信号幅值调整到嵌入式控制模块3的可识别范围，以保证后续信号采样的准确性和连续性。滤波电路的目的在于平滑信号，滤除毛刺，防止信号进入嵌入式控制模块3采样后被单片机误识别，作出错误处理。信号经过所述信号调理模块2放大滤波后失真度小，几乎无相位偏移，能保证后级数据处理的准确性。
[0026]合闸完毕，嵌入式控制模块3发出指令，将合闸启动电路切换至吸持分闸电路，单片机等待吸持完毕后，单片机通过上述输入的分闸相位信息、交流接触器分闸延时时间参数，对上述采样所得数据进行处理，根据处理结果，单片机发出分闸指令送入吸持分闸电路，指令信号通过隔离电路驱动开关电路执行分闸动作，受控电路失电，交流接触器进行分闸。
[0027]开关控制模块5的优点:
[0028]可选择的直流电子开关，开关速度快。从合闸到吸持到分闸操作，可以通过合闸启动电路与吸持分闸电路相互切换完成，具有电路切换速度快，延时小等特点。吸持合闸电路参数可调，可适应不同类型接触器，保证其吸持电流的有效性，可真实模拟交流控制下的接触器的工作状态。
[0029]保护电路的作用在于:
[0030]开关控制模块5电路一旦失效或者长时间误动作，保护电路可以停止第二电源模块7的电源供应，起到保护受控电路的作用。交流接触器在重负荷下的工作或试验时，保护电路的作用尤为突出，在保护交流接触器不受损的同时，也间接地保护了主电路负载。
【权利要求】
1.一种交流接触器分闸相位控制器，其特征在于:包括电流检测模块、信号调理模块、嵌入式控制模块、输入与显示模块、开关控制模块与电源模块，所述电流检测模块，用于检测交流接触器主电路中的三相电流信号；所述信号调理模块与电流检测模块相连接；所述嵌入式控制模块与信号调理模块相连接；所述输入与显示模块，与嵌入式控制模块相连接；所述开关控制模块与嵌入式控制模块相连接；所述电源模块用于为控制器提供电源。
2.根据权利要求1所述的交流接触器分闸相位控制器，其特征在于:所述电源模块包括为信号调理模块与嵌入式控制模块提供电源的第一电源模块，以及为开关控制模块提供电源的第二电源模块。
3.根据权利要求2所述的交流接触器分闸相位控制器，其特征在于:所述第二电源模块与开关控制模块之间设置有保护电路。
4.根据权利要求3所述的交流接触器分闸相位控制器，其特征在于:所述嵌入式控制模块与开关控制模块之间设置有隔离电路。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的交流接触器分闸相位控制器，其特征在于:所述电流检测模块包括三路电流传感器电路。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的交流接触器分闸相位控制器，其特征在于:所述信号调理模块包括电压转换电路、信号放大电路及信号滤波电路。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的交流接触器分闸相位控制器，其特征在于:所述嵌入式控制模块包括A/D采样单元及单片机电路。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的交流接触器分闸相位控制器，其特征在于:所述开关控制模块包括合闸启动开关电路及吸持分闸开关电路。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的交流接触器分闸相位控制器，其特征在于:所述开关控制模块包括合闸启动开关电路与吸持分闸开关电路。
【文档编号】H01H47/02GK203774194SQ201420172389
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】朱翔鸥, 刘刚, 陈上挺, 许海波, 游颖敏, 叶鹏, 刘星锦 申请人:温州大学