一种双线圈分励脱扣器的制作方法

本技术涉及一种分励脱扣器。

背景技术：

1、为保证断路器的动作可靠性，断路器的分励脱扣器采用保持型的应用也越来越广泛。相比于传统的脉冲型分励脱扣器，保持型分励脱扣器可在其通电期间禁止断路器执行合闸操作，防止断路器误动作。为了满足小型化的需求，分励脱扣器所用的电磁铁线圈通常采用单线圈结构，传统的单线圈方式通常采用吸合时为全电压，保持时采用pwm方式控制电流以达到低功耗的目的，由于线圈电流为pwm脉冲电流，不可避免的会产生较大幅射干扰，不利于电磁兼容，并且电磁铁不可避免的会产生高频噪声，影响用户的体验感受，此外，pwm的控制电路也比较复杂，实现成本较高。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种双线圈分励脱扣器，采用启动吸合线圈和维持吸合线圈的双线圈结构，电阻较小的启动吸合线圈能产生较大电流使电磁铁产生较大的吸力并输出较大的输出力操动断路器执行分闸操作，而电阻较大的维持吸合线圈，能维持电磁铁的吸合，又能保持较低的功耗，使用线圈长时间工作而不过热损坏。

2、本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

3、一种双线圈分励脱扣器，包括具有维持吸合线圈和启动吸合线圈的双线圈电磁铁及其控制电路；所述控制电路包括整流电路，电源电路、电压取样电路、比较电路、反相电路、微分电路、开关电路；整流电路将电源电压ui整流为直流电压u1作为维持吸合线圈和启动吸合线圈的工作电源电压；直流电压u1经电源电路降压滤波处理后变成低压直流电压u2作为比较电路、反相电路的工作电源；直流电压u1经取样电路分压后得到比较电压u3、u4，并且u3>u4；比较电路是以比较电压u3、u4为二路比较电压输入的滞回形比较器，当比较电压u3大于吸合基准电压时，比较电路输出低电平，当比较电压u4小于释放基准电压时，比较电路输出高电平；比较电路的输出信号依次经反相电路、微分电路后作为开关电路的控制信号，用于对启动吸合线圈的通断进行控制。

4、优选地，所述电源电路包括电阻r1、电阻r2、电容c1、稳压二极管d5、三极管vt1，电阻r1一端和电阻r2一端接直流电压u1，电阻r1另一端连接三极管vt1集电极，电阻r2的另一端连接三极管vt1的基极和稳压二极管d5的负极，电容c1的一端连接三极管vt1的发射极，电容c1的另一端和稳压管d5的正极接地，三极管vt1的发射极为低压直流电压u2的输出端。

5、优选地，所述电压取样电路包括电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r7、二极管d6和电容c2；电阻r3与电阻r4串联后接在直流电压u1与地之间；二极管d6的阳极连接电阻r3与电阻r4的公共连接端，二极管d6的阴极连接电容c2的一端、电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接电阻r7的一端，电阻r7的另一端及电容c2的另一端均接地；二极管d6和电阻r5的公共连接端输出比较电压u3，电阻r5和电阻r7的公共连接端输出比较电压u4。

6、优选地，所述比较电路包括电容c3和时基电路7555，时基电路7555的4脚和8脚连接低压直流电压u2，时基电路7555的6脚连接比较电压u3，时基电路7555的2脚连接比较电压u4，电容c3的一端连接时基电路7555的5脚，电容c3的另一端、时基电路7555的1脚共同接地，时基电路7555的3脚为比较电路的输出端。

7、优选地，所述反相电路包括电阻r6和mos管vt2，mos管vt2的漏极经由电阻r6连接低压直流电压u2，比较电路的输出端与mos管vt2的栅极连接，mos管vt2的源极接地，mos管vt2的漏极与电阻r6的公共连接端为反相电路的输出端。

8、优选地，所述微分电路包括串联的电容c4和电阻r8，电容c4的另一端接所述反相电路的输出端，电阻r8另一端接地，电容c4和电阻r8的公共连接端为微分电路的输出端。

9、优选地，所述开关电路包括mos管vt3和二极管d8，二极管d8与启动吸合线圈并联，二极管d8的负极连接直流电压u1，二极管d8的正极连接mos管vt3的漏极，mos管vt3的栅极连接微分电路的输出端，mos管vt3的源极接地。

10、相比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

11、本实用新型采用具有启动吸合线圈和维持吸合线圈的双线圈电磁铁，对电阻较小的启动吸合线圈仅作通电和断电的控制，而对电阻较大的维持吸合线圈则不作控制，长期通电，相比于目前线圈高频pwm脉冲电流控制的现有技术，采用双线圈的电磁铁无高频噪声，无高频辐射，控制电路简单，抗干扰能力强，电路功耗低。

技术特征：

1.一种双线圈分励脱扣器，其特征在于，包括具有维持吸合线圈和启动吸合线圈的双线圈电磁铁及其控制电路；所述控制电路包括整流电路，电源电路、电压取样电路、比较电路、反相电路、微分电路、开关电路；整流电路将电源电压ui整流为直流电压u1作为维持吸合线圈和启动吸合线圈的工作电源电压；直流电压u1经电源电路降压滤波处理后变成低压直流电压u2作为比较电路、反相电路的工作电源；直流电压u1经取样电路分压后得到比较电压u3、u4，并且u3>u4；比较电路是以比较电压u3、u4为二路比较电压输入的滞回形比较器，当比较电压u3大于吸合基准电压时，比较电路输出低电平，当比较电压u4小于释放基准电压时，比较电路输出高电平；比较电路的输出信号依次经反相电路、微分电路后作为开关电路的控制信号，用于对启动吸合线圈的通断进行控制。

2.如权利要求1所述双线圈分励脱扣器，其特征在于，所述电源电路包括电阻r1、电阻r2、电容c1、稳压二极管d5、三极管vt1，电阻r1一端和电阻r2一端接直流电压u1，电阻r1另一端连接三极管vt1集电极，电阻r2的另一端连接三极管vt1的基极和稳压二极管d5的负极，电容c1的一端连接三极管vt1的发射极，电容c1的另一端和稳压管d5的正极接地，三极管vt1的发射极为低压直流电压u2的输出端。

3.如权利要求1所述双线圈分励脱扣器，其特征在于，所述电压取样电路包括电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r7、二极管d6和电容c2；电阻r3与电阻r4串联后接在直流电压u1与地之间；二极管d6的阳极连接电阻r3与电阻r4的公共连接端，二极管d6的阴极连接电容c2的一端、电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接电阻r7的一端，电阻r7的另一端及电容c2的另一端均接地；二极管d6和电阻r5的公共连接端输出比较电压u3，电阻r5和电阻r7的公共连接端输出比较电压u4。

4.如权利要求1所述双线圈分励脱扣器，其特征在于，所述比较电路包括电容c3和时基电路7555，时基电路7555的4脚和8脚连接低压直流电压u2，时基电路7555的6脚连接比较电压u3，时基电路7555的2脚连接比较电压u4，电容c3的一端连接时基电路7555的5脚，电容c3的另一端、时基电路7555的1脚共同接地，时基电路7555的3脚为比较电路的输出端。

5.如权利要求1所述双线圈分励脱扣器，其特征在于，所述反相电路包括电阻r6和mos管vt2，mos管vt2的漏极经由电阻r6 连接低压直流电压u2，比较电路的输出端与mos管vt2的栅极连接，mos管vt2的源极接地，mos管vt2的漏极与电阻r6的公共连接端为反相电路的输出端。

6.如权利要求1所述双线圈分励脱扣器，其特征在于，所述微分电路包括串联的电容c4和电阻r8，电容c4的另一端接所述反相电路的输出端，电阻r8另一端接地，电容c4和电阻r8的公共连接端为微分电路的输出端。

7.如权利要求1所述双线圈分励脱扣器，其特征在于，所述开关电路包括mos管vt3和二极管d8，二极管d8与启动吸合线圈并联，二极管d8的负极连接直流电压u1，二极管d8的正极连接mos管vt3的漏极，mos管vt3的栅极连接微分电路的输出端，mos管vt3的源极接地。

技术总结
本技术公开了一种双线圈分励脱扣器。该双线圈分励脱扣器包括具有维持吸合线圈和启动吸合线圈的双线圈电磁铁及其控制电路；所述控制电路包括整流电路，电源电路、电压取样电路、比较电路、反相电路、微分电路、开关电路。本技术采用具有启动吸合线圈和维持吸合线圈的双线圈电磁铁，对电阻较小的启动吸合线圈仅作通电和断电的控制，而对电阻较大的维持吸合线圈则不作控制，长期通电，相比于目前线圈高频PWM脉冲电流控制的现有技术，采用双线圈的电磁铁无高频噪声，无高频辐射，控制电路简单，抗干扰能力强，电路功耗低。

技术研发人员：毛振风,陈鸽,朱冬明
受保护的技术使用者：常熟开关制造有限公司（原常熟开关厂）
技术研发日：20221212
技术公布日：2024/1/12