对电磁式剩余电流动作断路器自动充退磁的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动充退磁调整的装置和方法，属于充退磁技术领域，应用于电磁式剩余电流动作断路器生产过程中的充退磁调整装置和方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着工业、民用等对用电安全要求的不断提高，剩余电流动作断路器得到了广泛的应用，其中电磁式剩余电流动作断路器以其工作稳定可靠、保护特性不受交流电源干扰等优点而倍受青睐。目前欧美等发达国家的用电保护多采用电磁式剩余电流动作断路器。在国内，电磁式剩余电流动作断路器的应用也日益广泛，一些对安全性要求比较高的场所，比如宾馆、浴池、建筑工地等，甚至推荐或强制要求使用电磁式剩余电流动作断路器。
[0003]在电磁式剩余电流动作断路器的生产过程中，最重要的是充退磁调整环节。目前，国内低压电器行业，电磁式剩余电流动作断路器生产过程的充退磁调整环节主要采用手工充退磁的方式。手工充退磁存在生产效率低下、产品充退磁效果不一致、产品质量不稳定等问题，这一落后的工艺操作过程成为制约国内电磁式剩余电流动作断路器发展的瓶颈。为了改变这种状况，本发明提供了一种用于对电磁式剩余电流动作断路器进行充退磁调整的装置及方法，采用固定方向的瞬间强磁场实施充磁过程，采用交变衰减的瞬间强磁场实施退磁过程。
【发明内容】
[0004]针对现有电磁式剩余电流动作断路器生产过程中充退磁调整环节存在的生产效率低下、充退磁效果差等问题，本发明提供一种用于对电磁式剩余电流动作断路器进行自动充退磁调整的装置，即采用固定方向的瞬间强磁场实施充磁，采用交变衰减的瞬间强磁场实施退磁的装置和方法。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]对电磁式剩余电流动作断路器自动充退磁的装置，包括控制器以及与其连接的充磁电路部分、退磁电路部分、漏电流输出与检测设备和连有线圈的充退磁切换继电器。
[0007]所述充磁电路部分采用变压器、电容和两个可控硅；变压器输入端连有交流电源、输出端连有整流电路；整流电路的一个输出端与第一可控硅阳极连接，第一可控硅的阴极与第二可控硅的阳极连接，第二可控硅的阴极与充退磁切换继电器的第一常闭触点连接；第一可控硅的阴极和控制极均通过第一可控硅驱动电路与控制器连接；第二可控硅的阴极和控制极均通过第二可控硅驱动电路与控制器连接；整流电路的另一个输出端通过电阻Rl与充退磁切换继电器的第二常闭触点连接；所述第二常闭触点与电容的阴极、二极管的阳极连接，所述电容的阳极、二极管的阴极均与第二可控硅的阳极连接。
[0008]所述退磁电路部分采用变压器、电容和两个可控硅；变压器输入端连有交流电源、输出端连有第三可控硅的第一阳极，第三可控硅的第二阳极与整流电路输入端连接；整流电路的一个输出端与第四可控硅的第一阳极连接，第四可控硅的第二阳极与充退磁切换继电器的第一常开触点连接；第三可控硅的第二阳极和控制极均通过第三可控硅驱动电路与控制器连接；第四可控硅的第二阳极和控制极均通过第四可控硅驱动电路与控制器连接；整流电路的另一个输出端通过电阻R2与充退磁切换继电器的第二常开触点连接；所述第二常开触点与第四可控硅的第一阳极之间连有电容C2 ;电容C2两端通过电压变送器与控制器连接。
[0009]所述充退磁切换继电器的第一中间点、第二中间点分别与线圈两端连接；所述线圈内置有剩余电流动作断路器。
[0010]对电磁式剩余电流动作断路器自动充退磁方法，包括以下步骤:
[0011]控制器控制漏电流输出与检测设备输出上限电流给剩余电流动作断路器的输入端；当剩余电流动作断路器不动作时，控制器控制退磁电路部分进行调整退磁；
[0012]控制器控制漏电流输出与检测设备输出下限电流给剩余电流动作断路器的输入端；当剩余电流动作断路器动作时，控制器控制充磁电路部分进行充磁。
[0013]所述控制器控制退磁电路部分进行调整退磁包括以下步骤:
[0014]根据电磁式剩余电流动作断路器的磁钢参数设定初始退磁电压；
[0015]控制器通过第四可控硅驱动电路控制第四可控硅截止；然后通过第三可控硅驱动电路控制第三可控硅导通，从而按初始退磁电压对电容C2实施充电；
[0016]充电完成后，控制器通过第三可控硅驱动电路控制第三可控硅截止，停止充电；然后控制器控制充退磁切换继电器进行切换使退磁电路部分与线圈连接；并通过第三可控硅驱动电路控制第三可控硅导通，对电容C2施加退磁电压，并实时检测电压变送器SQl反馈的电容的电压值；当所述反馈电压值到达设定退磁电压时，则控制器通过第三可控硅驱动电路控制第三可控硅截止；然后控制器控制第四可控硅导通，电容C2对线圈实施放电，能量经过线圈转变为磁能，在线圈内形成交变衰减的瞬间磁场，从而对放置于其中的剩余电流动作断路器进行退磁。
[0017]所述退磁电压为初始退磁电压加上设定的递增量，直至退磁电压到达设定退磁电压为止。
[0018]所述控制器控制充磁电路部分进行充磁包括以下步骤:
[0019]控制器通过第二可控硅驱动电路控制第二可控硅截止；然后通过第一可控硅驱动电路控制第一可控娃导通，对电容Cl充电；
[0020]充电完成后，控制器通过第一可控硅驱动电路控制第一可控硅截止，停止充电；然后控制器将充退磁切换继电器进行切换使充磁电路与线圈连接，继而通过第二可控硅驱动电路控制第二可控硅导通，电容Cl对线圈实施放电，能量经过线圈后转变为磁能，在线圈内形成固定方向的瞬间磁场，对放置于其中的剩余电流动作断路器进行充磁。
[0021]本发明的有益效果及优点:
[0022]1.本发明所述控制器UO内部采用高速器件，处理速度快。
[0023]2.本发明所述充磁电路机构简单可靠，成本低。
[0024]3.本发明所述退磁电路部分，SCR3，SCR4均采用高速大电流器件，退磁控制精度闻。
[0025]4.本发明所述退磁电路部分，采用电压变送器SQl反馈退磁电压，退磁充电过程采用闭环控制，进一步提高退磁精度。
[0026]5.本发明充磁与退磁通过一个线圈完成，降低了成本，提高了充退磁速度。
[0027]6.本发明采用上限电流测试、下限电流测试配合充退磁过程，快速完成充退磁；采用爬坡电流测试，完成精确的充退磁过程，保证了被充退磁产品的质量。
[0028]7.本发明既可以单独工作，也可以与生产线联机工作，使用灵活，大大提高了行业内电磁式剩余电流动作断路器的生产效率。
[0029]8.本发明所述人机界面部分为触摸屏，方便直观，操作简单。
[0030]9.该装置的应用大大提高了低压电器行业电磁式剩余电流动作断路器的生产效率及产品质量，为国内该行业的发展提供了有力的保障，影响深远，意义重大。
【附图说明】
[0031]图1为本发明的电磁式剩余电流动作断路器充退磁装置系统总体框图；
[0032]图2为充磁电路结构图；
[0033]图3为退磁电路结构图；
[0034]图4为充退磁切换继电器图；
[0035]图5为程序流程图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图及实施例对本发明的工作过程做进一步的详细说明。
[0037]本发明系统框图如图1所示，包括控制器U0，充退磁控制程序，充磁电路部分，退磁电路部分，充退磁切换继电器，充退磁线圈L，通用漏电流发生及检测设备，磨合执行机构，与生产线计算机的接口，人机界面部分。本发明连接关系为:控制器UO通过RS485接口或者1点接口连接至生产线计算机，控制器UO与充磁电路部分相连接，来控制充磁电路的工作；控制器UO与退磁电路部分相连接，来控制退磁电路的工作；控制器UO与充退磁切换继电器KAl相连接，来控制充退磁状态的切换。充退磁切换继电器KAl与充退磁线圈相连。控制器UO与磨合执行机构相连。控制器UO与通用漏电流发生及检测设备相连接。控制器UO与触摸屏相连接。
[0038]本发明由控制器、充退磁控制程序、充磁电路部分、退磁电路部分、充退磁切换继电器、充退磁线圈、通用漏电流发生及检测设备、磨合执行机构、与计算机的接口、人机界面等部分组成。见图1。
[0039]系统对电磁式剩余电流动作断路器的充退磁过程描述:
[0040]1.将需要充退磁的电磁式剩余电流动作断路器放入充退磁线圈L内；
[0041]2.控制器UO控制通用漏电流发生及检测设备和磨合执行机构，执行过载测试过程和磨合过程；
[0042]3.之后，控制器UO控制充磁电路部分执行充磁过程，对电磁式剩余电流动作断路器进行充磁；
[0043]4.控制器UO控制退磁电