一种欠压脱扣器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种欠压脱扣器，包括：与外电网相连的整流电路、电磁铁线圈、由所述电磁铁线圈控制的衔铁，降压电路，继电器，采样电路，主控模块，存储有额定电压Ue和强启动的电压值，用于采集所述采样电路的输出电压及电压周期以计算出外电网电压的有效值和所述脉动直流电压值；适于当所述外电网的电压达到额定电压Ue的80%，且所述脉动直流电压达到所述强启动的电压值时，先控制所述常开触点闭合，后控制所述开关电路导通，待所述衔铁吸合后，再控制所述常开触点断开；若所述外电网的电压低于额定电压Ue的50%时，则控制所述开关电路断开。该脱扣器吸合可靠、线圈发热量小、抗扰能力强、可适用于发电机等变频场合。
【专利说明】一种欠压脱扣器
[0001] 本申请是申请号为201210225139. 7,申请日为2012年7月2日，发明创造名称为 "一种欠压脱扣器及其工作方法"的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种低功耗的欠压脱扣器及其工作方法。
【背景技术】
[0003] 欠压脱扣器是断路器，尤其是框架式断路器的重要元件之一。欠电压脱扣器是在 它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电 压下降（甚至缓慢下降）到额定工作电压的70%至35%范围内，欠电压脱扣器应动作（脱扣 器线圈失电，线圈内活动衔铁有复位弹簧顶出一脱扣)，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣 器额定工作电压的35%时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭合；电源电压等于或大于85% 欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合(脱扣器线圈得 电，线圈内活动衔铁有线圈电磁力克服弹簧力吸入并保持一定力矩一"吸合"，为断路器可 靠合闸提供条件)。
[0004] 欠压脱扣的本质，是防止断路器下级电器设备工作在欠压状态下电流过大后，电 器设备自身发热加重的有效措施。
[0005] 现有的欠压脱扣器，电路设计多半较为简单或不完善，在干扰较为严重的场合，尤 其是中频使用场合附近的断路器，其中的欠压脱扣器常常受到中频干扰而误动作。或者在 船用发电机频率变化的场合，因频率变化导致欠压脱扣器误动作。欠压脱扣器的误动作，造 成了断路器的误分闸。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种能快速启动，并且实现低功耗的欠压脱扣器 及其工作方法。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供一种低功耗的欠压脱扣器，包括：与外电网相连 的整流电路、电磁铁线圈、由所述电磁铁线圈控制的衔铁；降压电路，其输入端与所述整流 电路的正输出端相连、其输出端与所述电磁铁线圈的电流输入端相连，用于提供维持衔铁 吸合的电压；继电器，其一对常开触点分别与所述整流电路的输出端和所述电磁铁线圈的 电流输入端相连；开关电路，其电流输入端与所述电磁铁线圈的电流输出端相连；采样电 路，用于检测所述整流电路输出脉动直流的电压值；主控模块，存储有额定电压Ue和强启 动的电压值，用于采集所述采样电路的输出电压以计算出外电网电压的有效值和所述脉动 直流电压值；适于当所述外电网的电压达到额定电压Ue的80%，且所述脉动直流电压达到 所述强启动的电压值时，先控制所述常开触点闭合，后控制所述开关电路导通，待所述衔铁 吸合后，再控制所述常开触点断开；若所述外电网的电压低于额定电压Ue的50%时，则控制 所述开关电路断开。
[0008] 所述主控模块还用于：根据采集所述采样电路的输出电压的上升沿或下降沿获得 所述外电网线电压的频率或周期，以计算出所述外电网电压有效值。本发明先通过所述主 控模块检测采样的电压值和周期，以得到外网的准确的电压有效值，并且采样电路设于整 流电路之后，能有效的减少外网电压中的谐波的干扰，所述能更加准确的判断外网电压有 效值是否达到额定电压Ue的80%，所以该脱扣器也非常适合运用到不同频率的场合，特别 适合频率为20Hz?65Hz的交流电压。所以还能解决第二个技术问题是提供一种抗谐波且 适用于多频率电源的欠压脱扣器。
[0009] 所述主控模块可以是任何型号的单片机（MCU)、片上系统（S0C)、CPLD、FPGA或ARM 及 DSP。
[0010] 进一步，为了更好的避免电网中的谐波对脱扣器的干扰，在所述整流电路的输入 端设一 EMC (electromagnetic compatibility)电源滤波器。EMC电源滤波器，又名"电磁 兼容性滤波器"，主要用于仪器仪表、自动化控制系统中，用来抑制和消除工业自动化系统 现场的强电磁干扰和电火花干扰，勘正现场仪器仪表，保证自动化控制系统的安全可靠运 行。
[0011] 进一步，为了使所述电磁线圈获得高压，在所述降压电路输入端设一强启动电容 C1，充电电压为输入交流电压的
【权利要求】
1. 一种欠压脱扣器，包括：与外电网相连的整流电路（1)、电磁铁线圈（3)、由所述电磁 铁线圈（3)控制的衔铁； 其特征在于还包括： 降压电路（2)，其输入端与所述整流电路（1)的正输出端相连、其输出端与所述电磁铁 线圈（3)的电流输入端相连，用于提供维持衔铁吸合的电压； 继电器（4)，其一对常开触点分别与所述整流电路（1)的输出端和所述电磁铁线圈（3) 的电流输入端相连； 开关电路（7)，其电流输入端与所述电磁铁线圈（3)的电流输出端相连； 采样电路（6 )，用于检测所述整流电路（1)输出脉动直流的电压值； 主控模块（8 )，存储有额定电压Ue和强启动的电压值，用于采集所述采样电路（6 )的输 出电压以计算出外电网电压的有效值和所述脉动直流电压值；当所述外电网的电压达到额 定电压Ue的80%，且所述脉动直流电压达到所述强启动的电压值时，先控制所述常开触点 闭合，后控制所述开关电路（7)导通，待所述衔铁吸合后，再控制所述常开触点断开；当所 述外电网的电压低于额定电压Ue的50%时，则控制所述开关电路（7)断开； 在所述整流电路（1)的输入端设一EMC电源滤波器； 在所述降压电路（2)输入端设一强启动电容（C1); 所述采样电路（6)包括：频率及周期检测电路（6-1)、隔离二极管（D1)、脉动直流电压 采样电路；所述整流电路（1)的输出端与所述频率及周期检测电路的输入端、所述隔离二 极管（D1)的阳极相连，所述隔离二极管（D1)的阴极与所述脉动直流电压采样电路、降压电 路（2)的输入端相连；所述频率及周期检测电路、脉动直流电压采样电路的输出端与所述 主控模块（8)相连。
【文档编号】H02H3/24GK104377644SQ201410683218
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2012年7月2日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】吴志祥 申请人:常州工学院