專利名稱：智能型混合式交流接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型交流接觸器，屬于電器領(lǐng)域。
眾所周知，混合式交流接觸器是普通交流接觸器與電力電子器件相結(jié)合，即在主觸頭上并聯(lián)雙向晶閘管或單向晶閘管組成的電器，這種交流接觸器具有運行時晶閘管不工作，主觸頭壓降小，接通分斷過程由晶閘管工作，從而減少或消除觸頭電弧，大幅度提高電壽命，提高操作頻率，運行時取觸頭工作之長，避開晶閘管之短，接通分斷時取晶閘管之長，避開觸頭工作之短。
目前，大部分混合式交流接觸器都是采用三相3個雙向晶閘管或6個單向晶閘管的方案，且沒有智能化，因此成本高，性能差，影響其推廣使用。《電工電能新技術(shù)》1997年第4期上發(fā)表的“用小電流晶閘管使接觸器無弧運行”提出采用3個單向晶閘管的方案，這個方案的缺點是1．晶閘管必須置于負載之后，只適合于Y形接法，且須主觸頭與輔助觸頭之間的配合；2．由于其些原因動靜觸頭未合到位，線圈將燒毀；3．沒有智能化，因此沒有定相起動，運行中沒有節(jié)能、無聲運行，沒有與主控計算機通信的功能。
因此，本實用新型的目的是研制一種智能型混合式交流接觸器，以實現(xiàn)1．采用2個或3個單向晶閘管；2．不占用輔助觸頭；3．定相起動，運行中節(jié)能，無聲運行，不因動靜鐵芯未到位而燒毀；4．可以與主控計算機雙向通信。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是智能型混合式交流接觸器，包括主電路部分，單片機控制電路部分，其各部分關(guān)系是1．主電路部分，由主觸頭，單向晶閘管，控制隔離器，單片機系統(tǒng)，負載組成，其連接關(guān)系是電源一相進線經(jīng)電流互感器一次側(cè)接至主觸頭一端與單向晶閘管的一極，主觸頭的另一端與輸出端的另一極相接后接負載，單片機系統(tǒng)的一個輸出口接控制隔離器的輸入端，隔離器輸出端接單向晶閘管的控制端，單片機系統(tǒng)的一個A／D口與地分別接電流互感器付邊的兩端，電源另一相進線經(jīng)電流互感器一次側(cè)接至主觸頭一端與單向晶閘管的一極，主觸頭的另一端與單向晶閘管的另一極相接后接負載，單片機系統(tǒng)的另一個輸出口接控制隔離器的輸入端，控制隔離器輸出端接單向晶閘管的控制端，單片機系統(tǒng)的另一個A／D口與地分別接電流互感器付邊的兩端，電源第三相進線接至主觸頭一端與單向晶閘管的一極，主觸頭的另一端與單向晶閘管的另一極相接后接負載，單片機系統(tǒng)的第三個輸出口接控制隔離器的輸入端，控制隔離器輸出端接單向晶閘管的控制端。
2．單片機控制電路部分，由整流電路，主控元件，線圈，單片機系統(tǒng)，控制電路，保持控制元件，降壓穩(wěn)壓控制電路，通信電路，主控計算機組成，其連接關(guān)系是電源接至整流電路交流側(cè)，整流電路直流側(cè)正端接主控元件輸入端，主控元件輸出端接至線圈的一端，單片機系統(tǒng)的一個輸出口接控制電路輸入端，控制電路輸出端接至主控元件控制端，單片機系統(tǒng)的另一個輸出口接另一個控制電路輸入端，控制電路輸出端接至保持控制元件的控制端，保持控制元件的輸出端接至線圈與主控元件的輸出端，降壓穩(wěn)壓控制電路的輸出端接保持控制元件的輸入端，電源接降壓穩(wěn)壓控制電路的輸入端，整流電路的負端與線圈的另一端及降壓穩(wěn)壓控制電路的地端相接，單片機系統(tǒng)與通信電路相接，通信電路與主控計算機相接。
本實用新型是一種智能型混合式交流接觸器，由于三相電流方向具有規(guī)律性，由單片機系統(tǒng)對二相電流互感器進行采樣以確定相序，然后單片機系統(tǒng)控制觸頭或單向晶閘管在某相觸頭電流接近過零時分斷，使另外二相電流的方向固定，它以很少的單向晶閘管可以實現(xiàn)無弧或少弧分斷，如果首相開斷觸頭電流由單向晶閘管開斷，用三只單向晶閘管分別按一定方向并聯(lián)于三相觸頭，三相電流由單向晶閘管開斷，將獲得很高的電壽命。如果由降壓穩(wěn)壓電路提供穩(wěn)定直流電流，在適當(dāng)?shù)膹椈煞戳ψ饔孟?，實現(xiàn)首相開斷觸頭電流在電流過零時由該相觸頭開斷，只用二個晶閘管按一定方向分別并聯(lián)于另外二相，也將取得觸頭無弧或少弧分斷，獲得較高的電壽命，因此本實用新型成本很低，電壽命很高，具有不采用輔助觸頭，由單片機系統(tǒng)實現(xiàn)定相直流起動，不因動靜鐵芯未到位而燒毀線圈，由降壓穩(wěn)壓電路進行降壓直流運行實現(xiàn)運行中節(jié)能、無聲運行且釋放時間基本穩(wěn)定，具有與主控計算機雙向通信的功能。
以下將結(jié)合附圖對實用新型作進一步描述

圖1為本實用新型的主電路示意框圖圖2為本實用新型的單片機控制電路示意框圖圖3為實施例一的主電路接線圖圖4為實施例二的主電路接線圖圖5為實施例三的主電路接線圖圖6為實施例四的主電路接線圖在圖1中，K1∽K3為三相主觸頭；S1∽S3為三相單向晶閘管；D為單片機系統(tǒng)；H1，H2為電流互感器；G1-G3為控制隔離器；L為負載。
在圖2中，Z1為整流電路；Z2為主控元件；X為線圈；E1、E2為控制電路；Z3為保持控制元件；Y2為穩(wěn)壓控制電路，T為通信電路，J為主控計算機；D為單片機系統(tǒng)。
從圖1可知，本實用新型的主電路部分，由主觸頭K，單向晶閘管S，控制隔離器G，單片機系統(tǒng)D，負載L組成，其連接關(guān)系是電源一相進線經(jīng)電流互感器H1原邊接至主觸頭K1一端與單向晶閘管S1的一極，K1的另一端與S1的另一極相接后接負載L，單片機系統(tǒng)D的一個A／D口接控制隔離器G1的輸入端，G1輸出端接S1的控制端，D的一個A／D口與地分別接H1付邊的兩端，電源另一相進線經(jīng)電流互感器H2原邊接至主觸頭K2一端與單向晶閘管S2的一極，K2的另一端與S2的另一極相接后接負載L，單片機系統(tǒng)D的另一個輸出口接控制隔離器G2的輸入端，G2輸出端接S2的控制端，D的另一個A／D口與地分別接H2付邊的兩端，電源第三相進線接至主觸頭K3一端與單向晶閘管S3的一極，K3的另一端與S3的另一極相接后接負載L，單片機系統(tǒng)的第三個輸出口接控制隔離器G3的輸入端，G3輸出端接S3的控制端。
從圖2可知，本實用新型的單片機控制電路部分，由整流電路Z1，主控元件Z2，線圈X，單片機系統(tǒng)D，控制電路E1，控制電路E2，保持控制元件Z3，降壓穩(wěn)壓控制電路Y2，通信電路T，主控計算機J組成，其連接關(guān)系是電源Y接至Z1交流側(cè)，Z1直流側(cè)正端接Z2輸入端，Z2輸出端接至線圈X的一端，D的一個輸出口接E1輸入端，E1輸出端接至Z2控制端，D的另一個輸出口接E2輸入端，E2輸出端接至Z3的控制端，Z3的輸出端接至線圈X與Z2的輸出端，Y2的輸出端接Z3的輸入端，電源接Y2的輸入端，Z1的負端與線圈X的另一端及Y2的地端相接，單片機系統(tǒng)D與通信電路T相接，T與主控計算機J相接。
現(xiàn)結(jié)合附圖并通過最佳實施例進一步對本實用新型的結(jié)構(gòu)情況加以說明。
實施例一從圖3中電源一相進線接至主觸頭K1一端與單向晶閘管S1的陰極，K1另一端與S1的陽極相接再接至負載L，電源另一相進線接至主觸頭K2一端與單向晶閘管S2的陽極，K2另一端與S2陰極相接再接至負載L，電源第三相進線接至主觸頭K3的一端與單向晶閘管S3的陰極，K3另一端與S3的陽極相接再接至負載L；實施例二從圖4中電源一相進線接至主觸頭K1一端與單向晶閘管S1的陽極，K1另一端與S1的陰極相接再接至負載L，電源另一相進線接至主觸頭K2一端與單向晶閘管S2的陰極，K2另一端與S2陽極相接再接至負載L，電源第三相進線接至主觸頭K3的一端與單向晶閘管S3的陽極，K3另一端與S3的陰極相接再接至負載L；實施例三從圖5中電源一相進線接至主觸頭K1一端，K1另一端接至負載L，由于釋放時間基本穩(wěn)定，由單片機控制系統(tǒng)控制保持控制元件Z3保證K1電流過零附近時開斷，電源另一相進線接至主觸頭K2一端與單向晶閘管S2的陽極，K2另一端與S2陰極相接再接至負載L，電源第三相進線接至主觸頭K3的一端與單向晶閘管S3的陰極，K3另一端與S3的陽極相接再接至負載L；實施例四從圖6中電源一相進線接至主觸頭K1一端，K1另一端接至負載L，由于釋放時間基本穩(wěn)定，由單片機控制系統(tǒng)控制保持控制元件Z3保證K1電流過零時開斷，電源另一相進線接至主觸頭K2一端與單向晶閘管S2的陰極，K2另一端與S2陽極相接再接至負載L，電源第三相進線接至主觸頭K3的一端與單向晶閘管S3的陽極，K3另一端與S3的陰極相接再接至負載L。
權(quán)利要求1．智能型混合式交流接觸器，其特征在于①主電路部分，由主觸頭(K)，單向晶閘管(S)，控制隔離器(G)，單片機系統(tǒng)(D)、負載(L)組成，其連接關(guān)系是電源(Y)一相進線經(jīng)電流互感器(H1)原邊接至主觸頭(K1)一端與單向晶閘管(S1)的一極，主觸頭(K1)的另一端與單向晶閘管(S1)的另一極相接后接負載(L)，單片機系統(tǒng)(D)的一個輸出口接控制隔離器(G1)的輸入端，控制隔離器(G1)輸出端接單向晶閘管(S1)的控制端，單片機系統(tǒng)(D)的一個A／D口與地分別接電流互感器(H1)付邊的兩端，電源另一相進線經(jīng)電流互感器(H2)原邊接至主觸頭(K2)一端與單向晶閘管(S2)的一極，主觸頭(K2)的另一端與單向晶閘管(S2)的另一極相接后接負載(L)，單片機系統(tǒng)(D)的另一個輸出口接控制隔離器(G2)的輸入端，控制隔離器(G2)輸出端接單向晶閘管(S2)的控制端，單片機系統(tǒng)(D)的另一個A／D口與地分別接電流互感器(H2)付邊的兩端，電源第三相進線接至主觸頭(K3)一端與單向晶閘管(S3)的一極，主觸頭(K3)的另一端與單向晶閘管(S3)的另一極相接后接負載(L)，單片機系統(tǒng)的第三個輸出口接控制隔離器(G3)的輸入端，控制隔離器(G3)輸出端接單向晶閘管(S3)的控制端；②單片機控制電路部分，由整流電路(Z1)，主控元件(Z2)，線圈(X)，單片機系統(tǒng)(D)，控制電路(E1)，控制電路(E2)，降壓穩(wěn)壓控制電路(Y2)，通信電路(T)，主控計算機(G)組成，其連接關(guān)系是電源(Y)接至整流電路(Z1)交流側(cè)，整流電路(Z1)直流側(cè)正端接主控元件(Z2)輸入端，主控元件(Z2)輸出端接至線圈(X)的一端，單片機系統(tǒng)(D)的一個輸出口接控制電路(E1)輸入端，控制電路(E1)輸出端接至主控元件(Z2)控制端，單片機系統(tǒng)(D)的另一個輸出口接另一個控制電路(E2)輸入端，控制電路(E2)輸出端接至保持控制元件(Z3)的控制端，保持控制元件(Z3)的輸出端接至線圈(X)與主控元件(Z2)的輸出端，降壓穩(wěn)壓控制電路(Y2)的輸出端接保持控制元件(Z3)的輸入端，電源接降壓穩(wěn)壓控制電路(Y2)的輸入端，整流電路(Z1)的負端與線圈(X)的另一端及降壓穩(wěn)壓控制電路(Y2)的地端相接，單片機系統(tǒng)(D)與通信電路(T)相接，通信電路(T)與主控計算機(J)相接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型混合式交流接觸器，其特征在于主電路部分電源一相進線接至主觸頭(K1)一端與單向晶閘管(S1)的陰極，(K1)另一端與(S1)的陽極相接再接至負載(L)，電源另一相進線接至主觸頭(K2)一端與單向晶閘管(S2)的陽極，(K2)另一端與(S2)陰極相接再接至負載(L)，電源第三相進線接至主觸頭(K3)的一端與單向晶閘管(S3)的陰極，(K3)另一端與(S3)的陽極相接再接至負載(L)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型混合式交流接觸器，其特征在于主電路部分電源一相進線接至主觸頭(K1)一端與單向晶閘管(S1)的陽極，(K1)另一端與(S1)的陰極相接再接至負載(L)，電源另一相進線接至主觸頭(K2)一端與單向晶閘管(S2)的陰極，(K2)另一端與(S2)陽極相接再接至負載，電源第三相進線接至主觸頭(K3)的一端與單向晶閘管(S3)的陽極，(K3)另一端與(S3)的陰極相接再接至負載(L)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型混合式交流接觸器，其特征在于主電路部分電源一相進線接至主觸頭(K1)一端，(K1)另一端接至負載(L)，由于釋放時間基本穩(wěn)定，由單片機控制系統(tǒng)控制保持控制元件(Z3)保證(K1)電流過零附近時開斷，電源另一相進線接至主觸頭(K2)一端與單向晶閘管(S2)的陽極，(K2)另一端與(S2)陰極相接再接至負載(L)，電源第三相進線接至主觸頭K3的一端與單向晶閘管S3的陰極，K3另一端與S3的陽極相接再接至負載(L)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型混合式交流接觸器，其特征在于主電路部分電源一相進線接至主觸頭K1一端，K1另一端接至負載(L)，由于釋放時間基本穩(wěn)定，由單片機控制系統(tǒng)控制保持控制元件Z3保證K1電流過零時開斷，電源另一相進線接至主觸頭K2一端與單向晶閘管S2的陰極，K2另一端與S2陽極相接再接至負載(L)，電源第三相進線接至主觸頭K3的一端與單向晶閘管S3的陽極，K3另一端與S3的陰極相接再接至負載(L)。
專利摘要本實用新型公開了一種智能型混合式交流接觸器,它包括主電路部分,單片機控制電路部分,僅用2個或3個晶閘管,由單片機系統(tǒng)對二個電流互感器進行采樣以確定相序,然后單片機系統(tǒng)在某相觸頭電流接近過零時分斷,使另外二相電流的方向固定,它以很少的單向晶閘管可以實現(xiàn)無弧或少弧分斷,成本很低,電壽命很高,節(jié)能、節(jié)材、無聲運行、具有不采用輔助觸頭,由單片機系統(tǒng)實現(xiàn)定相直流起動特點。
文檔編號H01H9/54GK2428852SQ0024212
公開日2001年5月2日 申請日期2000年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月1日
發(fā)明者張培銘, 陳從華, 鄭昕 申請人:福州大學(xué)