專利名稱：組合式智能交流控制與保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合式交流控制與保護(hù)器。
背景技術(shù)：
許志紅、張培銘發(fā)表在《電工電能新技術(shù)》2002年第4期的“智能交流接觸器零電流分?jǐn)嗫刂萍夹g(shù)”一文及實(shí)用新型專利“一種智能交流接觸器”(專利號(hào)為ZL00214192.2)介紹了采用微處理器控制三相觸頭不同步的智能交流接觸器方案，實(shí)現(xiàn)了三相觸頭電流均在過零附近分?jǐn)唷５窃摲桨笍慕Y(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)各種容量交流接觸器一相觸頭與另二相觸頭分?jǐn)嗖煌降臅r(shí)間差接近5ms對(duì)設(shè)計(jì)、工藝、實(shí)驗(yàn)都有一定要求，尤其是它還不具有零電壓接通功能與各種保護(hù)功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種組合式智能交流控制與保護(hù)器，本電器通過單片機(jī)控制裝置能進(jìn)行三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的觸頭電壓零點(diǎn)附近接通，電流接近過零時(shí)打開，在短路故障發(fā)生時(shí)觸頭快速打開，切斷短路電流。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括單片機(jī)控制裝置、交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)、交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置、電流傳感器，其特征在于本發(fā)明包括三臺(tái)獨(dú)立的交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)，三臺(tái)獨(dú)立的交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置；每臺(tái)的交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)一臺(tái)的交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置，每一臺(tái)的交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)均包括一組的動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、線圈、反力彈簧；每臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置均包括一組的動(dòng)觸橋、動(dòng)觸頭、觸頭支架、靜觸頭、靜觸橋、滅弧罩。動(dòng)觸橋與動(dòng)觸頭安裝固定在觸頭支架上，觸頭支架安裝在動(dòng)鐵芯上，每臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置只有一相觸頭，僅接通分?jǐn)嘁幌嚯娏?；在其中每臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的靜觸橋上均套有電流傳感器。
本智能交流控制與保護(hù)器的單片機(jī)控制裝置在適當(dāng)時(shí)刻接通交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)線圈電流，能保證三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的觸頭分別準(zhǔn)確地在三相電壓零點(diǎn)附近接通，在要求正常分?jǐn)嗷虬l(fā)生過載，斷相，堵轉(zhuǎn)，過電壓，欠電壓、相序反等故障時(shí)，單片機(jī)控制裝置在適當(dāng)時(shí)刻切斷交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)線圈電流，能保證三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的觸頭分別準(zhǔn)確地在三相電流接近過零時(shí)打開。本電器在短路故障發(fā)生時(shí)單片機(jī)控制裝置快速切斷交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)線圈電流，使三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的觸頭快速打開，切斷短路電流。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比不僅具有零電壓接通功能，在要求正常分?jǐn)嗷虬l(fā)生過載，斷相，堵轉(zhuǎn)，過電壓，欠電壓、相序反等故障時(shí)，能準(zhǔn)確控制，使分?jǐn)嚯娀∧芰扛?，能?shí)現(xiàn)少弧或無弧分?jǐn)?，具有交流接觸器的控制功能與電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的保護(hù)功能，在短路故障發(fā)生時(shí)能快速切斷短路電流，具有斷路器的保護(hù)功能，具有工作可靠穩(wěn)定，電壽命高等特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的單片機(jī)控制裝置的電路部分連接示意框圖。
標(biāo)號(hào)說明A為單片機(jī)控制裝置；B為交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)；C為交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置；F為交流控制與保護(hù)器的電流傳感器；B1為第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)；C1為第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置；B2為第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)；C2為第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置；B3為第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)；C3為第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置；Z為整流電路；Z1為第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件；Z2為第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件；Z3為第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件；Z11為第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件；Z12為第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件；Z13為第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件；X1為第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈；X2為第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈；X3為第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈；Y1為降壓控制電路；D為單片機(jī)裝置；E1為控制電路；E2為控制電路；F1為第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器的電流傳感器；F2為第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器的電流傳感器；F3為第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器的電流傳感器；M1為測量某線電壓的電壓傳感器；M2為測量另一線電壓的電壓傳感器；1為某相動(dòng)觸橋；2為動(dòng)觸頭；3為觸頭支架；4為靜觸頭；5為靜觸橋；6為動(dòng)鐵芯；7為靜鐵芯；8為線圈；9為滅弧罩；10為反力彈簧。
具體實(shí)施例方式圖1、圖2、圖3中從圖1、圖2可知，控制交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B、交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置C以及交流控制與保護(hù)器的電流傳感器F各有三臺(tái)；單片機(jī)控制裝置A控制交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B，交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B帶動(dòng)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置C，電流傳感器F套在交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置上。
從圖2、圖3可知，單片機(jī)控制裝置A控制第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B1，第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B2，第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B3，單片機(jī)控制裝置A的電路部分，其連接關(guān)系是電源Y接至整流電路Z的交流側(cè)與降壓控制電路Y1的輸入端，Z的直流側(cè)接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件Z1、第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件Z2、第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件Z3，第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件Z1輸出端接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈X1，第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件Z2輸出端接至第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈X2，第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件Z3輸出端接至第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈X3，Y1的輸出端經(jīng)過第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件Z11接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈X1，Y1的輸出端經(jīng)過第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件Z12接至第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈X2，Y1的輸出端經(jīng)過第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件Z13接至第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈X3，Z的直流側(cè)另一端分別與X1另一端、X2另一端、X3另一端、Y1的另一輸出端相接，單片機(jī)裝置D的輸出口1接控制電路E1的輸入端，E1的一個(gè)輸出端接至Z1的控制端，單片機(jī)裝置D的輸出口2接控制電路E1的另一個(gè)輸入端，E1的另一個(gè)輸出端接至Z2的控制端，單片機(jī)裝置D的輸出口3接控制電路E1的另一個(gè)輸入端，E1的另一個(gè)輸出端接至Z3的控制端，單片機(jī)裝置D的輸出口4接控制電路E2的輸入端，E2的一個(gè)輸出端接至Z11的控制端，單片機(jī)裝置D的輸出口5接控制電路E2的另一個(gè)輸入端，E2的另一個(gè)輸出端接至Z12的控制端，單片機(jī)裝置D的輸出口6接控制電路E2的另一個(gè)輸入端，E2的另一個(gè)輸出端接至Z13的控制端，電流傳感器F1的輸出端接至D的A/D口1，電流傳感器F2的輸出端接至D的A/D口2，電流傳感器F3的輸出端接至D的A/D口3，電壓傳感器M1的輸出端接單片機(jī)裝置D的A/D口4，電壓傳感器M2的輸出端接單片機(jī)裝置D的A/D口5。
從圖2可知，動(dòng)觸橋1與動(dòng)觸頭2安裝固定在觸頭支架3上，觸頭支架3安裝在動(dòng)鐵芯6上，滅弧罩9罩住動(dòng)觸橋1與動(dòng)觸頭2，第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置C1只有一相觸頭，僅接通分?jǐn)嘁幌嚯娏?，，第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置只有一相觸頭，僅接通分?jǐn)嗔硪幌嚯娏?，第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置只有一相觸頭，僅接通分?jǐn)嗟谌嚯娏?，電流傳感器F1套在第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的靜觸橋5上，電流傳感器F2套在第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的靜觸橋5上，電流傳感器F3套在第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的靜觸橋5上，在接通時(shí)，單片機(jī)控制裝置A對(duì)電壓傳感器M信號(hào)進(jìn)行采樣，并在適當(dāng)時(shí)刻接通第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B1線圈，使第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置C1的觸頭在電壓接近過零時(shí)閉合，單片機(jī)控制裝置A在適當(dāng)時(shí)刻接通第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B2線圈，使第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置C1的觸頭在電壓接近過零時(shí)閉合，單片機(jī)控制裝置A在適當(dāng)時(shí)刻接通第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B2線圈，使第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置C1的觸頭在電壓接近過零時(shí)閉合，在運(yùn)行時(shí)，單片機(jī)控制裝置A對(duì)電壓傳感器M，電流傳感器F1，電流傳感器F2，電流傳感器F3信號(hào)進(jìn)行采樣，在要求正常分?jǐn)嗷虬l(fā)生過載，斷相，堵轉(zhuǎn)，過電壓，欠電壓、相序反故障時(shí)，單片機(jī)控制裝置A在適當(dāng)時(shí)刻切斷第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B1線圈電流，使第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置C1的觸頭在第一相電流接近過零時(shí)打開，單片機(jī)控制裝置A在適當(dāng)時(shí)刻切斷第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B2線圈電流，使第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置C2的觸頭在第二相電流接近過零時(shí)打開，單片機(jī)控制裝置A在適當(dāng)時(shí)刻切斷第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)B3線圈電流，使第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置C3的觸頭在第三相電流接近過零時(shí)打開，在發(fā)生短路故障時(shí)，單片機(jī)控制裝置A立即切斷三臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)線圈電流，使三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的觸頭迅速打開。
如圖3所示，單片機(jī)控制裝置的電路部分，其連接關(guān)系是電源接至整流電路的交流側(cè)與降壓控制電路的輸入端，的直流側(cè)接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件、第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件、第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件，第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件輸出端接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈，第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件輸出端接至第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈，第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件輸出端接至第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈，的輸出端經(jīng)過第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈，的輸出端經(jīng)過第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件接至第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈，的輸出端經(jīng)過第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件接至第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈，整流電路的直流側(cè)另一端分別與第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈另一端、第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈另一端、第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈另一端、降壓控制電路的另一輸出端相接，單片機(jī)裝置的輸出口1接控制電路E1的輸入端，控制電路E1的一個(gè)輸出端接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件(Z1)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口2接控制電路(E1)的另一個(gè)輸入端，(E1)的另一個(gè)輸出端接至(Z2)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口3接控制電路(E1)的另一個(gè)輸入端，(E1)的另一個(gè)輸出端接至(Z3)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口4接控制電路(E2)的輸入端，(E2)的一個(gè)輸出端接至(Z11)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口5接控制電路(E2)的另一個(gè)輸入端，(E2)的另一個(gè)輸出端接至(Z12)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口6接控制電路(E2)的另一個(gè)輸入端，(E2)的另一個(gè)輸出端接至(Z13)的控制端，電流傳感器(F1)的輸出端接至(D)的A/D口1，電流傳感器(F2)的輸出端接至(D)的A/D口2，電流傳感器(F3)的輸出端接至(D)的A/D口3，電壓傳感器(M1)的輸出端接單片機(jī)裝置(D)的A/D口4，電壓傳感器(M2)的輸出端接單片機(jī)裝置(D)的A/D口5。
權(quán)利要求
1.一種組合式智能交流控制與保護(hù)器，它包括單片機(jī)控制裝置(A)、交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)(B)、交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置(C)、電流傳感器(F)，其特征在于，所述的組合式智能交流控制與保護(hù)器包括三臺(tái)獨(dú)立的交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)(B1)、(B2)、(B3)，三臺(tái)獨(dú)立的交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置(C1)、(C2)、(C3)；每臺(tái)的交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)一臺(tái)的交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置，每一臺(tái)的交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)(B1)、(B2)、(B3)均包括一組的動(dòng)鐵芯(6)、靜鐵芯(7)、線圈(8)、反力彈簧(10)；每臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置均包括一組的動(dòng)觸橋(1)、動(dòng)觸頭(2)、觸頭支架(3)、靜觸頭(4)、靜觸橋(5)、滅弧罩(9)；動(dòng)觸橋(1)與動(dòng)觸頭(2)安裝固定在觸頭支架(3)上，觸頭支架(3)安裝在動(dòng)鐵芯(6)上，每臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置(C1)、(C2)、(C3)只有一相觸頭，僅接通分?jǐn)嘁幌嚯娏?；在其中每臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置(C1)、(C2)、(C3)的靜觸橋(5)上均套有電流傳感器(F1)、(F2)、(F3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式智能交流控制與保護(hù)器，其特征在于所述的單片機(jī)控制裝置(A)的電路部分，其連接關(guān)系是電源(Y)接至整流電路(Z)的交流側(cè)與降壓控制電路(Y1)的輸入端，(Z)的直流側(cè)接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件(Z1)、第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件(Z2)、第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件(Z3)，第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件(Z1)輸出端接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈(X1)，第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件(Z2)輸出端接至第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈(X2)，第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器主控元件(Z3)輸出端接至第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈(X3)，(Y1)的輸出端經(jīng)過第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件(Z11)接至第一臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈(X1)，(Y1)的輸出端經(jīng)過第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件(Z12)接至第二臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈(X2)，(Y1)的輸出端經(jīng)過第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器保持控制元件(Z13)接至第三臺(tái)交流控制與保護(hù)器線圈(X3)，(Z)的直流側(cè)另一端分別與(X1)另一端、(X2)另一端、(X3)另一端、(Y1)的另一輸出端相接，單片機(jī)裝置(D)的輸出口1接控制電路(E1)的輸入端，(E1)的一個(gè)輸出端接至(Z1)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口2接控制電路(E1)的另一個(gè)輸入端，(E1)的另一個(gè)輸出端接至(Z2)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口3接控制電路(E1)的另一個(gè)輸入端，(E1)的另一個(gè)輸出端接至(Z3)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口4接控制電路(E2)的輸入端，(E2)的一個(gè)輸出端接至(Z11)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口5接控制電路(E2)的另一個(gè)輸入端，(E2)的另一個(gè)輸出端接至(Z12)的控制端，單片機(jī)裝置(D)的輸出口6接控制電路(E2)的另一個(gè)輸入端，(E2)的另一個(gè)輸出端接(Z13)的控制端，電流傳感器(F1)的輸出端接至(D)的A/D口1，電流傳感器(F2)的輸出端接至(D)的A/D口2，電流傳感器(F3)的輸出端接至(D)的A/D口3，電壓傳感器(M1)的輸出端接單片機(jī)裝置(D)的A/D口4，電壓傳感器(M2)的輸出端接單片機(jī)裝置(D)的A/D口5。
全文摘要
一種組合式智能交流控制與保護(hù)器，它包括三臺(tái)獨(dú)立的交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)、三臺(tái)獨(dú)立的交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置；每臺(tái)交流控制與保護(hù)器電磁機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)一臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置；三個(gè)電流傳感器分別套在三臺(tái)交流控制與保護(hù)器觸頭滅弧裝置的靜觸橋上。它能在三相電壓零點(diǎn)附近接通；在要求正常分?jǐn)嗷虬l(fā)生過載，斷相，堵轉(zhuǎn)，過電壓，欠電壓、相序反等故障時(shí)，能準(zhǔn)確地在三相電流接近過零時(shí)打開，使分?jǐn)嚯娀∧芰扛?，能?shí)現(xiàn)少弧或無弧分?jǐn)?；在短路故障發(fā)生時(shí)，觸頭能快速打開，切斷短路電流。
文檔編號(hào)H01H73/18GK1841614SQ20051012529
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者張培銘, 江和, 許志紅, 鄭昕, 鮑光海, 吳功祥 申請(qǐng)人:福州大學(xué)