高電壓欠壓脫扣器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)涉及欠壓脫扣器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高電壓欠壓脫扣器,包括與電網(wǎng)連接的EMC電路、電容充電式啟動(dòng)電源電路、用于采集電網(wǎng)電壓的SA信號(hào)采樣電路、用于采集啟動(dòng)電源電路輸出端電壓的SB信號(hào)采樣電路、開(kāi)關(guān)電路、微處理器電路、電磁鐵和用于給開(kāi)關(guān)電路和微處理器電路供電的穩(wěn)壓電源電路。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是，本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)的高電壓欠壓脫扣器，電路簡(jiǎn)單、啟動(dòng)力矩大、吸合可靠、線(xiàn)圈發(fā)熱量小、能在高電壓等級(jí)下工作、可熱插拔、抗短路、電網(wǎng)頻率自動(dòng)跟蹤。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及欠壓脫扣器
，尤其涉及ー種高電壓欠壓脫扣器。
技術(shù)介紹
欠壓脫扣器是斷路器，尤其是框架式斷路器的重要元件之一。欠電壓脫扣器是在它的端電壓降至某ー規(guī)定范圍時(shí)，使斷路器有延時(shí)或無(wú)延時(shí)斷開(kāi)的ー種脫扣器，當(dāng)電源電壓下降(甚至緩慢下降)到額定工作電壓的70%至35%范圍內(nèi)，欠電壓脫扣器應(yīng)運(yùn)作，欠電壓脫扣器在電源電壓等于脫扣器額定工作電壓的35%時(shí)，欠電壓脫扣器應(yīng)能防止斷路器閉全(脫扣器線(xiàn)圈失電，線(xiàn)圈內(nèi)活動(dòng)銜鐵有復(fù)位彈簧頂出一脫扣)；電源電壓等于或大于85%欠電壓脫扣器的額定工作電壓時(shí)，在熱態(tài)條件下，應(yīng)能保證斷路器可靠閉合(脫扣器線(xiàn)圈得電，線(xiàn)圈內(nèi)活動(dòng)銜鐵有線(xiàn)圈電磁力克服彈簧カ吸入并保持一定カ矩ー “吸合”)。欠壓脫扣的本質(zhì)，是防止斷路器下級(jí)電器設(shè)備工作在欠壓狀態(tài)下電流過(guò)大后，電器設(shè)備自身發(fā)熱加 重的有效措施。參考上述原則，現(xiàn)有的欠壓脫扣器，多半工作在220V、380V電壓系統(tǒng)中。然而在礦用660V電壓或更高電壓等級(jí)中的欠壓脫扣器，還未見(jiàn)有較為成熟欠壓脫扣器方案與產(chǎn)品出現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有電磁型欠壓脫扣器正常工作時(shí)線(xiàn)圈發(fā)熱量大、啟動(dòng)カ矩小、常有“不吸合”現(xiàn)象、電路過(guò)于復(fù)雜，尤其是不能在高電壓等級(jí)下工作等技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)提供ー種高電壓欠壓脫扣器，實(shí)現(xiàn)了可熱插拔、抗短路，井能在高電壓等級(jí)下高可靠工作。本技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是ー種高電壓欠壓脫扣器，包括與電網(wǎng)連接的EMC電路、電容充電式啟動(dòng)電源電路、用于采集電網(wǎng)電壓的SA信號(hào)采樣電路、用于米集啟動(dòng)電源電路輸出端電壓的SB信號(hào)米樣電路、開(kāi)關(guān)電路、微處理器電路、電磁鐵和用于給開(kāi)關(guān)電路和微處理器電路供電的穩(wěn)壓電源電路，所述的EMC電路的輸出端與啟動(dòng)電源電路的輸入端、SA信號(hào)米樣電路的輸入端和穩(wěn)壓電源電路的輸入端相連接，所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端串接電磁鐵，電磁鐵的另ー端串接由微處理器電路控制的開(kāi)關(guān)電路，所述的SB信號(hào)采樣電路的輸入端與所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端相連，所述的SA信號(hào)米樣電路的輸出端和SB信號(hào)米樣電路的輸出端均與微處理器電路的輸入端相連。所述的啟動(dòng)電源電路包括與EMC電路輸出端相連的降壓電容、第一全波整流器、正極與第一全波整流器的直流正輸出端相連且負(fù)極接地的啟動(dòng)電容，啟動(dòng)電容的正極為所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端，所述的第一全波整流器的負(fù)輸出端接地，降壓電容的電源輸出端與第一全波整流器的ー輸入端相連，第一全波整流器的另ー輸入端與EMC電路的輸出端相連。所述的SB電壓采樣電路包括與所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端依次串接的第三電阻和第四電阻，所述的第四電阻的另一端接地，所述的SB采樣信號(hào)為第三電阻與第四電阻之間的引出電壓。所述的第三電阻和第四電阻將啟動(dòng)電容的電壓值轉(zhuǎn)換為SB采樣信號(hào)，傳送至微處理器電路。所述的SA信號(hào)采樣電路包括第一電阻、第二全波整流器、光電耦合器和第二電阻，所述的第一電阻的一端接于EMC電路的輸出端與降壓電容之間，另一端與第二全波整流器的一交流輸入端連接，第二全波整流器的另ー交流輸入端與EMC電路的輸出端連接。第二全波整流器正輸出端與光電耦合器的陽(yáng)極連接，第二全波整流器負(fù)輸出端接地，所述的光電耦合器的陰極接地，光電耦合器的集電極接5V電壓，發(fā)射極接第二電阻的一端，第ニ電阻的另一端接地，所述的SA采樣信號(hào)為光電耦合器的發(fā)射極與第二電阻之間引出的電壓。所述的光電耦合器發(fā)出的隔離脈動(dòng)信號(hào)并在電阻R2上產(chǎn)生電壓，形成電網(wǎng)電壓采樣信號(hào)SA，傳送給微處理器電路。 為了顯著降低電源電路自身功耗，所述的高電壓欠壓脫扣器，還包括ニ極管，所述的ニ極管的陽(yáng)極與EMC電路的輸出端相連，陰極與穩(wěn)壓電源電路相連接。微處理器電路包括撥碼開(kāi)關(guān)在需要延時(shí)脫扣的場(chǎng)合，設(shè)置不同的撥碼開(kāi)關(guān)組合，對(duì)應(yīng)不同的延時(shí)脫扣時(shí)間。本技術(shù)的有益效果是，本技術(shù)的高電壓欠壓脫扣器，電路簡(jiǎn)單、啟動(dòng)カ矩大、吸合可靠、線(xiàn)圈發(fā)熱量小、能在高電壓等級(jí)下工作、可熱插拔、抗短路、電網(wǎng)頻率自動(dòng)跟足示O以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)進(jìn)ー步說(shuō)明。圖I是本技術(shù)高電壓欠壓脫扣器最優(yōu)實(shí)施例的電路原理圖。圖中1、EMC電路，2、穩(wěn)壓電源電路，3、微處理器電路，4、開(kāi)關(guān)電路，5、電磁鐵。具體實(shí)施方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本技術(shù)有關(guān)的構(gòu)成。如圖I所示，是本技術(shù)高電壓欠壓脫扣器的最優(yōu)實(shí)施例，包括與電網(wǎng)連接的EMC電路I、由降壓電容CK，第一全波整流器BI、啟動(dòng)電容Cl組成的電容充電式啟動(dòng)電源電路、由第一電阻R1、第二全波整流器B2、光電耦合器01及第ニ電阻R2組成的電網(wǎng)電壓的SA信號(hào)采樣電路、由第三電阻R3與第四電阻R4組成的SB信號(hào)采樣電路、開(kāi)關(guān)電路4、微處理器電路3、與啟動(dòng)電源電路的輸出端VH串接的電磁鐵5和用于給開(kāi)關(guān)電路4和微處理器電路3供電的穩(wěn)壓電源電路2。開(kāi)關(guān)電路4可以是功率MOS管組成的電路、繼電器、SCR或三極管等電路形式。微處理器電路3由單片機(jī)及BCD撥碼輔助元件等組成。“單片機(jī)”可以是任何型號(hào)的單片機(jī)(MCU)、片上系統(tǒng)(SOC)、CPLD、FPGA 或 DSP。以660V電壓等級(jí)為例，電網(wǎng)電壓接于高電壓欠壓脫扣器的輸入端L與N之間。經(jīng)EMC電路濾波后EMC電路的LI輸出端接降壓電容CK的一端，降壓電容CK的另一端接到接第一全波整流器BI的ー輸入端，EMC電路的NI輸出端接第一全波整流器BI另ー輸入端。啟動(dòng)電容Cl的正極與第一全波整流器BI的直流正輸出端相連，負(fù)極接地的，啟動(dòng)電容Cl的正極為所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端VH，第一全波整流器BI的負(fù)輸出端接地。上電后，第一全波整流器BI將交流電路整流為脈動(dòng)直流向啟動(dòng)電容Cl充電，充電電壓VH為輸入交流電壓的^!倍(660V的80%的約等于750V)。此充電電壓由第三電阻R3與第四電阻R4串聯(lián)組成的SB信號(hào)采樣電路，產(chǎn)生采樣信號(hào)SB送入微處理器電路3，充電電壓同時(shí)接到電磁鐵5的一端。第一電阻Rl的一端接于EMC電路I的LI輸出端,另一端與第二全波整流器B2的一交流輸入端連接，第二全波整流器B2的另ー交流輸入端與EMC電路I的NI輸出端連接。第二全波整流器B2正輸出端與光電耦合器01的陽(yáng)極連接，負(fù)輸出端接地，光電耦合器01的陰極接地，光電耦合器01的集電極接5V電壓，發(fā)射極接第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端接地。本實(shí)施例中，光電耦合器01初級(jí)“大地(EARTH)”與次級(jí)“地(GND)”隔離，并通過(guò)選取合適第一電阻R1、第二電阻R2阻值的大小，可使光電耦合器01工作在線(xiàn)性狀態(tài)。第二電阻R2獲得全波脈動(dòng)信號(hào)SA,正比于電網(wǎng)電壓的大小。全波脈動(dòng)信號(hào)SA同時(shí)為 單片機(jī)捕獲電網(wǎng)周期的過(guò)零時(shí)刻，為電網(wǎng)頻率跟蹤提供了方便。光電耦合器01可以是線(xiàn)性光電耦合器，也可以是有局部線(xiàn)性特性曲線(xiàn)的普通光電率禹合器。單片機(jī)采用上升沿觸發(fā)捕獲電網(wǎng)周期并計(jì)算出電網(wǎng)過(guò)零點(diǎn)后，采用Hanning窗插值FFT方法，計(jì)算出當(dāng)前電網(wǎng)電壓的有效值。EMC電路I的LI輸出端還接有ニ極管D0，即EMC電路I的LI輸出端與ニ極管DO的陽(yáng)極相連，ニ極管DO的陰極與穩(wěn)壓電源電路2相連接。由ニ極管DO半波整流后的電壓，加載本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高電壓欠壓脫扣器，其特征在于：包括與電網(wǎng)連接的EMC電路（1）、電容充電式啟動(dòng)電源電路、用于采集電網(wǎng)電壓的SA信號(hào)采樣電路、用于采集啟動(dòng)電源電路輸出端電壓的SB信號(hào)采樣電路、開(kāi)關(guān)電路（4）、微處理器電路（3）、電磁鐵（5）和用于給開(kāi)關(guān)電路（4）和微處理器電路（3）供電的穩(wěn)壓電源電路（2），所述的EMC電路（1）的輸出端與啟動(dòng)電源電路的輸入端、SA信號(hào)采樣電路的輸入端和穩(wěn)壓電源電路（2）的輸入端相連接，所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端（VH）串接電磁鐵（5），電磁鐵（5）的另一端串接由微處理器電路（3）控制的開(kāi)關(guān)電路（4），所述的SB信號(hào)采樣電路的輸入端與所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端（VH）相連，所述的SA信號(hào)采樣電路的輸出端和SB信號(hào)采樣電路的輸出端均與微處理器電路（3）的輸入端相連。

【技術(shù)特征摘要】
1.ー種高電壓欠壓脫扣器，其特征在于包括與電網(wǎng)連接的EMC電路(I)、電容充電式啟動(dòng)電源電路、用于采集電網(wǎng)電壓的SA信號(hào)采樣電路、用于采集啟動(dòng)電源電路輸出端電壓的SB信號(hào)采樣電路、開(kāi)關(guān)電路(4)、微處理器電路(3)、電磁鐵(5)和用于給開(kāi)關(guān)電路(4)和微處理器電路(3)供電的穩(wěn)壓電源電路(2)，所述的EMC電路(I)的輸出端與啟動(dòng)電源電路的輸入端、SA信號(hào)米樣電路的輸入端和穩(wěn)壓電源電路(2)的輸入端相連接，所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端(VH)串接電磁鐵(5)，電磁鐵(5)的另一端串接由微處理器電路(3)控制的開(kāi)關(guān)電路(4)，所述的SB信號(hào)采樣電路的輸入端與所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端(VH)相連，所述的SA信號(hào)米樣電路的輸出端和SB信號(hào)米樣電路的輸出端均與微處理器電路(3)的輸入端相連。2.如權(quán)利要求I所述的高電壓欠壓脫扣器，其特征在于所述的啟動(dòng)電源電路包括與EMC電路(I)輸出端相連的降壓電容(CK)、第一全波整流器(BI)、正極與第一全波整流器(BI)的直流正輸出端相連且負(fù)極接地的啟動(dòng)電容(Cl)，啟動(dòng)電容(Cl)的正極為所述的啟動(dòng)電源電路的輸出端(VH)，所述的第一全波整流器(BI)的負(fù)輸出端接地，降壓電容(CK)的電源輸出端與第一全波整流器(BI)的ー輸入端相連,第一全波整流器(BI)的另ー輸入端與EMC電路(I)的輸出端相連。3.如權(quán)利要求I所述的高電壓欠壓脫扣器，其特征在...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳志祥，方曉毅，蔣國(guó)良，黃波，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：江蘇國(guó)星電器有限公司，常州工學(xué)院，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：