電磁型欠壓脫扣器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電磁型欠壓脫扣器，包括濾波整流電路、采樣電路、電源電路、控制模塊、驅(qū)動模塊和電磁鐵，所述啟動繞組的直流阻抗小于工作繞組的直流阻抗，這種電磁型欠壓脫扣器極其控制方法，通過微型計算機進(jìn)行控制電路控制，控制思路清晰，電路結(jié)構(gòu)精簡巧妙；電路設(shè)置了啟動繞組和工作繞組雙線圈電磁鐵，啟動繞組的直流阻抗小于工作繞組的直流阻抗，啟動繞組工作電流大，啟動力矩大，可確保電磁鐵吸合；工作繞組工作電流小，提供電磁鐵的維持吸合的基本功率，發(fā)熱量極小。
【專利說明】電磁型欠壓脫扣器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及欠壓脫扣【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電磁型欠壓脫扣器及其控制方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]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一規(guī)定范圍時，使斷路器有延時或無延時斷開的一種脫扣器，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，欠電壓脫扣器應(yīng)能防止斷路器閉全，脫扣器線圈失電，線圈內(nèi)活動銜鐵有復(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，在熱態(tài)條件下，應(yīng)能保證斷路器可靠閉合，脫扣器線圈得電，線圈內(nèi)活動銜鐵有線圈電磁力克服彈簧力吸入并保持一定力矩一吸合。欠壓脫扣的本質(zhì)，是防止斷路器下級電器設(shè)備工作在欠壓狀態(tài)下電流過大后，電器設(shè)備自身發(fā)熱加重的有效措施。
[0003]現(xiàn)有電磁型欠壓脫扣器普遍存在線圈發(fā)熱量高、欠壓脫扣器啟動力矩小和電路過于復(fù)雜等問題；特別是越來越小型化的斷路器的要求，欠壓脫扣器也小型化，小型化的欠壓脫扣器多半以塑料件為線圈骨架，塑件骨架易受高溫、型變、老化、塵埃污染等不良因素影響，導(dǎo)致活動銜鐵常有被“卡死(不吸合)”等現(xiàn)象發(fā)生；即便是全金屬化結(jié)構(gòu)的小型欠壓脫扣器，也有類似現(xiàn)象發(fā)生；最終致使到斷路器不能合閘，影響了電網(wǎng)運行，但如果增加電磁鐵的維持功率，便會導(dǎo)致線圈發(fā)熱量高，導(dǎo)致脫扣器被燒壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有電磁型欠壓脫扣器普遍存在線圈發(fā)熱量高、欠壓脫扣器啟動力矩小和電路過于復(fù)雜等問題，本發(fā)明提供了一種電磁型欠壓脫扣器及其控制方法來解決上述問題。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種電磁型欠壓脫扣器，包括濾波整流電路、采樣電路、電源電路、控制模塊、驅(qū)動模塊和電磁鐵，所述濾波整流電路的輸入端接電網(wǎng)電壓并在輸出端輸出直流電壓VH，所述直流電壓VH接入到電源電路和采樣電路，所述電源電路輸出第一工作電壓VCC1到控制模塊和驅(qū)動模塊，輸出第二工作電壓VCC2到驅(qū)動模塊，所處采樣電路輸出采樣信號SA到控制模塊，所述電磁鐵包括鐵芯和纏繞在鐵芯上的啟動繞組和工作繞組，所述啟動繞組的直流阻抗小于工作繞組的直流阻抗，所述驅(qū)動模塊包括第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路，所述控制模塊向第一驅(qū)動電路輸出第一控制信號P1，所述第一驅(qū)動電路的輸出端與啟動繞組的一端連接，所述啟動繞組的另外一端接直流電壓VH，所述控制模塊向第二驅(qū)動電路輸出第二控制信號P2，所述第二驅(qū)動電路的輸出端與工作繞組的一端連接，所述工作繞組的另外一端接直流電壓VH。
[0006]具體的，所述濾波整流電路包括EMC電路和整流橋B1，所述EMC電路的輸入端接電網(wǎng)電壓，輸出端與整流橋連接，所述整流橋B1的負(fù)輸出端接地，正輸出端輸出直流電壓VH，所述采樣電路包括電阻Rl、R2和并聯(lián)在電阻R2兩端的電容C0，電容C0用于抗高頻干擾，所述整流橋B1的正輸出端依次串聯(lián)電阻R1、R2后接地，所述采樣信號SA為電阻R1和電阻R2之間的引出電壓。
[0007]所述電源電路包括電阻RW1、RW2、三極管WT、穩(wěn)壓二極管Z1、電容⑶1、⑶2、⑶3和三端穩(wěn)壓器W1，所述整流橋B1的正輸出端接電阻RW1的一端和RW2的一端，所述電阻RW1的另外一端與三極管WT的集電極連接，所述電阻RW2的另外一端與三極管WT的基極連接，所述三極管WT的基極還與穩(wěn)壓二極管Z1連接，所述三極管WT的發(fā)射極輸出所述第二工作電壓VCC2，所述三極管WT的發(fā)射極還接電容⑶1和三端穩(wěn)壓器W1的輸入端，所述三端穩(wěn)壓器W1的輸出端輸出所述第一工作電壓VCC1，所述三端穩(wěn)壓器W1的輸出端與電容CD2、CD3連接，電源電路還可以是串聯(lián)式降壓電源、開關(guān)式隔離或者非隔離電源，第一工作電壓VCC1為12V或者15V，第二工作電壓VCC2為3.3V或者5V。
[0008]所述控制模塊包括單片機PIC12F675和撥碼開關(guān)SW，所述單片機PIC12F675的GP0引腳輸出第一控制信號Pl，GP1引腳輸出第二控制信號P2，GP2引腳與撥碼開關(guān)SW連接，GP3引腳設(shè)定為MCLR，作為復(fù)位輸入端，GP4引腳和GP5引腳接采樣信號SA，GP4引腳用于電網(wǎng)電壓的過零檢測，鐵芯完全吸合后，對第二控制信號P2的輸出進(jìn)行斬波控制，防止工作繞組發(fā)熱；VSS引腳與三端穩(wěn)壓器W1的輸出端連接，VDD引腳接地。 [0009]所述第一驅(qū)動電路包括三極管ΤΙ、T2、T3、電阻RT1、RT2、RT3、RT4、電容Cl、C2和M0S管Q1，所述電容C1并聯(lián)在電阻RT1兩端，所述電容C2并聯(lián)在電阻RT2兩端，所述三極管T1的基極接三端穩(wěn)壓器W1的輸出端，集電極分別與電阻RT3的一端和三極管T2的基極連接，發(fā)射極與電阻RT1的一端連接，所述電阻RT1的另外一端接單片機PIC12F675的GP0引腳，所述電阻RT3的另外一端接第一工作電壓VCC1，所述單片機PIC12F675的GP0引腳還與電阻RT2的一端連接，電阻RT2的另外一端接三極管T3的基極，所述三極管T3的發(fā)射極接地，集電極分別與電阻RT4的一端和M0S管的柵極連接，所述電阻RT4的另外一端與三極管T2的集電極連接，所述三極管T2的發(fā)射極接第一工作電壓VCC1，所述M0S管的源極接地，漏極接啟動繞組的一端，所述啟動繞組的另外一端接整流橋B1的正輸出端，所述第二驅(qū)動電路可以與第一驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)完全相同，也可以是不同的例如SCR驅(qū)動電路。
[0010]所述啟動繞組的兩端還并聯(lián)有反向二極管D1，所述工作繞組的兩端還并聯(lián)有反向二極管D2，反向二極管D1和D2用于續(xù)流啟動繞組和工作繞組在關(guān)斷時間反峰電流，保護(hù)第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路。
[0011]一種電磁型欠壓脫扣器的控制方法，包括:
[0012](a)輸入電網(wǎng)電壓前，在單片機PIC12F675中錄入程序，通過程序設(shè)定第一電壓值U1、第二電壓值U2和第三電壓值U3，電網(wǎng)電壓的額定電壓值為Ue，28%Ue≤U1≤32%Ue，48%Ue ≤ U2 ≤ 52%Ue,80%Ue ≤ U3 ≤ 85%Ue ；
[0013](b)電網(wǎng)電壓輸入濾波整流電路，電壓值從0升至額定電壓值Ue，
[0014]當(dāng)采樣信號SA=U1時，GP1引腳輸出第二控制信號P2，第二驅(qū)動電路控制工作繞組持續(xù)得電，鐵芯為脫扣狀態(tài)；
[0015]當(dāng)米樣信號SA=U2時，時間點為t1; GPO引腳輸出第一控制信號P1,第一控制信號P1為一個的脈沖信號，脈沖時間寬度h，第二驅(qū)動電路控制啟動繞組短暫得電后失電，鐵芯完成預(yù)吸合動作，即根據(jù)脈沖時間寬度h，鐵芯執(zhí)行完全吸合的行程1/2~1/4后返回為脫扣狀態(tài)；
[0016]當(dāng)采樣信號SA=U3時，時間點為t2，GPO引腳輸出第一控制信號P1，第一控制信號P1為一個脈沖信號，第二驅(qū)動電路控制啟動繞組得電，鐵芯完全吸合后并維持為吸合狀態(tài)；
[0017](c )當(dāng)電網(wǎng)電壓的電壓值從額定電壓值Ue逐漸降低，采樣信號SA=U2時，GP1引腳停止輸出第二控制信號P2，第二驅(qū)動電路停止驅(qū)動工作繞組，工作繞組失電，鐵芯脫扣。
[0018]所述電磁鐵的臨界振蕩周期為Ts，(b)中單片機PIC12F675計算得到電網(wǎng)電壓的電壓值的上升速度為s，根據(jù)s和Ts設(shè)定U2和U3，使t2-ti ^ Ts，從而實現(xiàn)諧振式吸合，確保鐵芯的可靠吸合。
[0019](b)中所述單片機PIC12F675通過GP4引腳進(jìn)行電網(wǎng)電壓過零檢測，并以過零點為時間基準(zhǔn)對第二控制信號P2的輸出進(jìn)行斬波控制，斬波控制降低第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路中開關(guān)元件的電壓應(yīng)力，在過零點附近不斬波，以保持過零點附近瞬時功率仍然大于電磁鐵最小維持功率。
[0020]特別的，(c)中調(diào)節(jié)撥碼開關(guān)SW并將信號T輸入GP2，所述單片機PIC12F675對信號T進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并控制GP1引腳的 斷開時間，使電磁鐵延時脫扣或者瞬時脫扣。
[0021 ] 本發(fā)明的有益效果是，這種電磁型欠壓脫扣器極其控制方法，通過微型計算機進(jìn)行控制電路控制，控制思路清晰，電路結(jié)構(gòu)精簡巧妙；電路設(shè)置了啟動繞組和工作繞組雙線圈電磁鐵，啟動繞組的直流阻抗小于工作繞組的直流阻抗，啟動繞組工作電流大，啟動力矩大，可確保電磁鐵吸合；工作繞組工作電流小，提供電磁鐵的維持吸合的基本功率，發(fā)熱量極小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0023]圖1是本發(fā)明電磁型欠壓脫扣器最優(yōu)實施例的電路原理圖。
[0024]圖2是本發(fā)明電磁型欠壓脫扣器最優(yōu)實施例的電源電路的原理圖。
[0025]圖3是本發(fā)明電磁型欠壓脫扣器最優(yōu)實施例的控制模塊的原理圖。
[0026]圖4是本發(fā)明電磁型欠壓脫扣器最優(yōu)實施例的第一驅(qū)動電路的原理圖。
[0027]圖5是本發(fā)明電磁型欠壓脫扣器最優(yōu)實施例的控制過程原理圖。
【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0029]如圖1~5所示，本發(fā) 明提供了一種電磁型欠壓脫扣器，包括濾波整流電路、采樣電路、電源電路、控制模塊、驅(qū)動模塊和電磁鐵，濾波整流電路的輸入端接電網(wǎng)電壓并在輸出端輸出直流電壓VH，直流電壓VH接入到電源電路和采樣電路，電源電路輸出第一工作電壓VCC1到控制模塊和驅(qū)動模塊，輸出第二工作電壓VCC2到驅(qū)動模塊，所處采樣電路輸出采樣信號SA到控制模塊，電磁鐵包括鐵芯和纏繞在鐵芯上的啟動繞組和工作繞組，啟動繞組的直流阻抗小于工作繞組的直流阻抗，驅(qū)動模塊包括第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路，控制模塊向第一驅(qū)動電路輸出第一控制信號P1，第一驅(qū)動電路的輸出端與啟動繞組的一端連接，啟動繞組的另外一端接直流電壓VH，控制模塊向第二驅(qū)動電路輸出第二控制信號P2，第二驅(qū)動電路的輸出端與工作繞組的一端連接，工作繞組的另外一端接直流電壓VH，濾波整流電路包括EMC電路和整流橋Bl，EMC電路的輸入端接電網(wǎng)電壓，輸出端與整流橋連接，整流橋B1的負(fù)輸出端接地，正輸出端輸出直流電壓VH，采樣電路包括電阻R1、R2和并聯(lián)在電阻R2兩端的電容C0，電容C0用于抗高頻干擾，整流橋B1的正輸出端依次串聯(lián)電阻R1、R2后接地，采樣信號SA為電阻R1和電阻R2之間的引出電壓，電源電路包括電阻RW1、RW2、三極管WT、穩(wěn)壓二極管Z1、電容⑶1、⑶2、⑶3和三端穩(wěn)壓器W1，整流橋B1的正輸出端接電阻RW1的一端和RW2的一端，電阻RW1的另外一端與三極管WT的集電極連接，電阻RW2的另外一端與三極管WT的基極連接，三極管WT的基極還與穩(wěn)壓二極管Z1連接，三極管WT的發(fā)射極輸出第二工作電壓VCC2，三極管WT的發(fā)射極還接電容CD1和三端穩(wěn)壓器W1的輸入端，三端穩(wěn)壓器W1的輸出端輸出第一工作電壓VCC1,三端穩(wěn)壓器W1的輸出端與電容CD2、CD3連接，電源電路還可以是串聯(lián)式降壓電源、開關(guān)式隔離或者非隔離電源，第一工作電壓VCC1為12V，第二工作電壓VCC2為5V，控制模塊包括單片機PIC12F675和撥碼開關(guān)SW，單片機PIC12F675的GPO引腳輸出第一控制信號Pl，GP1引腳輸出第二控制信號P2，GP2引腳與撥碼開關(guān)SW連接，GP3引腳設(shè)定為MCLR，作為復(fù)位輸入端，GP4引腳和GP5引腳接采樣信號SA，GP4引腳用于電網(wǎng)電壓的過零檢測，鐵芯完全吸合后，對第二控制信號P2的輸出進(jìn) 行斬波控制，防止工作繞組發(fā)熱；VSS引腳與三端穩(wěn)壓器W1的輸出端連接，VDD引腳接地，第一驅(qū)動電路包括三極管ΤΙ、T2、T3、電阻RT1、RT2、RT3、RT4、電容Cl、C2和MOS管Q1，電容C1并聯(lián)在電阻RT1兩端，電容C2并聯(lián)在電阻RT2兩端，電容Cl、C2為加速電容，三極管T1的基極接三端穩(wěn)壓器W1的輸出端，集電極分別與電阻RT3的一端和三極管T2的基極連接，發(fā)射極與電阻RT1的一端連接，電阻RT1的另外一端接單片機PIC12F675的GPO引腳，電阻RT3的另外一端接第一工作電壓VCC1，單片機PIC12F675的GPO引腳還與電阻RT2的一端連接，電阻RT2的另外一端接三極管T3的基極，三極管T3的發(fā)射極接地，集電極分別與電阻RT4的一端和MOS管的柵極連接，電阻RT4的另外一端與三極管T2的集電極連接，三極管T2的發(fā)射極接第一工作電壓VCC1，MOS管的源極接地，漏極接啟動繞組的一端；第一控制信號P1低電平時，三極管T1的發(fā)射極被電阻RT1偏置而導(dǎo)通，三極管T2也同時導(dǎo)通，12V電壓經(jīng)電阻RT4限流，加載到MOS管T4，T4導(dǎo)通，啟動繞組得電，此時，三極管Τ3基極無偏置電壓而截止；第一控制信號Ρ1高電平時，三極管Τ1的發(fā)射極被電阻RT1反向偏置而截止，三極管Τ2的基極由電阻RT3上拉為高電平而截止，三極管Τ3的基極由電阻RT2偏置而導(dǎo)通，MOS管Τ4的柵極電荷被釋放，啟動繞組失電；啟動繞組的另外一端接整流橋Β1的正輸出端，第二驅(qū)動電路可以與第一驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)完全相同，也可以是不同的例如SCR驅(qū)動電路，啟動繞組的兩端還并聯(lián)有反向二極管D1，工作繞組的兩端還并聯(lián)有反向二極管D2，反向二極管D1和D2用于續(xù)流啟動繞組和工作繞組在關(guān)斷時間反峰電流，保護(hù)第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路。
[0030]一種電磁型欠壓脫扣器的控制方法，包括:
[0031](a)輸入電網(wǎng)電壓前，在單片機PIC12F675中錄入程序，通過程序設(shè)定第一電壓值U1、第二電壓值U2和第三電壓值U3，電網(wǎng)電壓的額定電壓值為Ue，28%Ue≤U1≤32%Ue，48%Ue ≤U2 ≤52%Ue,80%Ue ≤U3 ≤85%Ue ；
[0032](b)電網(wǎng)電壓輸入濾波整流電路，電壓值從0升至額定電壓值Ue，[0033]當(dāng)采樣信號SA=U1時，GP1引腳輸出第二控制信號P2，第二驅(qū)動電路控制工作繞組持續(xù)得電，鐵芯為脫扣狀態(tài)，工作繞組獲得維持電磁鐵吸合的基本功率；
[0034]當(dāng)采樣信號SA=U2時，時間點為t1; GPO引腳輸出第一控制信號P1，第一控制信號P1為一個的脈沖信號，脈沖時間寬度h，第二驅(qū)動電路控制啟動繞組短暫得電后失電，鐵芯完成預(yù)吸合動作，即根據(jù)脈沖時間寬度h，鐵芯執(zhí)行完全吸合的行程1/3后返回為脫扣狀態(tài)，鐵芯執(zhí)行預(yù)吸合動作的行程越短電磁鐵的臨界振蕩周期為Ts，單片機PIC12F675計算得到電網(wǎng)電壓的電壓值的上升速度為s，脈沖時間寬度h與電網(wǎng)電壓的上升速度s成反比，即上升速度s越大，t0越??；
[0035]當(dāng)米樣信號SA=U3時，時間點為t2, GPO引腳輸出第一控制信號Pl,第一控制信號P1為一個脈沖信號，第二驅(qū)動電路控制啟動繞組得電，鐵芯完全吸合后并維持為吸合狀態(tài)，根據(jù)s和Ts設(shè)定U2和U3，使tftfl；，從而實現(xiàn)諧振式吸合，確保鐵芯的可靠吸合；單片機PIC12F675通過GP4引腳進(jìn)行電網(wǎng)電壓過零檢測，并以過零點為時間基準(zhǔn)對第二控制信號P2的輸出進(jìn)行斬波控制，斬波控制降低第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路中開關(guān)元件的電壓應(yīng)力，在過零點附近不斬波，以保持過零點附近瞬時功率仍然大于電磁鐵最小維持功率；
[0036](c )當(dāng)電網(wǎng)電壓的電壓值從額定電壓值Ue逐漸降低，采樣信號SA=U2時，GP 1引腳停止輸出第二控制信號P2，第二驅(qū)動電路停止驅(qū)動工作繞組，工作繞組失電，鐵芯由電磁鐵內(nèi)部復(fù)位彈簧力作用彈出，頂開斷路器鎖扣機構(gòu)，實現(xiàn)斷路器脫扣分閘；調(diào)節(jié)撥碼開關(guān)SW并將信號T輸入GP2，單片機PIC12F675對信號T進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并控制GP1引腳的斷開時間，撥碼開關(guān)SW為三位撥碼開關(guān)，全部斷開是，信號T電壓值最高，表示瞬時脫扣，其它組合可表示七種延時值。
[0037]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁型欠壓脫扣器，其特征在于:包括濾波整流電路、采樣電路、電源電路、控制模塊、驅(qū)動模塊和電磁鐵，所述濾波整流電路的輸入端接電網(wǎng)電壓并在輸出端輸出直流電壓VH，所述直流電壓VH接入到電源電路和采樣電路，所述電源電路輸出第一工作電壓VCC1到控制模塊和驅(qū)動模塊，輸出第二工作電壓VCC2到驅(qū)動模塊，所處采樣電路輸出采樣信號SA到控制模塊，所述電磁鐵包括鐵芯和纏繞在鐵芯上的啟動繞組和工作繞組，所述啟動繞組的直流阻抗小于工作繞組的直流阻抗，所述驅(qū)動模塊包括第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路，所述控制模塊向第一驅(qū)動電路輸出第一控制信號P1，所述第一驅(qū)動電路的輸出端與啟動繞組的一端連接，所述啟動繞組的另外一端接直流電壓VH，所述控制模塊向第二驅(qū)動電路輸出第二控制信號P2，所述第二驅(qū)動電路的輸出端與工作繞組的一端連接，所述工作繞組的另外一端接直流電壓VH。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁型欠壓脫扣器，其特征在于:所述濾波整流電路包括EMC電路和整流橋B1，所述EMC電路的輸入端接電網(wǎng)電壓，輸出端與整流橋連接，所述整流橋B1的負(fù)輸出端接地，正輸出端輸出直流電壓VH，所述采樣電路包括電阻Rl、R2和并聯(lián)在電阻R2兩端的電容C0，所述整流橋B1的正輸出端依次串聯(lián)電阻Rl、R2后接地，所述采樣信號SA為電阻R1和電阻R2之間的引出電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁型欠壓脫扣器，其特征在于:所述電源電路包括電阻RW1、RW2、三極管WT和三端穩(wěn)壓器W1，所述整流橋B1的正輸出端接電阻RW1的一端和RW2的一端，所述電阻RW1的另外一端與三極管WT的集電極連接，所述電阻RW2的另外一端與三極管WT的基極連接，所述三極管WT的發(fā)射極輸出所述第二工作電壓VCC2，三端穩(wěn)壓器W1的輸入端，所述三端穩(wěn)壓器W1的輸出端輸出所述第一工作電壓VCC1。
4.如權(quán)利要求3所述的電磁型欠壓脫扣器，其特征在于:所述控制模塊包括單片機PIC12F675和撥碼開 關(guān)SW，所述單片機PIC12F675的GPO引腳輸出第一控制信號P1，GP1引腳輸出第二控制信號P2，GP2引腳與撥碼開關(guān)SW連接，GP3引腳設(shè)定為MCLR，GP4引腳和GP5引腳接采樣信號SA，VSS引腳與三端穩(wěn)壓器W1的輸出端連接，VDD引腳接地。
5.如權(quán)利要求4所述的電磁型欠壓脫扣器，其特征在于:所述第一驅(qū)動電路包括三極管ΤΙ、T2、T3、電阻RT1、RT2、RT3、RT4、電容Cl、C2和MOS管Q1，所述電容C1并聯(lián)在電阻RT1兩端，所述電容C2并聯(lián)在電阻RT2兩端，所述三極管T1的基極接三端穩(wěn)壓器W1的輸出端，集電極分別與電阻RT3的一端和三極管T2的基極連接，發(fā)射極與電阻RT1的一端連接，所述電阻RT1的另外一端接單片機PIC12F675的GPO引腳，所述電阻RT3的另外一端接第一工作電壓VCC1，所述單片機PIC12F675的GPO引腳還與電阻RT2的一端連接，電阻RT2的另外一端接三極管T3的基極，所述三極管T3的發(fā)射極接地，集電極分別與電阻RT4的一端和MOS管的柵極連接，所述電阻RT4的另外一端與三極管T2的集電極連接，所述三極管T2的發(fā)射極接第一工作電壓VCC1，所述MOS管的源極接地，漏極接啟動繞組的一端，所述啟動繞組的另外一端接整流橋B1的正輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的電磁型欠壓脫扣器，其特征在于:所述啟動繞組的兩端還并聯(lián)有反向二極管D1，所述工作繞組的兩端還并聯(lián)有反向二極管D2。
7.如權(quán)利要求1~6任意一項所述的電磁型欠壓脫扣器的控制方法，其特征在于:包括:(a)輸入電網(wǎng)電壓前，在單片機PIC12F675中錄入程序，通過程序設(shè)定第一電壓值U1、第二電壓值U2和第三電壓值U3，電網(wǎng)電壓的額定電壓值為Ue，28%Ue≤U1≤32%Ue，48%Ue ≤ U2 ≤ 52%Ue,80%Ue ≤ U3 ≤ 85%Ue ；(b)電網(wǎng)電壓輸入濾波整流電路，電壓值從0升至額定電壓值Ue，當(dāng)采樣信號SA=U1時，GP1引腳輸出第二控制信號P2，第二驅(qū)動電路控制工作繞組持續(xù)得電，鐵芯為脫扣狀態(tài)；當(dāng)采樣信號SA=U2時，時間點為tpGPO引腳輸出第一控制信號P1，第一控制信號P1為一個的脈沖信號，脈沖時間寬度h，第二驅(qū)動電路控制啟動繞組短暫得電后失電，鐵芯完成預(yù)吸合動作，即根據(jù)脈沖時間寬度h，鐵芯執(zhí)行完全吸合的行程1/2~1/4后返回為脫扣狀態(tài)；當(dāng)采樣信號SA=U3時，時間點為t2，GP0引腳輸出第一控制信號P1，第一控制信號P1為一個脈沖信號，第二驅(qū)動電路控制啟動繞組得電，鐵芯完全吸合后并維持為吸合狀態(tài)；(c)當(dāng)電網(wǎng)電壓的電壓值從額定電壓值Ue逐漸降低，采樣信號SA=U2時，GP1引腳停止輸出第二控制信號P2，第二驅(qū)動電路停止驅(qū)動工作繞組，工作繞組失電，鐵芯脫扣。
8.如權(quán)利要求7所述的電磁型欠壓脫扣器的控制方法，其特征在于:所述電磁鐵的臨界振蕩周期為Ts，(b)中單片機PIC12F675計算得到電網(wǎng)電壓的電壓值的上升速度為s，根據(jù)s和Ts設(shè)定U2和U3，使t2-ti~Ts。
9.如權(quán)利要求7所述的電磁型欠壓脫扣器的控制方法，其特征在于:(b)中所述單片機PIC12F675通過GP4引腳進(jìn)行電網(wǎng)電壓過零檢測，并以過零點為時間基準(zhǔn)對第二控制信號P2的輸出進(jìn)行斬波控制。
10.如權(quán)利要求7所述的電磁型欠壓脫扣器的控制方法，其特征在于:(C)中調(diào)節(jié)撥碼開關(guān)SW并將信號T輸入GP2，所述單片機PIC12F675對信號T進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并控制GP1引腳的斷開時間，使電磁鐵延時脫扣或者瞬時脫扣。
【文檔編號】H02H3/24GK103647250SQ201310655595
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】吳志祥, 李春鴻, 黃波, 蔣文賢 申請人:江蘇國星電器有限公司, 常州工學(xué)院