一種零電壓延時脫扣器制造技術

本實用新型專利技術涉及脫扣器領域，尤其涉及一種零電壓延時脫扣器。包括濾波電路、啟動電源電路、用于脫扣控制的電磁鐵、開關電路、用于控制延時脫扣的延時電路、用于控制開關電路通斷的控制電路，以及用于給開關電路和控制電路提供電源的穩壓電源電路，所述的濾波電路的電源輸入端與電網相連，所述的濾波電路的電源輸出端與啟動電源電路的電源輸入端相連，所述的啟動電源電路的電源輸出端、開關電路與電磁鐵線圈構成串聯回路。本實用新型專利技術一種零電壓延時脫扣器，電路簡單、啟動力矩大、吸合可靠，線圈發熱量小、充電速度快、零電壓后維持線圈功率（銜鐵保持力）恒定、延時時間長。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及脫扣器領域，尤其涉及ー種零電壓延時脫扣器。技術背景 欠壓脫扣器是低壓開關中的核心部件，欠壓脫扣器驅動頂桿的工作方式有電磁型和永磁型兩種類型。與永磁型欠壓脫扣器相比，電磁型欠壓脫扣器電路簡單，斷電后，頂桿在彈簧カ的作用下，具有“自復位”能力。但是現有電磁型欠壓脫扣器普遍存在線圈發熱量高，欠壓脫扣器啟動カ矩小或電路過于復雜等問題。根據GB14148. 1-2006《低壓開關設備和控制設備總則》規定，欠壓脫扣器的動作范圍為額定電壓的35% 70%，零電壓(失壓)脫扣動作電壓是在額定電壓的10% 35%。欠壓脫扣器的一般工作原理為當線路電壓正常(85% 110%額定電壓)時，欠壓脫扣器的銜鐵被其鐵芯吸住(吸合)，斷路器處于運行(閉合)狀態，當線路電壓降低到70%額定電壓以下吋，銜鐵脫扣器的鐵芯電磁力減小，直至不能吸住銜鐵，銜鐵脫開并帶動拉桿撞擊斷路器的脫扣桿(脫扣)，使斷路器跳閘。對于延時欠電壓繼電器或脫扣器，其延時的測定應從電壓達到動作值瞬時開始，至繼電器或脫扣器等操動電器的脫扣器件(脫扣機構)動作瞬時為止。參考上述總則，零電壓(失壓)脫扣器除了滿足零電壓瞬時脫扣之外，采用零電壓后帶有延時脫扣的零電壓(失壓)延時脫扣器，可以進一歩保證用電安全。但是，如何采用最小容量的后備充電電容器以實現最長時間的延時且電路簡單成為研究瓶頸，目前還未見有較為成熟的零電壓(失壓)延時脫扣器方案與產品出現。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是為了克服現有技術中，為實現零電壓(失壓)后延時脫扣，通過增加電路、變換控制方式來解決電磁型欠壓脫扣器正常工作時線圈發熱量大、啟動カ矩小、常有不吸合現象、電路過于復雜等問題，本技術提供ー種電路簡單、啟動カ矩大、吸合可靠、線圈發熱量小、充電速度快、零電壓后維持線圈功率(銜鐵保持力)恒定、后備充電電容量為最小或延時時間為最長的零電壓延時脫扣器。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是ー種零電壓延時脫扣器，包括濾波電路、啟動電源電路、用于脫扣控制的電磁鐵、開關電路、用于控制延時脫扣的延時電路、用于控制開關電路通斷的控制電路，以及用于給開關電路和控制電路提供電源的穩壓電源電路，所述的濾波電路的電源輸入端與電網相連，所述的濾波電路的電源輸出端與啟動電源電路的電源輸入端相連，所述的啟動電源電路的電源輸出端、開關電路與電磁鐵線圈構成串聯回路；所述的控制電路包括用于采集啟動電源電路中輸出電源電壓的SB信號采樣電路、用于采集電網電壓的SA信號采樣電路和微處理器電路；所述的延時電路包括放電電路、充電電路和后備電容，所述的放電電路的電源輸出端與微處理器電路、開關電路和電磁鐵相連，所述的充電電路具有用于發送代表充電電壓是否達到預定值的SC信號的SC信號發送端，所述的微處理器電路具有用于控制開關電路通斷的第一信號發送端和用于控制放電電路是否工作的第二信號發送端；所述的后備電容正極接于充電電路與放電電路之間，負極接地；所述的SB信號采樣電路的SB信號發送端、SA信號采樣電路的SA信號發送端以及SC信號發送端均與微處理器電路連接，所述的第一信號發送端與開關電路連接，所述的第二信號發送端與放電電路連接。所述的微處理器電路包括微處理器當SA信號大于電網額定電壓的80%，且SB信號滿足預定值時，使開關電路接通，即開關電路與電磁鐵構成串聯回路；當SA信號小于電網額定電壓的30%,和/或延時時間到后，使開關電路斷路。為了確定延時時間，以及保證電磁鐵可靠吸合，所述的微處理器電路包括BCD撥碼開關在需要延時脫扣的場合，設置不同的撥碼開關組合，所述的微處理器讀取此信號后，確定延時脫扣的延時時間； 微處理器如果B⑶撥碼開關表示的延時時間不為零，且當SA信號小于電網額定電壓的30%后開始延時，直到延時結束，使開關電路斷路。作為優選，所述的濾波電路為EMC電路，雙向抑制來自電網與脫扣器內部產生的干擾信號。為了實現大力矩高可靠強啟動，又使得脫扣器整體發熱量小，所述的啟動電源電路包括與濾波電路的電源輸出端相連的降壓電容、與降壓電容的電源輸出端相連的整流電路、正極與整流電路的直流輸出端相連且負極接地的啟動電容；啟動電容的正極為所述啟動電源電路的電源輸出端。進ー步地，所述的SB信號采樣電路由依次設于啟動電容的正極和地之間的第三分壓電阻、第四分壓電阻串聯組成，所述的SB信號為第三分壓電阻和第四分壓電阻之間引出的電壓。為了降低功耗，濾波電路后連接有半波整流ニ極管，所述的半波整流ニ極管的正極與濾波電路的電源輸出端連接。所述的充電電路的電源輸入端與半波整流ニ極管的負極連接，電源輸出端與放電電路連接。所述的穩壓電源電路的電源輸入端與半波整流ニ極管的負極連接。SA信號采樣電路包括依次串聯后設于半波整流ニ極管的負極和地之間的第一分壓電阻和第二分壓電阻，還包括一個與第二分壓電阻并聯的濾波電容，所述的SA信號為第一分壓電阻和第二分壓電阻之間引出的電壓。一般地，所述的穩壓電源電路可以是開關形式的電源電路、串聯降壓形式的電路或脈沖寬度調制形式的降壓電路。所述的開關電路可以是功率MOS管組成的電路、繼電器電路、晶閘管電路或三極管電路。所述的微處理器電路中的微處理器可以是單片機(MCU)、片上系統(SOC)、CPLD、FPGA 或 DSP。所述的充電電路可以是三極管、MOS管或晶閘管組成的快速充電電路。所述的放電電路可以是三極管或MOS管組成的恒電流放電電路。所述的后備電容為電解電容或無極限電容。本技術的有益效果是， I、設置啟動電源電路，開關電路接通后，啟動電容上電荷全部釋放于電磁線圈，電磁線圈上的電壓，由降壓電容容量的大小決定，且降壓電容不產生有功功率，既實現了大力矩啟動，又使得脫扣器整體發熱量小；2、本技術中先行判斷SA信號是否滿足吸合條件，然后判斷SB信號是否達到了預充值。僅當ニ個條件同時滿足后，才有單片機電路控制開關電路接通電磁鐵，確保了百分之百吸合；3、啟動電源電路中設有EMC電路，雙向抑制來自電網與脫扣器內部產生的干擾信號;4、穩壓電源電路、SA信號采樣電路和充電電路連接于半波整流電路之后，可顯著降低功耗；5、當外部電壓沒有電或斷開后(零電壓，低于30%)，依靠預先充電的能量，按照設定的時間，延時后脫扣；通常這樣的延時斷開時間為I 20秒；·6、采用快速充電電路，確保充電時間很短，迅速可零壓延時脫扣，可以大大縮短脫扣器單次工作周期；這在短時斷電又迅速上電的場合，優勢特別明顯；7、采用恒電流放電電路，確保線圈功率恒定，也即確保脫扣器活動銜鐵的保持力，防止銜鐵因自行維持力降低而自行脫扣。并且，恒電流放電電路的電流與充電電壓VH成“或”的關系，在放電電容容量一定時，放電時間最長。同理，零壓(失壓)后延時時間、電磁鐵線圈和電磁鐵維持功率均為一定值時，可計算得到最小的后備電容器的容量參數。綜上所述，本技術ー種零電壓延時脫扣器，電路簡單、啟動カ矩大、吸合可靠，線圈發熱量小、充電速度快、零電壓后維持線圈功率(銜鐵保持力)恒定、延時時間長。以下結合附圖和實施例對本技術進ー步說明。圖I是本技術一種零電壓延時脫扣器最優實施例的電路原理圖。圖中I、EMC電路，2、穩壓電源電路，3、微處理器電路，4、電磁鐵，5、開關電路本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種零電壓延時脫扣器，其特征在于：包括濾波電路、啟動電源電路、用于脫扣控制的電磁鐵（4）、開關電路（5）、用于在延時脫扣時提供電源的延時供電電路、用于控制開關電路（5）通斷的控制電路，以及用于給開關電路（5）和控制電路提供電源的穩壓電源電路（2），所述的濾波電路的電源輸入端與電網相連，所述的濾波電路的電源輸出端與啟動電源電路的電源輸入端相連，所述的啟動電源電路的電源輸出端、開關電路（5）與電磁鐵（4）線圈構成串聯回路；所述的控制電路包括用于采集啟動電源電路中輸出電源電壓的SB信號采樣電路、用于采集電網電壓的SA信號采樣電路和微處理器電路（3）；所述的延時電路包括放電電路（7）、充電電路（6）和后備電容（CB1），所述的放電電路（7）的電源輸出端與微處理器電路（3）、開關電路（5）和電磁鐵（4）相連，所述的充電電路（6）具有用于發送代表充電電壓是否達到預定值的SC信號的SC信號發送端，所述的微處理器電路（3）具有用于控制開關電路（5）通斷的第一信號發送端和用于控制放電電路（7）是否工作的第二信號發送端；所述的后備電容（CB1）正極接于充電電路（6）與放電電路（7）之間，負極接地；所述的SB信號采樣電路的SB信號發送端、SA信號采樣電路的SA信號發送端以及SC信號發送端均與微處理器電路（3）連接，所述的第一信號發送端與開關電路（5）連接，所述的第二信號發送端與放電電路（7）連接。...

【技術特征摘要】
1.ー種零電壓延時脫扣器，其特征在于包括濾波電路、啟動電源電路、用于脫扣控制的電磁鐵(4)、開關電路(5)、用于在延時脫扣時提供電源的延時供電電路、用于控制開關電路(5)通斷的控制電路，以及用于給開關電路(5)和控制電路提供電源的穩壓電源電路(2)，所述的濾波電路的電源輸入端與電網相連，所述的濾波電路的電源輸出端與啟動電源電路的電源輸入端相連，所述的啟動電源電路的電源輸出端、開關電路(5)與電磁鐵(4)線圈構成串聯回路； 所述的控制電路包括用于采集啟動電源電路中輸出電源電壓的SB信號采樣電路、用于采集電網電壓的SA信號采樣電路和微處理器電路(3);所述的延時電路包括放電電路(7)、充電電路(6)和后備電容(CB1)，所述的放電電路(7)的電源輸出端與微處理器電路(3)、開關電路(5)和電磁鐵(4)相連，所述的充電電路(6)具有用于發送代表充電電壓是否達到預定值的SC信號的SC信號發送端，所述的微處理器電路(3)具有用于控制開關電路(5)通斷的第一信號發送端和用于控制放電電路(7)是否工作的第二信號發送端； 所述的后備電容(CBl)正極接于充電電路(6)與放電電路(7)之間，負極接地；所述的SB信號采樣電路的SB信號發送端、SA信號采樣電路的SA信號發送端以及SC信號發送端均與微處理器電路(3)連接，所述的第一信號發送端與開關電路(5)連接，所述的第二信號發送端與放電電路(7)連接。2.如權利要求I所述的ー種零電壓延時脫扣器，其特征在于所述的微處理器電路(3)包括微處理器當SA信號大于電網額定電壓的80%，且SB信號滿足預定值時，使開關電路(5)接通，即開關電路(5)與電磁鐵(4)構成串聯回路；當SA信號小于電網額定電壓的30%，和/或延時時間到后，使...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳志祥，徐磊，蔣雷，蔣國良，
申請(專利權)人：江蘇國星電器有限公司，常州工學院，
類型：實用新型
國別省市：