[發(fā)明專利]欠壓脫扣器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410681242.1
• 申請(qǐng)日: 2012-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104392869A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州工學(xué)院
• 主分類號(hào): H01H71/24
• 分類號(hào): H01H71/24
• 代理公司: 常州市江海陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 孫曉暉

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01210225139.7，申請(qǐng)日為2012年7月2日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為“一種欠壓脫扣器及其工作方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低功耗的欠壓脫扣器及其工作方法。

背景技術(shù)

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(shí)，使斷路器有延時(shí)或無(wú)延時(shí)斷開(kāi)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)動(dòng)作（脫扣器線圈失電，線圈內(nèi)活動(dòng)銜鐵有復(fù)位彈簧頂出—脫扣），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)能防止斷路器閉合；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（脫扣器線圈得電，線圈內(nèi)活動(dòng)銜鐵有線圈電磁力克服彈簧力吸入并保持一定力矩—“吸合”，為斷路器可靠合閘提供條件）。

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。

現(xiàn)有的欠壓脫扣器，電路設(shè)計(jì)多半較為簡(jiǎn)單或不完善，在干擾較為嚴(yán)重的場(chǎng)合，尤其是中頻使用場(chǎng)合附近的斷路器，其中的欠壓脫扣器常常受到中頻干擾而誤動(dòng)作。或者在船用發(fā)電機(jī)頻率變化的場(chǎng)合，因頻率變化導(dǎo)致欠壓脫扣器誤動(dòng)作。欠壓脫扣器的誤動(dòng)作，造成了斷路器的誤分閘。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能快速啟動(dòng)，并且實(shí)現(xiàn)低功耗的欠壓脫扣器及其工作方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種低功耗的欠壓脫扣器，包括：與外電網(wǎng)相連的整流電路、電磁鐵線圈、由所述電磁鐵線圈控制的銜鐵；降壓電路，其輸入端與所述整流電路的正輸出端相連、其輸出端與所述電磁鐵線圈的電流輸入端相連，用于提供維持銜鐵吸合的電壓；繼電器，其一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)分別與所述整流電路的輸出端和所述電磁鐵線圈的電流輸入端相連；開(kāi)關(guān)電路，其電流輸入端與所述電磁鐵線圈的電流輸出端相連；采樣電路，用于檢測(cè)所述整流電路輸出脈動(dòng)直流的電壓值；主控模塊，存儲(chǔ)有額定電壓Ue和強(qiáng)啟動(dòng)的電壓值，用于采集所述采樣電路的輸出電壓以計(jì)算出外電網(wǎng)電壓的有效值和所述脈動(dòng)直流電壓值；適于當(dāng)所述外電網(wǎng)的電壓達(dá)到額定電壓Ue的80%，且所述脈動(dòng)直流電壓達(dá)到所述強(qiáng)啟動(dòng)的電壓值時(shí)，先控制所述常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，后控制所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，待所述銜鐵吸合后，再控制所述常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)；若所述外電網(wǎng)的電壓低于額定電壓Ue的50%時(shí)，則控制所述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)。

所述主控模塊還用于：根據(jù)采集所述采樣電路的輸出電壓的上升沿或下降沿獲得所述外電網(wǎng)線電壓的頻率或周期，以計(jì)算出所述外電網(wǎng)電壓有效值。本發(fā)明先通過(guò)所述主控模塊檢測(cè)采樣的電壓值和周期，以得到外網(wǎng)的準(zhǔn)確的電壓有效值，并且采樣電路設(shè)于整流電路之后，能有效的減少外網(wǎng)電壓中的諧波的干擾，所述能更加準(zhǔn)確的判斷外網(wǎng)電壓有效值是否達(dá)到額定電壓Ue的80%，所以該脫扣器也非常適合運(yùn)用到不同頻率的場(chǎng)合，特別適合頻率為20Hz～65Hz的交流電壓。所以還能解決第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種抗諧波且適用于多頻率電源的欠壓脫扣器。

所述主控模塊可以是任何型號(hào)的單片機(jī)（MCU）、片上系統(tǒng)（SOC）、CPLD、FPGA或ARM及DSP。

進(jìn)一步，為了更好的避免電網(wǎng)中的諧波對(duì)脫扣器的干擾，在所述整流電路的輸入端設(shè)一EMC（electromagnetic?compatibility）電源濾波器。EMC電源濾波器，又名“電磁兼容性濾波器”，主要用于儀器儀表、自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，用來(lái)抑制和消除工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電磁干擾和電火花干擾，勘正現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表，保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

進(jìn)一步，為了使所述電磁線圈獲得高壓，在所述降壓電路輸入端設(shè)一強(qiáng)啟動(dòng)電容C1，充電電壓為輸入交流電壓的????????????????????????????????????????????????倍（約為電磁鐵線圈額定工作電壓的3~5倍）。開(kāi)關(guān)電路接通瞬間，儲(chǔ)能電容C1上電荷全部通過(guò)電磁線圈釋放，達(dá)到“強(qiáng)啟動(dòng)”吸合之目的。