[发明专利]电磁型欠压脱扣器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及欠压脱扣技术领域，尤其涉及一种电磁型欠压脱扣器及其控制方法。

背景技术

欠压脱扣器是断路器，尤其是框架式断路器的重要元件之一。欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降，甚至缓慢下降到额定工作电压的70％至35％范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35％时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭全，脱扣器线圈失电，线圈内活动衔铁有复位弹簧顶出—脱扣；电源电压等于或大于85％欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合，脱扣器线圈得电，线圈内活动衔铁有线圈电磁力克服弹簧力吸入并保持一定力矩—吸合。欠压脱扣的本质，是防止断路器下级电器设备工作在欠压状态下电流过大后，电器设备自身发热加重的有效措施。

现有电磁型欠压脱扣器普遍存在线圈发热量高、欠压脱扣器启动力矩小和电路过于复杂等问题；特别是越来越小型化的断路器的要求，欠压脱扣器也小型化，小型化的欠压脱扣器多半以塑料件为线圈骨架，塑件骨架易受高温、型变、老化、尘埃污染等不良因素影响，导致活动衔铁常有被“卡死（不吸合）”等现象发生；即便是全金属化结构的小型欠压脱扣器，也有类似现象发生；最终致使到断路器不能合闸，影响了电网运行，但如果增加电磁铁的维持功率，便会导致线圈发热量高，导致脱扣器被烧坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有电磁型欠压脱扣器普遍存在线圈发热量高、欠压脱扣器启动力矩小和电路过于复杂等问题，本发明提供了一种电磁型欠压脱扣器及其控制方法来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电磁型欠压脱扣器，包括滤波整流电路、采样电路、电源电路、控制模块、驱动模块和电磁铁，所述滤波整流电路的输入端接电网电压并在输出端输出直流电压VH，所述直流电压VH接入到电源电路和采样电路，所述电源电路输出第一工作电压VCC1到控制模块和驱动模块，输出第二工作电压VCC2到驱动模块，所处采样电路输出采样信号SA到控制模块，所述电磁铁包括铁芯和缠绕在铁芯上的启动绕组和工作绕组，所述启动绕组的直流阻抗小于工作绕组的直流阻抗，所述驱动模块包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述控制模块向第一驱动电路输出第一控制信号P1，所述第一驱动电路的输出端与启动绕组的一端连接，所述启动绕组的另外一端接直流电压VH，所述控制模块向第二驱动电路输出第二控制信号P2，所述第二驱动电路的输出端与工作绕组的一端连接，所述工作绕组的另外一端接直流电压VH。

具体的，所述滤波整流电路包括EMC电路和整流桥B1，所述EMC电路的输入端接电网电压，输出端与整流桥连接，所述整流桥B1的负输出端接地，正输出端输出直流电压VH，所述采样电路包括电阻R1、R2和并联在电阻R2两端的电容C0，电容C0用于抗高频干扰，所述整流桥B1的正输出端依次串联电阻R1、R2后接地，所述采样信号SA为电阻R1和电阻R2之间的引出电压。

所述电源电路包括电阻RW1、RW2、三极管WT、稳压二极管Z1、电容CD1、CD2、CD3和三端稳压器W1，所述整流桥B1的正输出端接电阻RW1的一端和RW2的一端，所述电阻RW1的另外一端与三极管WT的集电极连接，所述电阻RW2的另外一端与三极管WT的基极连接，所述三极管WT的基极还与稳压二极管Z1连接，所述三极管WT的发射极输出所述第二工作电压VCC2，所述三极管WT的发射极还接电容CD1和三端稳压器W1的输入端，所述三端稳压器W1的输出端输出所述第一工作电压VCC1，所述三端稳压器W1的输出端与电容CD2、CD3连接，电源电路还可以是串联式降压电源、开关式隔离或者非隔离电源，第一工作电压VCC1为12V或者15V，第二工作电压VCC2为3.3V或者5V。

所述控制模块包括单片机PIC12F675和拨码开关SW，所述单片机PIC12F675的GP0引脚输出第一控制信号P1，GP1引脚输出第二控制信号P2，GP2引脚与拨码开关SW连接，GP3引脚设定为MCLR，作为复位输入端，GP4引脚和GP5引脚接采样信号SA，GP4引脚用于电网电压的过零检测，铁芯完全吸合后，对第二控制信号P2的输出进行斩波控制，防止工作绕组发热；VSS引脚与三端稳压器W1的输出端连接，VDD引脚接地。