欠電壓脫扣器的電子控制裝置

《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》是常熟開關廠於2002年4月30日申請的專利，該專利的申請號為02112972X，公布號為CN1377113，公布日為2002年10月30日，發明人是唐偉、管瑞良、毛振風。

《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》在配電系統中，能對電網電壓實時檢測，正常電壓時電磁機構吸合，欠電壓時電磁機構釋放，使斷路器分閘，實現對電網的控制。它包括整流電路，與電網和電壓取樣濾波電路連線，電壓取樣濾波電路與啟動電壓檢測電路和保持電壓檢測電路連線，保持電壓檢測電路與保持控制電路連線，保持控制電路與啟動控制電路和電磁執行機構連線，微動開關K與啟動電壓檢測電路、啟動控制電路和電磁執行機構連線。該發明的檢測電壓的準確性高，可靠性高。

2005年，《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》獲得第四屆江蘇省專利項目獎銀獎。

（概述圖為《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：欠電壓脫扣器的電子控制裝置
• 公布號：CN1377113
• 公布日：2002年10月30日
• 申請號：02112972X
• 申請日：2002年4月30日
• 申請人：常熟開關廠
• 地址：江蘇省常熟市李閘路
• 發明人：唐偉、管瑞良、毛振風
• 分類號：H02H3/24
• 代理機構：常熟市常新專利事務所
• 類別：發明專利
• 代理人：王海泉

專利背景

電磁結構保持吸合時所需的安匝數要比啟動吸合時所需的安匝數要小得多，利用這個原理，2002年4月已有的欠電壓脫扣器一般都採用了雙線圈結構，為減小鐵損，一般電磁線圈工作於直流狀態，如專利號為99255613.9，名稱為″欠電壓脫扣器″專利中，開關S1與電磁機構聯動，線圈L1較線圈L2匝數多且線徑細，吸合時開關S1為常閉狀態。市電由整流裝置變成直流電壓，此時電磁機構未吸合，開關S1為閉合狀態，線圈L1被短路直流電壓全部施加線上圈L2上，線圈L2線徑粗匝數少，電阻小，電流很大，安匝數很大，產生很大的電磁吸力使電磁機構吸合，吸合後與電磁機構聯動的開關S1斷開，此時線圈L1與線圈L2串聯通電，線圈L1線徑細，匝數多，電阻大，電流小，安匝數小，此時電磁機構已吸合，用較小的安匝數使電磁機構保持吸合狀態。此時由於電流較小，線圈發熱小，可以長時間工作。但這種欠壓脫扣器存在以下缺點：檢測電壓的準確性差，因仍採用電磁線圈直接檢測電壓，由於工藝、工作環境等因素，單只欠電壓脫扣器每次吸合和釋放的電壓值都不同，每批欠電壓脫扣器的吸合和釋放的電壓值也不同，在當今對電網要求日益增高的情況下，這種動作電壓範圍很大的欠電壓脫扣器顯然是不適應要求的；可靠性差，由於欠電壓脫扣器一般直接取主電路單相電壓（AC230伏）或線電壓（AC400伏），AC400伏整流後的直流電壓峰值將達DC560伏左右，啟動線圈的電阻小，電流大，分斷如此之高的直流電壓，加上線圈L2的電流，開關S1的分斷能力必須很大，一般小型化的微動開關顯然不適合使用，所以開關S1必須是操作力大，開距大的開關，明顯增大了欠電壓脫扣器的行程和反力，損耗必然增加，開關S1多次受直流電弧燒蝕，長期使用，可靠性差；在低電壓下有可能使線圈燒毀，根據上述工作原理，當電壓長時間低於這欠電壓脫扣器的吸合電壓，電磁線圈將無法吸合，線圈L2將長時間單獨工作，由於線圈L2電阻小，電流大，溫升可能會過高而燒壞線圈。

發明內容

專利目的

《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》的目的是提供一種欠電壓脫扣器的電子控制裝置，它的檢測電壓的準確性高，可靠性高。

技術方案

《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》包括整流電路，與電網和電壓取樣濾波電路連線，電壓取樣濾波電路與啟動電壓檢測電路和保持電壓檢測電路連線，保持電壓檢測電路與保持控制電路連線，保持控制電路與啟動控制電路和電磁執行機構連線，微動開關K與啟動電壓檢測電路、啟動控制電路和電磁執行機構連線。

改善效果

《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》採用電子電路檢測電壓，離散性小，不受機械加工工藝影響，不受電磁機構工作環境及其狀態的影響，因此檢測電壓的準確度高。控制啟動的開關控制的是電子電路，工作於低壓小電流，可以用體積很小的微動開關，安裝方便，由於電流極小，壽命接近微動開關的機械壽命，又因採用電子電路檢測電壓，只有當電壓超過吸合電壓時，才會使電子開關導通，低於吸合電壓時不會使線圈通電，所以啟動線圈不會工作於低電壓狀態，也就不會燒毀線圈，因此可靠性高。

附圖說明

圖1為《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》的框圖。

圖2為該發明的電原理圖。

技術領域

《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》涉及一種欠電壓脫扣器的電子控制裝置，特別是斷路器常用的欠電壓脫扣器的電子控制裝置，在配電系統中，能對電網電壓實時檢測，正常電壓時電磁機構吸合，欠電壓時電磁機構釋放，使斷路器分閘，實現對電網的控制。

權利要求

1、《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》其特徵在於它包括整流電路，與電網和電壓取樣濾波電路連線，電壓取樣濾波電路與啟動電壓檢測電路和保持電壓檢測電路連線，保持電壓檢測電路與保持控制電路連線，保持控制電路與啟動控制電路和電磁執行機構連線，微動開關K與啟動電壓檢測電路、啟動控制電路和電磁執行機構連線。

2、根據權利要求1所述的欠電壓脫扣器的電子控制裝置，其特徵在於採用與電磁執行機構聯動的微動開關K的轉換來控制啟動控制電路的通斷。

實施方式

整流二極體D1-D4組成整流電路，整流後變成脈動直流電壓。電壓取樣濾波電路由電阻R1、R2、R3、整流二極體D5、穩壓二極體D6、電容C1組成，整流後的脈動直流電壓由電阻R1、R2分壓後取電阻R2上的電壓為取樣電壓，此電壓經整流二極體D5、電容C1、穩壓二極體D6、電阻R3平滑濾波後變成平滑直流電壓U。穩壓二極體D7組成保持電壓檢測電路，穩壓二極體D8組成啟動電壓檢測電路，直流電壓U由穩壓二極體D8進行啟動電壓檢測，穩壓二極體D7進行保持電壓檢測。保持控制電路由電阻R4、MOS管VT1、整流二極體D9組成，電阻R4為MOS管VT1的控制極負載電阻，整流二極體D9為斷路器的電磁執行機構電磁線圈L1、L2的續流二極體。當電壓U升高至超過穩壓二極體D7反嚮導通電壓時，穩壓二極體D7導通，推動MOS管VT1導通，使線圈L1、L2串聯通電，此時電流I較小，安匝數IN較小，不能使電磁執行機構吸合。啟動控制電路由電阻R5、MOS管VT2、整流二極體D10組成，電阻R5為MOS管VT2控制負載電阻，整流二極體D10為電磁執行機構電磁線圈L1、L2的續流二極體，當電壓U繼續升高至超過穩壓二極體D8反嚮導通電壓時，穩壓二極體D8導通，此時微動開關K為接通狀態，故MOS管VT2導通，使線圈L2短路，線圈L1單獨通電，此時電流I較大，安匝數IN較大，使電磁執行機構吸合。此時與電磁機執行構聯動的微動開關K關斷，切斷MOS管VT2控制極電壓，使MOS管VT2截止，線圈L1、L2恢復串聯通電，用較小的安匝數IN使電磁執行機構保持吸合狀態。當電壓U下降低於穩壓二極體D8反嚮導通電壓時，穩壓二極體D8截止，電壓U繼續下降至低於穩壓二極體D7反嚮導通電壓時，穩壓二極體D7截止，MOS管VT1截止，線圈L1、L2失電，電磁執行機構釋放，此時與電磁執行機構聯動的微動開關K復位。此時穩壓二極體D8已截止，微動開關K復位後不會使MOS管VT2導通，也就不會再使線圈L1通電。

《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》與電磁執行機構聯動的微動開關K的轉換來控制啟動控制電路的通斷，當出現電網瞬時跌落或閃爍後，電壓U回復時，及時使穩壓二極體D8、MOS管VT2導通，短路線圈L2，讓線圈L1單獨通電，使電磁執行機構的電磁鐵吸合，從而達到既能在電網欠電壓時可靠分斷主電路，又能在電網電壓正常時可靠接通主電路並保持較小的線圈電流的效果。

榮譽表彰

2005年，《欠電壓脫扣器的電子控制裝置》獲得第四屆江蘇省專利項目獎銀獎。