高壓集成接觸器控制器的制造方法
【專利摘要】一種高壓集成接觸器控制器，包括控制器主體1、前置器2、機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3，控制器主體1嵌裝于接觸器體內(nèi)，前置器2安裝于安全并便于人機(jī)聯(lián)系的位置，機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3安裝于能夠檢測(cè)接觸器開(kāi)關(guān)管中動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)的位置。本實(shí)用新型提供一種適用于智能高壓交流接觸器的控制器，具有智能化程度高、功能齊全、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理、運(yùn)行可靠、可維行好、性價(jià)比高的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】高壓集成接觸器控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓接觸器控制器領(lǐng)域，尤其是一種能夠?qū)崿F(xiàn)智能集成的高壓接觸器控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的智能集成高壓接觸器控制器主要存在抗強(qiáng)電磁干擾能力差和對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)控制精度差的缺陷，前者導(dǎo)致智能集成高壓接觸器整體可靠性下降，易造成電網(wǎng)安全事故、設(shè)備破壞事故；后者導(dǎo)致分、合閘控制速度慢、精度差，不能實(shí)現(xiàn)理想的“零投切”和分、合閘過(guò)程無(wú)彈跳的要求，整體功能不完備，實(shí)際過(guò)程中需要較多設(shè)備配套使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種電路結(jié)構(gòu)合理，整體性價(jià)比高的高壓集成接觸器控制器，具有強(qiáng)的抗電磁干擾能力和精確控制開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的能力。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高壓集成接觸器控制器，包括控制器主體
1、前置器2、機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3，控制器主體I嵌裝于接觸器體內(nèi)，前置器2安裝于安全并便于人機(jī)聯(lián)系的位置，機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3安裝于能夠檢測(cè)接觸器開(kāi)關(guān)管中動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)的位置；前置器2與控制器主體I之間有下行串行通信通道30，下行串行通信通道30與微處理器電路8之間有串行通信接口電路10，串行通信接口電路10中有電氣隔離器件，微處理器電路8與下行串行通信通道30之間在電氣上隔離；控制器主體I與機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3之間使用多芯屏蔽線纜連接；控制器主體I包括濾波電路組6、接口電路組
7、微處理器電路8，濾波電路組6中有接配電電壓互感器的電壓濾波電路17、接負(fù)載電流互感器的電流濾波電路18、接分合閘線圈的線圈濾波電路19、接機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路的行程檢測(cè)濾波電路20、接交流電源的電源濾波電路21 ;接口電路組7中有電壓測(cè)量接口電路22，電流測(cè)量接口電路23，分合閘線圈接口電路24，行程檢測(cè)接口電路25，工作電源電路26，串行通信接口電路10 ;微處理器電路8中有核心器件CPU電路28，微處理器電路8分別與接口電路組7中的所有接口電路相連，再與濾波電路組6中的對(duì)應(yīng)濾波電路相連。
[0005]機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3，包括3個(gè)傳感器27，3個(gè)傳感器27分別通過(guò)四根導(dǎo)線與控制器主體I中的行程檢測(cè)濾波電路20相連，四根導(dǎo)線中的兩根為電源線，兩根為信號(hào)線。
[0006]前置器2中有微處理器電路11，與微處理器電路11相連的有彩色液晶屏15、下行串行通信接口 12、平行串行通信接口 13、上行串行通信接口 14 ;下行串行通信接口 12、平行串行通信接口 13、上行串行通信接口 14中有電氣隔離器件下行串行通信通道30、平行串行通信通道58、上行串行通信通道16與微處理器電路11在電氣上隔離，與微處理器電路11相連的還有人體感應(yīng)電路57。
[0007]控制器主體I的外殼為雙層金屬，內(nèi)層4為鋁板，厚度不小于3mm，外層5為鐵板，厚度不小于Imm ;濾波電路組6與接口電路組7之間有鋁板9隔開(kāi)，鋁板厚度不小于3mm ;接口電路組7和微處理器電路8之間有鋁板29隔開(kāi)，鋁板厚度不小于3mm。[0008]控制器主體I中的接口電路組7中有電源電路26，其包括整流電路31、隔離二極管32-35、降壓穩(wěn)壓電路40、儲(chǔ)能電容37-39 ;降壓穩(wěn)壓電路40構(gòu)成低壓工作電源，儲(chǔ)能電容37-39額定電壓不小于300V、額定電容不小于500 μ F。
[0009]控制器主體I的接口電路組7中有分合閘接口電路24，分合閘接口電路24包括分合閘出口器件43、分合閘隔離驅(qū)動(dòng)電路44、分合閘電流取樣電路45、分合閘轉(zhuǎn)換電路46 ；出口器件43為可關(guān)斷電力電子器件；分閘回路由出口器件43、電流取樣電路45、分合閘轉(zhuǎn)換電路46第一連接點(diǎn)和線圈濾波電路19、分閘線圈59相連接后接入電源；合閘回路由出口器件43、電流取樣電路45、分合閘轉(zhuǎn)換電路46第二連接點(diǎn)和線圈濾波電路19、合閘線圈60相連接后接入電源。
[0010]控制器主體I的濾波電路組6中有接電源的濾波電路21，其包括濾波線圈47、濾波線圈的輸入線48、濾波線圈輸出線49、地線50，濾波線圈在圓環(huán)形鐵芯上多線并繞，輸入線48、輸出線49和地線50三線之間接有濾波電路51-56。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的接觸器控制器的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的機(jī)械行程檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3是本發(fā)明的接觸器控制器接口電路的電源電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖4是本發(fā)明的接觸器控制器接口電路的分合閘控制接口電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖5是本發(fā)明的濾波電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]1、控制器主體；2、前置器；3、機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路；4、外殼內(nèi)層；5、外殼外層；
6、濾波電路組；7、接口電路組；8、控制器主體微處理器電路；9、第一鋁板；10、串行通信接口電路；11、前置器微處理器電路；12、下行串行通信接口 ；13、平行串行通信接口 ；14、上行串行通信接口 ；15、彩色液晶屏；16、上行串行通信通道17、電壓濾波電路；18、電流濾波電路；19、線圈濾波電路；20、行程檢測(cè)濾波電路；21、電源濾波電路；22、電壓測(cè)量接口電路；23、電流測(cè)量接口電路；24、分合閘線圈接口電路；25、行程檢測(cè)接口電路；26、工作電源電路；27、傳感器；28、CPU電路；29、鋁板；30、下行串行通信通道；31、整流電路；32_35、隔離二極管；36、濾波電容；37-39、儲(chǔ)能電容；40、降壓穩(wěn)壓電路；41、電阻；42、隔離器；43、分合閘出口器件；44、隔離驅(qū)動(dòng)電路；45、電流取樣電路；46、分合閘轉(zhuǎn)換電路；47、濾波線圈；48、輸入線；49、輸出線；50、地線；51-56、濾波電路；57、人體感應(yīng)電路；58、平行串行通信通道；59、分閘線圈；60、合閘線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高壓集成接觸器控制器，包括控制器主體
1、前置器2、機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3，控制器主體I嵌裝于高壓接觸器體內(nèi)，前置器2安裝于安全并便于人機(jī)聯(lián)系的地方，機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3安裝于能夠檢測(cè)接觸器開(kāi)關(guān)管中動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)的位置；前置器2與控制器主體I之間有下行串行通信通道30，使兩者之間距離拉開(kāi)，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝使用；下行串行通信通道30與微處理器電路8之間有串行通信接口電路10，串行通信接口電路10中有電氣隔離器件，微處理器電路8與下行串行通信通道30之間在電氣上隔離；控制器主體I與機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3之間使用多芯屏蔽線纜連接，屏蔽線纜提高干擾性。
[0018]如圖1所示，控制器主體I包括濾波電路組6、接口電路組7、微處理器電路8，濾波電路組6中有接配電電壓互感器的電壓濾波電路17、接負(fù)載電流互感器的電流濾波電路18、接分合閘線圈的線圈濾波電路19、接機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路的行程檢測(cè)濾波電路20、接交直流220V/110V電源的電源濾波電路21 ;接口電路組7中有電壓測(cè)量接口電路22，電流測(cè)量接口電路23，分合閘線圈接口電路24，行程檢測(cè)接口電路25，工作電源電路26，串行通信接口電路10 ;微處理器電路8中有核心器件CPU電路28，微處理器電路8分別與接口電路組7中的所有接口電路相連，再與濾波電路組6中的對(duì)應(yīng)濾波電路相連。以此測(cè)量配電電壓的大小和相位、負(fù)載電流的大小和相位、接觸器開(kāi)關(guān)管中動(dòng)觸頭在分合閘過(guò)程中的時(shí)間和速度以及經(jīng)分合閘線圈控制接觸器的分合閘；在接觸器分閘狀態(tài)時(shí)，微處理器電路8可以根據(jù)測(cè)得的加在接觸器開(kāi)關(guān)上的電壓相位、接觸器卡掛中動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與速度控制接觸器開(kāi)關(guān)的閉合時(shí)間點(diǎn)在接觸器開(kāi)關(guān)二端交流電壓過(guò)零點(diǎn)；在接觸器合閘狀態(tài)時(shí)，微處理器電路8可以根據(jù)測(cè)得的接觸器負(fù)載電流的相位、接觸器開(kāi)關(guān)中動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與速度控制接觸器開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)時(shí)間點(diǎn)在通過(guò)接觸器開(kāi)關(guān)電流過(guò)零點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)高壓斷路器“零投切”功能。
[0019]前置器2中有微處理器電路11，與微處理器電路11相連的有彩色液晶屏15、下行串行通信接口 12、平行串行通信接口 13、上行串行通信接口 14 ;下行串行通信接口 12、平行串行通信接口 13、上行串行通信接口 14中有電氣隔離器件下行串行通信通道30、平行串行通信通道58、上行串行通信通道16與微處理器電路11在電氣上隔離。以此提高微處理器電路11的電磁兼容性，微處理器電路11經(jīng)下行串行通信接口電路12、下行串行通信通道
30、控制器主體I中串行通信接口電路10與本體中微處理器電路8進(jìn)行通信交換信息。與微處理器電路11相連的還有人體感應(yīng)電路57，人體感應(yīng)電路57在人體接近時(shí)液晶屏發(fā)光顯示，人體離開(kāi)后延時(shí)熄滅以延長(zhǎng)使用壽命，克服了液晶屏15是前置器2的可靠性瓶頸問(wèn)題。
[0020]控制器主體I的外殼為雙層金屬，內(nèi)層4為鋁板，厚度不小于3_，外層5為鐵板，厚度不小于Imm ;濾波電路組6與接口電路組7之間有鋁板隔開(kāi)，鋁板厚度不小于3mm ;濾波電路與配電電壓互感器、負(fù)載電路互感器、分合閘線圈、行程檢測(cè)電路、交直流220V/110V電源的連接線使用多芯屏蔽線纜，屏蔽層金屬經(jīng)外殼接地；接口電路組7和微處理器電路8之間有鋁板29隔開(kāi)，鋁板厚度不小于3mm，鋁板對(duì)電場(chǎng)有屏蔽作用，鐵板對(duì)磁場(chǎng)有屏蔽作用，二者達(dá)到一定厚度才能有效消除使用現(xiàn)場(chǎng)接觸器投切電力電容器所產(chǎn)生的電磁干擾，保證裝置可靠工作。
[0021]如圖2所示，機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路3，包括3個(gè)傳感器27，3個(gè)傳感器27分別通過(guò)四根導(dǎo)線與控制器主體I中的行程檢測(cè)濾波電路20相連，四根導(dǎo)線中的兩根為電源線，兩根為信號(hào)線。傳感器包括光柵片、發(fā)光器件和光敏器件，發(fā)光器件發(fā)光面向光敏器件的光敏面，發(fā)光器件和光敏器件安裝在固定體上，光柵片安裝在接觸器動(dòng)觸頭驅(qū)動(dòng)連桿上，在發(fā)光器件與光敏器件之間的間隙中運(yùn)動(dòng)；由光敏器件信號(hào)處理電路，在光柵片運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的光信號(hào)變化通過(guò)計(jì)算得到機(jī)械運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度、行程等參數(shù)。
[0022]如圖3所示，控制器主體I中的接口電路組7中有電源電路26，其包括整流電路
31、隔離二極管32-35、降壓穩(wěn)壓電路40、儲(chǔ)能電容37-39;整流電路31使輸入交流、直流輸出均為直流，因此裝置交直流輸入通用；降壓穩(wěn)壓電路40構(gòu)成低壓工作電源，儲(chǔ)能電容37-39額定電壓不小于300V、額定電容不小于500 μ F，用于儲(chǔ)能供三相分合閘，使外部電源失電后仍能進(jìn)行分閘控制，隔離二極管32-35用于電源分流并輸出相互隔離，減小相互間受輸出的影響；電阻41、隔離器42組成停電保護(hù)接口電路，當(dāng)整流電路31無(wú)電壓輸出時(shí)，電阻41降壓又經(jīng)隔離器件42電器隔離后傳至控制器主體8，控制器主體8因此控制接觸器分閘，分閘電能由儲(chǔ)能電容37-39提供。
[0023]如圖4所示，控制器主體I的接口電路組7中有分合閘接口電路24，分合閘接口電路24包括分合閘出口器件43、分合閘隔離驅(qū)動(dòng)電路44、分合閘電流取樣電路45、分合閘轉(zhuǎn)換電路46 ;出口器件43為可關(guān)斷電力電子器件；可關(guān)斷電力電子器件為IGBT管或MOS管或晶體三極管；分閘回路由出口器件43、電流取樣電路45、分合閘轉(zhuǎn)換電路46第一連接點(diǎn)和線圈濾波電路19、分閘線圈59相連接后接入電源；合閘回路由出口器件43、電流取樣電路45、分合閘轉(zhuǎn)換電路46第二連接點(diǎn)和線圈濾波電路19、合閘線圈60相連接后接入電源?？刂破髦黧w8接受前置器2的分閘合閘命令后，通過(guò)隔離驅(qū)動(dòng)電路44使分合閘出口器件43導(dǎo)通，分合閘轉(zhuǎn)換電路46因此通電使接觸器分合閘，控制器主體8同時(shí)從電流取樣電路45取得分合閘電流的大小，并與設(shè)定值比較，通過(guò)隔離驅(qū)動(dòng)電路44、出口器件43進(jìn)行調(diào)節(jié)分合閘轉(zhuǎn)換電路46的電流大小，從而使分合閘各種參數(shù)精確控制在設(shè)定范圍內(nèi)。
[0024]如圖5所示，控制器主體I的濾波電路組6中有接電源的濾波電路21，其包括濾波線圈47、濾波線圈的輸入線48、濾波線圈輸出線49、地線50，濾波線圈在圓環(huán)形鐵芯上多線并繞，輸入線48、輸出線49和地線50三線之間接有濾波電路51-56。
[0025]盡管本發(fā)明就優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要不超出本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓集成接觸器控制器，其特征在于，包括:控制器主體(1)、前置器(2)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路(3 )，控制器主體(1)嵌裝于接觸器體內(nèi)，前置器(2 )安裝于安全并便于人機(jī)聯(lián)系的位置，機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路(3)安裝于能夠檢測(cè)接觸器開(kāi)關(guān)管中動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)的位置；前置器(2)與控制器主體(1)之間有下行串行通信通道(30)，下行串行通信通道(30)與微處理器電路(8)之間有串行通信接口電路(10)，串行通信接口電路(10)中有電氣隔離器件，微處理器電路(8)與下行串行通信通道(30)之間在電氣上隔離；控制器主體(O與機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路(3)之間使用多芯屏蔽線纜連接；控制器主體(1)包括濾波電路組(6)、接口電路組(7)、微處理器電路(8)，濾波電路組(6)中有接配電電壓互感器的電壓濾波電路(17 )、接負(fù)載電流互感器的電流濾波電路(18 )、接分合閘線圈的線圈濾波電路(19 )、接機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路的行程檢測(cè)濾波電路(20 )、接交流電源的電源濾波電路(21);接口電路組(7 )中有電壓測(cè)量接口電路(22 )、電流測(cè)量接口電路(23 )、分合閘線圈接口電路(24 )、行程檢測(cè)接口電路(25 )、工作電源電路(26 )、串行通信接口電路(10 );微處理器電路(8 )中有核心器件CPU電路(28 )，微處理器電路(8 )分別與接口電路組(7 )中的所有接口電路相連，再與濾波電路組(6)中的對(duì)應(yīng)濾波電路相連。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓集成接觸器控制器，其特征在于，所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)行程檢測(cè)電路(3)，包括3個(gè)傳感器(27)，3個(gè)傳感器(27)分別通過(guò)四根導(dǎo)線與控制器主體(1)中的行程檢測(cè)濾波電路(20)相連，四根導(dǎo)線中的兩根為電源線，兩根為信號(hào)線。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓集成接觸器控制器，其特征在于，前置器(2)中有微處理器電路(11)，與微處理器電路(11)相連的有彩色液晶屏(15)、下行串行通信接口(12)、平行串行通信接口(13)、上行串行通信接口(14);下行串行通信接口(12)、平行串行通信接口(13)、上行串 行通信接口(14)中有電氣隔離器件，下行串行通信通道(30)、平行串行通信通道(58 )、上行串行通信通道(16 )與微處理器電路(11)在電氣上隔離，與微處理器電路(11)相連的還有人體感應(yīng)電路(57 )。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓集成接觸器控制器，其特征在于，控制器主體(1)的外殼為雙層金屬，內(nèi)層(4)為招板,厚度不小于3mm,外層(5)為鐵板,厚度不小于Imm ;濾波電路組(6)與接口電路組(7)之間有鋁板(9)隔開(kāi)，鋁板厚度不小于3mm。
5.如權(quán)利要求4所述的高壓集成接觸器控制器，其特征在于，接口電路組(7)和微處理器電路(8)之間有鋁板(29)隔開(kāi)，鋁板厚度不小于3mm。
6.如權(quán)利要求1所述的高壓集成接觸器控制器，其特征在于，控制器主體(1)中的接口電路組(7)中有電源電路(26)，其包括整流電路(31)、隔離二極管(32-35)、降壓穩(wěn)壓電路(40)、儲(chǔ)能電容(37-39);降壓穩(wěn)壓電路(40)構(gòu)成低壓工作電源，儲(chǔ)能電容(37-39)額定電壓不小于300V、額定電容不小于500 μ F。
7.如權(quán)利要求1所述的高壓集成接觸器控制器，其特征在于，控制器主體(1)的接口電路組(7 )中有分合閘接口電路(24)，分合閘接口電路(24)包括分合閘出口器件(43 )、分合閘隔離驅(qū)動(dòng)電路(44)、分合閘電流取樣電路(45)、分合閘轉(zhuǎn)換電路(46);出口器件(43)為可關(guān)斷電力電子器件；分閘回路由出口器件(43)、電流取樣電路(45)、分合閘轉(zhuǎn)換電路(46)第一連接點(diǎn)和線圈濾波電路(19)、分閘線圈(59)相連接后接入電源；合閘回路由出口器件(43)、電流取樣電路(45)、分合閘轉(zhuǎn)換電路(46)第二連接點(diǎn)和線圈濾波電路(19)、合閘線圈(60 )相連接后接入電源。
8.如權(quán)利要求7所述的高壓集成接觸器控制器，其特征在于，可關(guān)斷電力電子器件為IGBT管或MOS管或晶體三極管。
9.如權(quán)利要求1所述的高壓集成接觸器控制器，其特征在于，控制器主體(1)的濾波電路組(6 )中有接電源的濾波電路(21)，其包括濾波線圈(47 )、濾波線圈的輸入線(48 )、濾波線圈輸出線(49)、地線(50)，濾波線圈在圓環(huán)形鐵芯上多線并繞，輸入線(48)、輸出線(49)和地線(50 )三線之間接有濾波電路(51-`56 )。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK203673278SQ201420019466
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】朱永書(shū), 王春華, 夏武, 張金峰, 董金奇, 徐曉嫻, 馮國(guó)偉, 楊建 , 張波, 翁偉東, 錢(qián)培泉, 李曉菊, 紀(jì)陳平 申請(qǐng)人:江蘇現(xiàn)代電力科技股份有限公司