本實(shí)用新型涉及一種可遠(yuǎn)程控制的電壓暫降保護(hù)設(shè)備，屬于遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電磁式交流接觸器是一種應(yīng)用廣泛的產(chǎn)品，可以用來(lái)接通或分?jǐn)鄮ж?fù)載的交流主電路或大容量的控制電路。在廠用交流電網(wǎng)發(fā)生電壓暫降時(shí)，電磁式接觸器線圈的會(huì)出現(xiàn)欠壓或失壓脫扣動(dòng)作而引起接觸器主觸點(diǎn)釋放。因此，現(xiàn)有技術(shù)中研發(fā)出了多種能夠防止接觸器線圈在發(fā)生電壓暫導(dǎo)致其主觸點(diǎn)釋放的電壓暫降保護(hù)設(shè)備；然而，經(jīng)過(guò)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，針對(duì)自動(dòng)化程度高或用戶需要遠(yuǎn)程自動(dòng)控制交流接觸器工作狀態(tài)的工業(yè)場(chǎng)合下，現(xiàn)有電壓暫降保護(hù)設(shè)備無(wú)法滿足上述需要；因此，針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的交流接觸器，開(kāi)發(fā)出一種可遠(yuǎn)程控制的電壓暫降保護(hù)設(shè)備很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可遠(yuǎn)程控制的電壓暫降保護(hù)設(shè)備，該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段為：

一種可遠(yuǎn)程控制的電壓暫降保護(hù)設(shè)備，包括遠(yuǎn)程輸入控制電路，所述遠(yuǎn)程輸入控制電路的輸入端通過(guò)通信光纜與控制終端連接，所述遠(yuǎn)程輸入控制電路的輸出端與單片機(jī)控制電路連接；所述遠(yuǎn)程輸入控制電路包括電源端、隔離光耦信號(hào)輸入端和隔離光耦信號(hào)輸出端；隔離光耦信號(hào)輸入端正極連接電阻R21，電阻R21另一端連接24V電源正極，隔離光耦信號(hào)輸入端負(fù)極連接常開(kāi)觸點(diǎn)KA，常開(kāi)觸點(diǎn)KA另一端連接24V電源負(fù)極，電阻R22與隔離光耦信號(hào)輸入端并聯(lián)；隔離光耦信號(hào)輸出端正極連接3.3V電源和單片機(jī)控制電路的AN4端口，隔離光耦信號(hào)輸出端負(fù)極接地，隔離光耦信號(hào)輸出端與電容C21并聯(lián)。

其中，所述隔離光耦為TLP185隔離光耦。

其中，還包括EMI濾波電路、單相整流濾波電路、驅(qū)動(dòng)放大電路和DC/DC變換電路；其中，所述EMI濾波電路輸入端連接單相交流電源，所述EMI濾波電路輸出端與單相整流濾波電路相連；所述單相整流濾波電路輸出端與DC/DC變換電路相連；所述單片機(jī)控制電路輸入端分別與單相整流濾波電路和遠(yuǎn)程輸入控制電路相連，所述單片機(jī)控制電路輸出端與驅(qū)動(dòng)放大電路輸入端相連；所述驅(qū)動(dòng)放大電路輸出端與DC/DC變換電路相連，所述DC/DC變換電路輸出端與交流接觸器線圈端子相連。

其中，所述單片機(jī)控制電路的單片機(jī)型號(hào)為STM32F101RBT，單片機(jī)控制電路設(shè)有兩個(gè)電壓采樣輸入端U1和U2，電壓采樣輸入端U1串聯(lián)電阻R1、電阻R2后接地，電壓采樣輸入端U2串聯(lián)電阻R3、電阻R4后接地，單片機(jī)包括AN0端口和AN1端口，電阻R1和電阻R2之間連接AN0端口，電阻R3和電阻R4之間連接AN1端口，單片機(jī)還包括PWM信號(hào)輸出端口和AN2端口，單片機(jī)通過(guò)AN2端口與電阻R5串聯(lián)接地，同時(shí)單片機(jī)通過(guò)AN2端口采集MOS管電流，單片機(jī)還包括AN4端口，單片機(jī)通過(guò)AN4端口與隔離光耦信號(hào)輸出端連接，單片機(jī)通過(guò)AN4端口采集STP信號(hào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型技術(shù)方案具有的有益效果是：

本實(shí)用新型保護(hù)設(shè)備可通過(guò)外部輸入信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)交流接觸器的遠(yuǎn)程操作控制，即通過(guò)遠(yuǎn)程控制終端(計(jì)算機(jī))實(shí)現(xiàn)交流接觸器的閉合和斷開(kāi)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)接觸器的電壓暫降保護(hù)，提高了設(shè)備的自動(dòng)化程度，減少了工作人員的現(xiàn)場(chǎng)操作與維護(hù)量，一定程度上降低了企業(yè)的維護(hù)費(fèi)用和生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型可遠(yuǎn)程控制的電壓暫降保護(hù)設(shè)備的系統(tǒng)原理圖；

圖2為圖1中遠(yuǎn)程信號(hào)輸入控制電路圖；

圖3為圖1中單片機(jī)控制電路圖；

圖4為圖1中EMI濾波電路圖；

圖5為圖1中單相整流濾波電路圖；

圖6為圖1中驅(qū)動(dòng)放大電路圖；

圖7為圖1中DC/DC變換電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1～3所示，本實(shí)用新型可遠(yuǎn)程控制的電壓暫降保護(hù)設(shè)備，包括遠(yuǎn)程輸入控制電路，遠(yuǎn)程輸入控制電路的輸入端通過(guò)通信光纜與控制終端連接，遠(yuǎn)程輸入控制電路的輸出端與單片機(jī)控制電路連接；遠(yuǎn)程輸入控制電路包括電源端、隔離光耦信號(hào)輸入端和隔離光耦信號(hào)輸出端；隔離光耦信號(hào)輸入端正極連接電阻R21，電阻R21另一端連接24V電源正極，隔離光耦信號(hào)輸入端負(fù)極連接常開(kāi)觸點(diǎn)KA，常開(kāi)觸點(diǎn)KA另一端連接24V電源負(fù)極，控制終端控制KA的啟閉，電阻R22與隔離光耦信號(hào)輸入端并聯(lián)；隔離光耦信號(hào)輸出端正極連接3.3V電源和單片機(jī)控制電路的AN4端口，隔離光耦信號(hào)輸出端負(fù)極接地，隔離光耦信號(hào)輸出端與電容C21并聯(lián)，隔離光耦為TLP185隔離光耦。

本實(shí)用新型可遠(yuǎn)程控制的電壓暫降保護(hù)設(shè)備還包括EMI濾波電路、單相整流濾波電路、驅(qū)動(dòng)放大電路和DC/DC變換電路；其中，EMI濾波電路輸入端連接單相交流電源，EMI濾波電路輸出端與單相整流濾波電路相連；單相整流濾波電路輸出端與DC/DC變換電路相連；單片機(jī)控制電路輸入端分別與單相整流濾波電路和遠(yuǎn)程輸入控制電路相連，單片機(jī)控制電路輸出端與驅(qū)動(dòng)放大電路輸入端相連；驅(qū)動(dòng)放大電路輸出端與DC/DC變換電路相連，DC/DC變換電路輸出端與交流接觸器線圈端子相連。

單片機(jī)控制電路的單片機(jī)型號(hào)為STM32F101RBT，單片機(jī)控制電路設(shè)有兩個(gè)電壓采樣輸入端U1和U2，電壓采樣輸入端U1串聯(lián)電阻R1、電阻R2后接地，電壓采樣輸入端U2串聯(lián)電阻R3、電阻R4后接地，單片機(jī)包括AN0端口和AN1端口，電阻R1和電阻R2之間連接AN0端口，電阻R3和電阻R4之間連接AN1端口，單片機(jī)還包括PWM信號(hào)輸出端口和AN2端口，單片機(jī)通過(guò)AN2端口與電阻R5串聯(lián)接地，同時(shí)單片機(jī)通過(guò)AN2端口采集MOS管電流，單片機(jī)還包括AN4端口，單片機(jī)通過(guò)AN4端口與隔離光耦信號(hào)輸出端連接，單片機(jī)通過(guò)AN4端口采集STP信號(hào)；單片機(jī)還包括PA7端口，單片機(jī)通過(guò)PA7端口接地。

控制終端(遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī))給出啟動(dòng)控制信號(hào)，常開(kāi)觸點(diǎn)KA閉合，隔離光耦工作，隔離光耦輸出端的信號(hào)電平出現(xiàn)變化，STP信號(hào)由高電平變成低電平，單片機(jī)控制電路通過(guò)端口AN4與隔離光耦輸出端連接，當(dāng)單片機(jī)控制電路檢測(cè)到隔離光耦輸出端輸出的STP信號(hào)電平出現(xiàn)變化時(shí)，單片機(jī)控制電路通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)放大電路MOS管Q的PWM占空比值來(lái)調(diào)節(jié)DC/DC變換電路的輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流接觸器閉合或斷開(kāi)的控制，從而實(shí)現(xiàn)了交流接觸器的遠(yuǎn)程控制。

如圖4所示，EMI濾波電路包括L、N、L1、N1端口和濾波電感，L和N端口通過(guò)電容C1連接，L和N端口通過(guò)濾波電感與L1和N1端口連接，L1和N1端口通過(guò)電容C2連接，電容C2與R并聯(lián)，L1端口與電容C3串聯(lián)接地，N1端口和C4串聯(lián)接地。

如圖5所示，單相整流濾波電路包括L1、N1、U+、U-端口，L1端連接二極管D1的陽(yáng)極，D3的陰極，N1端連接二極管D2的陽(yáng)極，D4的陰極，U+端連接D1和D2的陰極，U-端連接D3和D4的陽(yáng)極，U+、U-端通過(guò)電容C5連接，通過(guò)電容C5實(shí)現(xiàn)濾波。

如圖6所示，驅(qū)動(dòng)放大電路包括PWM信號(hào)輸入端和PWM1信號(hào)輸出端，三極管Q1和三極管Q2的基極與PWM輸入端連接，三極管Q1的集電極連接12V電壓端，三極管Q2的發(fā)射極接地，電阻R1兩端分別連接三極管Q1的基極和集電極，三極管Q1的發(fā)射極和三極管Q2的集電極連接并通過(guò)電阻R2與PWM1信號(hào)輸出端連接，電阻R2的一端分別與三極管Q1的發(fā)射極和三極管Q2的集電極連接，電阻R2的另一端分別與電阻R3的一端、二極管D6的陰極和PWM1連接，電阻R3的另一端和二極管D6的陽(yáng)極接地，PWM1信號(hào)輸出端連接二極管D6的陰極；驅(qū)動(dòng)放大電路末級(jí)輸出端采用仙童半導(dǎo)體的MOS管作為其功率管。

如圖7所示，DC/DC變換電路包括U+、U-端和L2、N2輸出端，U+、U-端通過(guò)電容C6連接，二極管D5的陰極分別連接U+端和L2輸出端，二極管D5的陽(yáng)極分別連接N2輸出端和MOS管漏極，MOS管的源極連接電阻R_S的一端，MOS管的柵極連接PWM1端，電阻R_S的另一端連接U-端。

單相交流電源連接EMI濾波電路的L和N輸入端口，EMI濾波電路的L1、N1輸出端口與單相整流濾波電路的L1、N1輸入端口連接，單相整流濾波電路的U+、U-輸出端口與DC/DC變換電路的U+、U-輸入端口連接。

單片機(jī)控制電路兩個(gè)電壓采樣輸入端U1和U2連接單相整流濾波電路的電壓輸出端口單片機(jī)通過(guò)AN0和AN1端口對(duì)輸入的電壓進(jìn)行采樣，單片機(jī)程序采用數(shù)字PI算法計(jì)算輸出PWM的占空比信號(hào)，單片機(jī)的PWM信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)放大電路PWM信號(hào)輸入端連接，驅(qū)動(dòng)放大電路的PWM1信號(hào)輸出端與MOS管的柵極連接，MOS管的源極連接電阻R_S，漏極分別連接二極管D5的正極和N2輸出端，接觸器線圈直接連在DC/DC變換電路的L2和N2輸出端上。

單片機(jī)控制電路通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)放大電路的MOS管Q的PWM占空比值來(lái)調(diào)節(jié)DC/DC變換電路的輸出電流，從而保證接觸器線圈的電流保持在恒定的數(shù)值，使得接觸器在交流電壓不低于25％的額定電壓時(shí)能夠保持吸合。交流電網(wǎng)中的電壓(輸入電壓不低于25％時(shí))，通過(guò)本保護(hù)裝置，可以保證接觸器線圈的電流恒定，從而保證接觸器處于吸合狀態(tài)。

本實(shí)用新型保護(hù)設(shè)備不能多個(gè)并聯(lián)工作，其輸出端只能接在一個(gè)交流接觸器線圈上。