專利名稱：延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電器控制領(lǐng)域，尤其涉及可延長單相繼電器和交流接觸器電壽 命的控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般繼電器和交流接觸器的電壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它們的機(jī)械壽命，其原因是繼 電器和交流接觸器的觸點(diǎn)在其吸合和斷開時(shí)，分別會(huì)產(chǎn)生電火花和電弧，而電 火花和電弧對(duì)觸點(diǎn)有燒損作用，觸點(diǎn)燒損是電壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于機(jī)械壽命的主要原 因。目前關(guān)于無弧交流接觸器專利有很多，但多數(shù)都是用在三相交流接觸器上， 且都是通過半導(dǎo)體功率器件來承擔(dān)交流接觸器觸點(diǎn)的吸合和斷開動(dòng)作，回避因觸點(diǎn)吸合和斷開時(shí)產(chǎn)生的電火花和電弧。例如中國ZL00201710.5號(hào)專利申請(qǐng) 中，由交流接觸器、固態(tài)繼電器或反并聯(lián)可控硅與觸發(fā)模塊組合成的無觸點(diǎn)開 關(guān)、延時(shí)控制電路組成。使用時(shí)將固態(tài)繼電器的輸出端并聯(lián)在交流接觸器的機(jī) 械觸點(diǎn)上，將交流觸發(fā)固態(tài)繼電器SSR輸入端或交流觸發(fā)模塊的輸入端并聯(lián)電 容C同時(shí)并接在CJ交流接觸器線圈上。若選用直流觸發(fā)固態(tài)繼電器SSR，則 CJ交流接觸器線圈兩端接在變壓器B輸入端，經(jīng)變壓器B降壓，整流器ZL整 流后接在電容C和直流觸發(fā)固態(tài)繼電器SSR輸入端。當(dāng)交流接觸器線圈得電時(shí)， 固態(tài)繼電器觸發(fā)輸入端也同時(shí)得電，由于固態(tài)繼電器比交流接觸器動(dòng)作快，所 以固態(tài)繼電器搶先導(dǎo)通，當(dāng)交流接觸器線圈失電時(shí)，已充過電的電容對(duì)固態(tài)繼 電器繼續(xù)維持觸發(fā)導(dǎo)通，選擇適當(dāng)?shù)碾娙菘蓪?shí)現(xiàn)固態(tài)繼電器輸出端比交流接觸 器觸點(diǎn)斷開慢，從而達(dá)到無弧的目的。若選用反并聯(lián)的可控硅與觸發(fā)模塊組合 成的無觸點(diǎn)開關(guān)替代固態(tài)繼電器，可實(shí)現(xiàn)較大電流的無弧交流接觸器。又如 中國ZL01220865.7號(hào)專利中，也是在主觸頭并聯(lián)可控硅，通過電路控制可控硅 完成無電火花和無電弧動(dòng)作任務(wù)。中國公開號(hào)為CN1988095的專利申請(qǐng)也是控
制與主觸頭并聯(lián)可控硅完成無電火花和無電弧動(dòng)作任務(wù)。在單相繼電器上，也都是通過半導(dǎo)體功率器件來承擔(dān)繼電器觸點(diǎn)的吸合和 斷開動(dòng)作，回避因觸點(diǎn)吸合和斷開時(shí)產(chǎn)生的電火花和電弧。例如中國ZL01217936.1號(hào)專利是提供一種無弧繼電器，采用電子電路控制繼電器，當(dāng)繼 電器接通和斷開時(shí)電流經(jīng)過電子元件分流，使繼電器觸點(diǎn)無電流通過，從而保 護(hù)觸點(diǎn)安全。又如中國申請(qǐng)?zhí)枮?1212279.X的專利也是控制與觸點(diǎn)并聯(lián)可控硅 完成無電火花和無電弧動(dòng)作任務(wù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種延長單相繼電器或交流接觸器電壽命的方法，可 以根據(jù)單相交流電源的相位，考慮相位控制誤差及繼電器和交流接觸器動(dòng)作時(shí) 間，直接控制單相繼電器和單相交流接觸器，使其觸點(diǎn)在單相交流電電壓過零 時(shí)吸合，在負(fù)載電流為零時(shí)斷開，盡可能的保證繼電器和交流接觸器在其吸合 和斷開時(shí)，接近無電火花和電弧的狀態(tài)下動(dòng)作。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-一種延長單相繼電器或交流接觸器電壽命的控制方法，其特征在于，包括 如下步驟(1) 提供電源變壓電路，利用電源變壓電路將電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)換為適應(yīng)單片 機(jī)的二次交流電；(2) 提供交流采樣電路，對(duì)所述電源變壓電路的二次交流電輸出波形進(jìn)行采樣-，(3) 提供波形轉(zhuǎn)換電路，利用波形轉(zhuǎn)換電路將二次交流電轉(zhuǎn)換成直流方波 或直流脈沖信號(hào)；(4) 提供單片機(jī)，單片機(jī)接收波形轉(zhuǎn)換電路輸出的直流方波或直流脈沖信 號(hào)，并通過單片機(jī)集成的控制算法生成開啟控制信號(hào)和關(guān)斷控制信號(hào)，其中， 所述開啟控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路使單相繼電器或單相交流接觸器在單相交流電 電壓過零時(shí)吸合，所述關(guān)斷控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路使單相繼電器或單相交流接 觸器在其連接的負(fù)載電流為零時(shí)斷開；(5)驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)所述開啟控制信號(hào)和關(guān)斷控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單相繼電器或 單相交流接觸器的開啟或關(guān)斷動(dòng)作。本發(fā)明的另一 目的是提供一種可以實(shí)現(xiàn)上述控制方法的系統(tǒng)，該目的由以 下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的系統(tǒng)，其特征在于，包括電源 變壓電路、交流采樣電路、交流轉(zhuǎn)換直流方波或直流脈沖信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路、單 片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路、單相繼電器或單相交流接觸器、負(fù)載，電源變壓電路的輸入 端連接電網(wǎng)，交流采樣電路的輸入端連接電源變壓電路的輸出端，轉(zhuǎn)換電路的 輸入端連接交流采樣電路的輸出端，轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)的信號(hào)輸入 接口，驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)接收端連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出接口，驅(qū)動(dòng)電路 的控制端連接單相繼電器或單相交流接觸器，單相繼電器或單相交流接觸器進(jìn) 而連接負(fù)載。本發(fā)明通過軟件對(duì)開斷時(shí)間的精確控制，盡可能的保證繼電器和交流接觸 器在其吸合和斷開時(shí)，接近無電火花和電弧的狀態(tài)下動(dòng)作，減緩電火花和電弧 對(duì)觸點(diǎn)的燒損作用，從而達(dá)到延長單相繼電器和交流接觸器電壽命目的，使其 電壽命延長l-2倍，甚至可達(dá)到機(jī)械壽命。


圖1是本發(fā)明提供的系統(tǒng)電路框圖；圖2是本發(fā)明采用方波轉(zhuǎn)換換電路實(shí)現(xiàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的控制流程圖； 圖3是本發(fā)明采用脈沖轉(zhuǎn)換換電路實(shí)現(xiàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的控制流程圖；圖4是本發(fā)明采用方波轉(zhuǎn)換換電路、且負(fù)載為感性負(fù)載實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的二 次輸出交流電壓波形、轉(zhuǎn)換后的方波波形及感性負(fù)載的電流波形；圖5是本發(fā)明采用方波轉(zhuǎn)換換電路、且負(fù)載為電阻負(fù)載實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的二 次輸出交流電壓波形、轉(zhuǎn)換后的方波波形及純電阻負(fù)載的電流波形；圖6是本發(fā)明采用脈沖轉(zhuǎn)換換電路、且負(fù)載為感性負(fù)載實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的二 次輸出交流電壓波形、轉(zhuǎn)換后的脈沖波形及感性負(fù)載的電流波形；圖7是本發(fā)明采用脈沖轉(zhuǎn)換換電路、且負(fù)載為電阻負(fù)載實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的二
次輸出交流電壓波形、轉(zhuǎn)換后的脈沖波形及純電阻負(fù)載的電流波形。 圖1所示電路框圖中標(biāo)號(hào)說明1 一電源變壓電路 2 —交流采樣電路 3 —波形轉(zhuǎn)換電路4 一單片機(jī) 5 —驅(qū)動(dòng)電路6 —單相繼電器或單相交流接觸器 7 —負(fù)載具體實(shí)施方式
如圖7所示，本實(shí)施例提供一種延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電源變壓電路l、交流采樣電路2、交流轉(zhuǎn)換直流方波或直流脈 沖信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路3、單片機(jī)4、驅(qū)動(dòng)電路5、單相繼電器或單相交流接觸器6、 負(fù)載7。電源變壓電路l的輸入端連接電網(wǎng)，交流采樣電路2的輸入端連接電源 變壓電路1的輸出端，轉(zhuǎn)換電路3的輸入端連接交流采樣電路2的輸出端，轉(zhuǎn) 換電路3的輸出端連接單片機(jī)4的信號(hào)輸入接口，驅(qū)動(dòng)電路5的控制信號(hào)接收 端連接單片機(jī)4的控制信號(hào)輸出接口，驅(qū)動(dòng)電路5的控制端連接單相繼電器或 單相交流接觸器6?；谏鲜鱿到y(tǒng)，本實(shí)施例提供一種延長單相繼電器或交流接觸器電壽命的 方法，包括如下步驟(1) 利用電源變壓電路1將電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)換為適應(yīng)單片機(jī)的二次交流電；(2) 利用交流采樣電路2對(duì)所述電源變壓電路的二次交流電輸出波形進(jìn)行采樣；(3) 利用波形轉(zhuǎn)換電路3將二次交流電轉(zhuǎn)換成直流方波或直流脈沖信號(hào)；(4) 單片機(jī)4接收波形轉(zhuǎn)換電路輸出的直流方波或直流脈沖信號(hào)，并通過 單片機(jī)集成的控制算法生成開啟控制信號(hào)和關(guān)斷控制信號(hào)，其中，所述開啟控 制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路使單相繼電器或單相交流接觸器在單相交流電電壓過零時(shí) 吸合，所述關(guān)斷控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路使單相繼電器或單相交流接觸器在其連 接的負(fù)載電流為零時(shí)斷開；(5) 驅(qū)動(dòng)電路5根據(jù)所述開啟控制信號(hào)和關(guān)斷控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單相繼電器或 單相交流接觸器的開啟或關(guān)斷動(dòng)作。
由于轉(zhuǎn)換電路3可以是方波轉(zhuǎn)換電路，也可以是脈沖轉(zhuǎn)換電路，本發(fā)明設(shè) 計(jì)了適應(yīng)兩種轉(zhuǎn)換波形的控制算法，另外，每種控制算法針對(duì)感性負(fù)載和純電 阻負(fù)載又設(shè)計(jì)了不同的動(dòng)作時(shí)間算法。所以，根據(jù)兩種轉(zhuǎn)換波形和兩種負(fù)載控 制上的差異，共設(shè)計(jì)以下四種具體的控制算法。算法一轉(zhuǎn)換波形為方波、負(fù)載為感性負(fù)載的算法如圖2所示，步驟l，單片機(jī)上電復(fù)位；步驟2，程序初始化；步驟3，任 務(wù)指令，如果任務(wù)指令為l，表示要開負(fù)載，如果任務(wù)指令為0表示關(guān)負(fù)載，任務(wù)指令為1時(shí)轉(zhuǎn)到步驟4，任務(wù)指令為0時(shí)轉(zhuǎn)到步驟14;步驟4，過零采樣I/O 口檢測(cè)；步驟5，方波的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)；步驟6，過零I/O 口檢測(cè)；步驟7, 方波的下降沿觸發(fā)定時(shí)Tx，定時(shí)時(shí)間Tx的算法為方波下降沿到二次輸出交流電 壓波形的零點(diǎn)間的時(shí)間長度，見如圖4中Tx的標(biāo)識(shí)段；步驟8，停方波的上升 沿觸發(fā)計(jì)時(shí)；步驟9，讀出計(jì)時(shí)時(shí)間Tj;步驟10，計(jì)時(shí)時(shí)間TV與方波寬度Tz 比較，Tz的算法見圖4中Tz的標(biāo)識(shí)段，T;《Tz時(shí)，表示有干擾，此次電壓過零 點(diǎn)定位無效，轉(zhuǎn)到步驟ll， T:^Tz時(shí)，此次電壓過零點(diǎn)定位有效，轉(zhuǎn)到步驟12; 步驟ll,停定時(shí)Tx，回到步驟4再次進(jìn)行上述循環(huán)；步驟12，等待定時(shí)到；步 驟13，驅(qū)動(dòng)負(fù)載I/0 口，完成一次單相繼電器或單相交流接觸器在單相交流電 電壓過零時(shí)的吸合動(dòng)作；步驟14，過零I/0口檢測(cè)；步驟15，方波的上升沿觸 發(fā)計(jì)時(shí)；步驟16，過零I/0口檢測(cè)；步驟17，方波的下降沿觸發(fā)定時(shí)TD,定時(shí) 時(shí)間TD的長度為方波下降沿到感性負(fù)載電流波形的零點(diǎn)間的時(shí)間長度，算法見 圖4中To的標(biāo)識(shí)段；步驟18，停方波的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)；步驟19，讀出計(jì)時(shí) 時(shí)間Tj;步驟20，計(jì)時(shí)時(shí)間IV與方波寬度Tz比較，Tz的算法見圖4中Tz的標(biāo) 識(shí)段，T:《Tz時(shí)，表示有干擾，此次電壓過零點(diǎn)定位無效，轉(zhuǎn)到步驟21， Tj^ Tz時(shí)，此次電壓過零點(diǎn)定位有效，轉(zhuǎn)到步驟22;步驟21，停定吋Td，回到步 驟14再次進(jìn)行上述循環(huán)；步驟22，等待定時(shí)到；步驟23，停驅(qū)動(dòng)負(fù)載I/0口， 完成一次單相繼電器或單相交流接觸器在單相交流電電流過零時(shí)的斷開動(dòng)作。算法二轉(zhuǎn)換波形為方波、負(fù)載為純電阻負(fù)載的算法算法二的流程與算法一的流程相同，不同之處在于如圖4所示，由于算法一是針對(duì)感性負(fù)載的，其中的二次輸出交流電壓波形與感性負(fù)載的電流波形 存在一定的相位差，即二次輸出交流電壓波形的過零點(diǎn)與感性負(fù)載的電流波形的過零點(diǎn)存在一定的相位差，所以對(duì)應(yīng)吸合動(dòng)作的定時(shí)Tx與對(duì)應(yīng)斷開動(dòng)作的TD 的算法不同，即時(shí)間長度不同；而算法二是針對(duì)純電阻負(fù)載的，如圖5所示， 此種情況時(shí)，二次輸出交流電壓波形與純電阻負(fù)載的電流波形相位吻合，即二 次輸出交流電壓波形的過零點(diǎn)與純電阻負(fù)載的電流波形的過零點(diǎn)的相位一致， 所以對(duì)應(yīng)吸合動(dòng)作的定時(shí)Tx與對(duì)應(yīng)斷開動(dòng)作的TD的算法相同，即TX=TD。 算法三轉(zhuǎn)換波形為脈沖、負(fù)載為感性負(fù)載的算法如圖3所示，步驟l，單片機(jī)上電復(fù)位；步驟2，程序初始化；步驟3，任 務(wù)指令，如果任務(wù)指令為l，表示要開負(fù)載，如果任務(wù)指令為O表示關(guān)負(fù)載，任 務(wù)指令為1轉(zhuǎn)到步驟4，任務(wù)指令為0轉(zhuǎn)步驟14;步驟4，過零采樣I/O 口檢測(cè)； 步驟5,脈沖的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)；步驟6，過零I/0口檢測(cè)；步驟7，脈沖的上 升沿觸發(fā)定時(shí)Tx，定時(shí)時(shí)間Tx的算法為脈沖的上升沿至電源變壓器二次輸出交 流電壓波形的零點(diǎn)間的時(shí)間長度，見圖6中Tx的標(biāo)識(shí)段；步驟8，停脈沖的上 升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)；步驟9，讀出計(jì)時(shí)時(shí)間Tj;步驟IO，計(jì)時(shí)時(shí)間Tj與脈沖間隔Tz 比較，Tz的算法見圖3中Tz的標(biāo)識(shí)段，KTz時(shí)，表示有干擾，此次電壓過零 點(diǎn)定位無效，轉(zhuǎn)到步驟ll， DTz時(shí)，此次電壓過零點(diǎn)定位有效，轉(zhuǎn)到步驟12; 步驟ll，停定時(shí)Tx，回到步驟4再次進(jìn)行上述循環(huán)；步驟12,等待定時(shí)到；步 驟13，驅(qū)動(dòng)負(fù)載I/0口，完成一次單相繼電器或單相交流接觸器在單相交流電 電壓過零時(shí)的吸合動(dòng)作；步驟14,過零I/0口檢測(cè)；步驟15，脈沖的上升沿觸 發(fā)計(jì)時(shí)；步驟16，過零I/0口檢測(cè)；步驟17，脈沖的上升沿觸發(fā)定時(shí)TD，定時(shí) 時(shí)間TD的算法為脈沖的上升沿至感性負(fù)載的電流波形的零點(diǎn)間的時(shí)間長度，見 圖6中To的標(biāo)識(shí)段；步驟18，停脈沖的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)；步驟19，讀出計(jì)時(shí) 時(shí)間Tj;步驟20，計(jì)時(shí)時(shí)間Tj與脈沖間隔Tz比較，Tz的算法見圖3中Tz的標(biāo) 識(shí)段，KTz時(shí)，表示有干擾，此次電壓過零點(diǎn)定位無效，轉(zhuǎn)到步驟21， Tj^ Tz時(shí)，此次電壓過零點(diǎn)定位有效，轉(zhuǎn)到步驟22;步驟21，停定時(shí)TD，回到步 驟14再次進(jìn)行上述循環(huán)；步驟22，等待定時(shí)到；步驟23,停驅(qū)動(dòng)負(fù)載I/0口， 完成一次單相繼電器或單相交流接觸器在單相交流電電流過零時(shí)的斷開動(dòng)作。算法四轉(zhuǎn)換波形為脈沖、負(fù)載為純電阻負(fù)載的算法 算法四的流程與算法三的流程相同，不同之處在于如圖6所示，由于算 法三是針對(duì)感性負(fù)載的，其中的二次輸出交流電壓波形與感性負(fù)載的電流波形 存在一定的相位差，即二次輸出交流電壓波形的過零點(diǎn)與感性負(fù)載的電流波形 的過零點(diǎn)存在一定的相位差，所以對(duì)應(yīng)吸合動(dòng)作的定時(shí)Tx與對(duì)應(yīng)斷開動(dòng)作的TD 的算法不同，即時(shí)間長度不同；而算法四是針對(duì)純電阻負(fù)載的，如圖7所示， 此種情況時(shí)，二次輸出交流電壓波形與純電阻負(fù)載的電流波形相位吻合，即二 次輸出交流電壓波形的過零點(diǎn)與純電阻負(fù)載的電流波形的過零點(diǎn)的相位一致， 所以對(duì)應(yīng)吸合動(dòng)作的定時(shí)Tx與對(duì)應(yīng)斷開動(dòng)作的Td的算法相同，即TX=TD。
權(quán)利要求
1.一種延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)提供電源變壓電路，利用電源變壓電路將電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)換為適應(yīng)單片機(jī)的二次交流電；(2)提供交流采樣電路，對(duì)所述電源變壓電路的二次交流電輸出波形進(jìn)行采樣；(3)提供波形轉(zhuǎn)換電路，利用波形轉(zhuǎn)換電路將二次交流電轉(zhuǎn)換成直流方波或直流脈沖信號(hào)；(4)提供單片機(jī)，單片機(jī)接收波形轉(zhuǎn)換電路輸出的直流方波或直流脈沖信號(hào)，并通過單片機(jī)集成的控制算法生成開啟控制信號(hào)和關(guān)斷控制信號(hào)，其中，所述開啟控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路使單相繼電器或單相交流接觸器在單相交流電電壓過零時(shí)吸合，所述關(guān)斷控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路使單相繼電器或單相交流接觸器在其連接的負(fù)載電流為零時(shí)斷開；(5)驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)所述開啟控制信號(hào)和關(guān)斷控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單相繼電器或單相交流接觸器的開啟或關(guān)斷動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的控制方法，其 特征在于，當(dāng)轉(zhuǎn)換電路的輸出為方波時(shí)，所述單片機(jī)內(nèi)集成的控制算法具體如 下步驟l，單片機(jī)上電復(fù)位； 步驟2，程序初始化；步驟3，任務(wù)指令，如果任務(wù)指令為1，表示要開負(fù)載，如果任務(wù)指令為0 表示關(guān)負(fù)載，任務(wù)指令為1時(shí)轉(zhuǎn)到步驟4，任務(wù)指令為0時(shí)轉(zhuǎn)到步驟14; 步驟4，過零采樣I/0口檢測(cè)； 步驟5，方波的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)； 步驟6，過零I/0口檢測(cè)；步驟7，方波的下降沿觸發(fā)定時(shí)Tx，定時(shí)時(shí)間Tx的算法為長度為方波下降沿到二次輸出交流電壓波形的零點(diǎn)間的時(shí)間長度； 步驟8，停方波的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)； 步驟9，讀出計(jì)時(shí)時(shí)間Tj;步驟IO，計(jì)時(shí)時(shí)間Tj與方波寬度Tz比較，KTz時(shí)，表示有干擾，此次電 壓過零點(diǎn)定位無效，轉(zhuǎn)到步驟11， DTz時(shí)，此次電壓過零點(diǎn)定位有效，轉(zhuǎn)到 步驟12;步驟ll，停定時(shí)Tx，回到步驟4再次進(jìn)行上述循環(huán)； 步驟12，等待定時(shí)到；步驟13，驅(qū)動(dòng)負(fù)載I/0 口，完成一次單相繼電器或單相交流接觸器在單相交 流電電壓過零時(shí)的吸合動(dòng)作； 步驟14，過零1/0 口檢測(cè)； 步驟15，方波的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)； 步驟16，過零1/0 口檢測(cè)；步驟17，方波的下降沿觸發(fā)定時(shí)TD，定時(shí)時(shí)間lD的長度為方波下降沿到感性負(fù)載電流波形的零點(diǎn)間的時(shí)間長度； 步驟18，停方波的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)； 步驟19，讀出計(jì)時(shí)時(shí)間Tj;步驟20，計(jì)時(shí)時(shí)間Tj與方波寬度Tz比較，Tj《Tz時(shí)，表示有干擾，此次電 壓過零點(diǎn)定位無效，轉(zhuǎn)到步驟21， T;》Tz時(shí)，此次電壓過零點(diǎn)定位有效，轉(zhuǎn)到 步驟22;步驟21，停定吋Td，回到步驟14再次進(jìn)行上述循環(huán)；步驟22，等待定時(shí)到；步驟23，停驅(qū)動(dòng)負(fù)載I/0 口，完成一次單相繼電器或單相交流接觸器在單相 交流電電流過零時(shí)的斷開動(dòng)作。
3. 如權(quán)利要求2所述的延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的控制方法，其特 征在于，當(dāng)負(fù)載為純電阻負(fù)載時(shí)，所述Tx-Td。
4. 如權(quán)利要求1所述的延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的控制方法，其特 征在于，當(dāng)轉(zhuǎn)換電路的輸出為脈沖時(shí)，所述單片機(jī)內(nèi)集成的控制算法具體如下:步驟l，單片機(jī)上電復(fù)位； 步驟2，程序初始化； 步驟3，任務(wù)指令，如果任務(wù)指令為i，表示要開負(fù)載，如果任務(wù)指令為0 表示關(guān)負(fù)載，任務(wù)指令為1轉(zhuǎn)到步驟4，任務(wù)指令為0轉(zhuǎn)步驟14;步驟4，過零采樣I/0口檢測(cè)； 步驟5,脈沖的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)； 步驟6，過零1/0 口檢測(cè)；步驟7，脈沖的上升沿觸發(fā)定時(shí)Tx，定時(shí)時(shí)間Tx的算法為脈沖的上升沿至 電源變壓器二次輸出交流電壓波形的零點(diǎn)間的時(shí)間長度； 步驟8，停脈沖的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)； 步驟9，讀出計(jì)時(shí)時(shí)間Tj;步驟10，計(jì)時(shí)時(shí)間Tj與脈沖間隔Tz比較，KTz時(shí)，表示有干擾，此次 電壓過零點(diǎn)定位無效，轉(zhuǎn)到步驟11， Tj^Tz時(shí)，此次電壓過零點(diǎn)定位有效，轉(zhuǎn) 到步驟12;步驟ll，停定時(shí)Tx，回到步驟4再次進(jìn)行上述循環(huán)； 步驟12，等待定時(shí)到；步驟13，驅(qū)動(dòng)負(fù)載I/0 口，完成一次單相繼電器或單相交流接觸器在單相 交流電電壓過零時(shí)的吸合動(dòng)作； 步驟14，過零1/0 口檢測(cè)； 步驟15，脈沖的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)； 步驟16，過零1/0 口檢測(cè)；步驟17，脈沖的上升沿觸發(fā)定時(shí)TD，定時(shí)時(shí)間To的算法為脈沖的上升沿 至感性負(fù)載的電流波形的零點(diǎn)間的時(shí)間長度； 步驟18，停脈沖的上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)； 步驟19，讀出計(jì)時(shí)時(shí)間Tj;步驟20，計(jì)時(shí)時(shí)間Tj與脈沖間隔Tz比較，Tj《Tz時(shí)，表示有干擾，此次 電壓過零點(diǎn)定位無效，轉(zhuǎn)到步驟21， DTz時(shí)，此次電壓過零點(diǎn)定位有效，轉(zhuǎn) 到步驟22;步驟21，停定時(shí)To，回到步驟14再次進(jìn)行上述循環(huán)； 步驟22，等待定時(shí)到；步驟23，停驅(qū)動(dòng)負(fù)載I/0口，完成一次單相繼電器或單相交流接觸器在單 相交流電電流過零時(shí)的斷開動(dòng)作。
5. 如權(quán)利要求4所述的延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的控制方法，其特 征在于，當(dāng)負(fù)載為純電阻負(fù)載時(shí)，所述T^^Td。
6. —種延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的系統(tǒng)，其特征在于，包括電源變 壓電路、交流采樣電路、交流轉(zhuǎn)換直流方波或直流脈沖信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路、單片 機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路、單相繼電器或單相交流接觸器、負(fù)載，電源變壓電路的輸入端 連接電網(wǎng)，交流采樣電路的輸入端連接電源變壓電路的輸出端，轉(zhuǎn)換電路的輸 入端連接交流采樣電路的輸出端，轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)的信號(hào)輸入接 口，驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)接收端連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出接口，驅(qū)動(dòng)電路的 控制端連接單相繼電器或單相交流接觸器，單相繼電器或單相交流接觸器進(jìn)而 連接負(fù)載。
全文摘要
本發(fā)明公開一種延長單相繼電器或交流接觸器電壽命的控制方法及系統(tǒng)，主要是通過單片機(jī)集成的控制算法生成開啟控制信號(hào)和關(guān)斷控制信號(hào)，其中，所述開啟控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路使單相繼電器或單相交流接觸器在單相交流電電壓過零時(shí)吸合，所述關(guān)斷控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路使單相繼電器或單相交流接觸器在其連接的負(fù)載電流為零時(shí)斷開。本發(fā)明通過軟件對(duì)開斷時(shí)間的精確控制，盡可能的保證繼電器和交流接觸器在其吸合和斷開時(shí)，接近無電火花和電弧的狀態(tài)下動(dòng)作，減緩電火花和電弧對(duì)觸點(diǎn)的燒損作用，從而達(dá)到延長單相繼電器和交流接觸器電壽命目的，使其電壽命延長1-2倍，甚至可達(dá)到機(jī)械壽命。
文檔編號(hào)H01H9/54GK101159193SQ200710030598
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者張有林, 新 王 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司