專利名稱：空氣開(kāi)關(guān)智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于空氣開(kāi)關(guān)上的控制裝置，具體的說(shuō)是涉 及--種用于空氣開(kāi)關(guān)上可代替電磁啟動(dòng)器發(fā)揮控制作用的智能控制 裝置。
技術(shù)背景目前空氣開(kāi)關(guān)中普遍采用電磁啟動(dòng)器作為控制觸發(fā)的機(jī)構(gòu)，它的 主要缺點(diǎn)是可設(shè)定的保護(hù)目標(biāo)單一，即只能對(duì)空氣開(kāi)關(guān)的最大峰值電 流設(shè)定保護(hù)，不能對(duì)長(zhǎng)時(shí)間處在額定電流以上運(yùn)行的用電設(shè)備提供保 護(hù)，也就是說(shuō)，即便空氣開(kāi)關(guān)長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行但沒(méi)有達(dá)到峰值， 電磁啟動(dòng)器也不會(huì)動(dòng)作，這樣往往導(dǎo)致空氣開(kāi)關(guān)過(guò)熱，甚至發(fā)生開(kāi)關(guān) 被燒毀的事故。此外，這種由電磁力控制的開(kāi)關(guān)控制誤差大、功能單 一，不能隨時(shí)提供電路的電流、電壓的運(yùn)行狀態(tài)，也不能根據(jù)用電設(shè) 備的改變而隨時(shí)改變控制參數(shù)和控制方式，不具備電路故障指示功 能。實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有空氣開(kāi)關(guān)中采用電磁啟動(dòng)器作為控制觸發(fā)的裝置 存在的只能對(duì)空氣開(kāi)關(guān)的最大峰值電流設(shè)定保護(hù)且控制誤差大、功能 單一的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種空氣開(kāi)關(guān)智能控制器，該種空氣開(kāi) 關(guān)智能控制^S能夠設(shè)定多項(xiàng)保護(hù)目標(biāo)，具有使用方便、控制準(zhǔn)確的特占。本實(shí)甩新型的技術(shù)方案是該種空氣開(kāi)關(guān)智能控制器，包括電源 電路、穩(wěn)壓電路及基準(zhǔn)電壓電路、顯示電路、比較器基準(zhǔn)電壓電路， 其中所述智能控制器還包括CPU、電流采樣電路、電壓采樣電路以 及控制輸入電路、保護(hù)執(zhí)行電路，CPU作為中央控制單元，接收分 別由電流采樣電路、電壓采樣電路以及控制輸入電路傳來(lái)的電流采樣 信號(hào)、電壓采樣信號(hào)以及控制信號(hào)，在內(nèi)部預(yù)置程序的控制下向保護(hù) 執(zhí)行電路發(fā)出執(zhí)行信號(hào)，由保護(hù)執(zhí)行電路中繼電器的觸點(diǎn)作為空氣開(kāi) 關(guān)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)。
此外，還可以在智能控制器中增加一個(gè)漏電保護(hù)采樣電路，CPU 作為中央控制單元接收由該電路傳來(lái)的漏電采樣信號(hào)。本實(shí)用新型具有如下有益效果本實(shí)用新型采用微處理器作為控 制核心，它可以由用戶根據(jù)具體情況來(lái)設(shè)定所要保護(hù)電路的峰值電流 和額定電流，并可以對(duì)電路進(jìn)行漏電保護(hù)，在內(nèi)置程序控制下可以設(shè) 定多種工作模式，在電機(jī)模式下還可以進(jìn)行缺相保護(hù)，在超過(guò)額定電 流之后具有延遲等待、超時(shí)保護(hù)的功能，并且在電路斷開(kāi)后可以向用 戶以代碼的方式提供故障原因，具有較好的人機(jī)對(duì)話界面，控制精度 要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電磁力控制觸發(fā)的機(jī)構(gòu)，并且它可以隨時(shí)顯示三相電流中 各相的工作電流、工作電壓以及保護(hù)方式。
-圖1是本實(shí)用新型的組成原理框圖。 圖2是本實(shí)用新型的電氣原理圖。圖3是本實(shí)用新型中CPU內(nèi)置程序的流程圖。圖中S1-電流采樣電路，S2-漏電保護(hù)采樣電路，S3-比較器基準(zhǔn) 電壓電路，S4-顯示電路，S5-控制輸入電路，S6-穩(wěn)壓電路及基準(zhǔn)電 壓電路，S7-電源電路，S8-保護(hù)執(zhí)行電路，S9-電壓采樣電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明由圖1結(jié)合圖2所示，該種空氣開(kāi)關(guān)智能控制器，包括電源電路 S7、穩(wěn)壓電路及基準(zhǔn)電壓電路S6、顯示電路S4、比較器基準(zhǔn)電壓電 路S3，其中所述智能控制器還包括CPU、電流采樣電路S1、電壓采 樣電路S9以及控制輸入電路S5、保護(hù)執(zhí)行電路S8，其中CPU作為 中央控制單元，接收分別由電流采樣電路S1、電壓采樣電路S9以及 控制輸入電路S5傳來(lái)的電流采樣信號(hào)、電壓采樣信號(hào)以及控制信號(hào)， 在內(nèi)部預(yù)置程序的控制下向保護(hù)執(zhí)行電路S8發(fā)出執(zhí)行信號(hào)，由保護(hù) 執(zhí)行電路S8中繼電器的觸點(diǎn)作為空氣開(kāi)關(guān)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)。此外，為增加漏電保護(hù)的功能，可以在所述智能控制器中增加一 個(gè)漏電保護(hù)采樣電路S2， CPU作為中央控制單元接收由該電路傳來(lái)的 漏電采樣信號(hào)。這個(gè)漏電保護(hù)采樣電路由電流互感器T 1、電阻R 2 2和電容C l組成。它將信號(hào)送至比較電路和比較器基準(zhǔn)電壓比較， 在無(wú)漏電的情況下，比較器輸出低電平信號(hào)給CPU的2 l腳，在漏
電的情況下，比較器輸出高電平信號(hào)給C P U。上述電路與CPU連接后的電氣原理圖如圖2所示，其中電流采 樣電路S1中將A、 B、 C相電流分別由互感器T2、 T3、 T4、釆集后， 再由取樣電阻R23、 R24、 R25將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成交流電壓信號(hào)，分別 由電阻R19、 R20、 R21分別送到運(yùn)算放大器LM324的9腳、13腳和2 角，經(jīng)運(yùn)算放大器半波整流放大后分別由8腳、14腳和1腳輸出。 電阻R16、 R17、 R18為反饋電阻。接下來(lái)再經(jīng)過(guò)由電阻R13、電容C4、 電阻R14、電容C5、電阻R15、電容C6組成的RC濾波電路，濾波后 的信號(hào)送給CPU的2腳、3腳、4腳，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。在漏電保護(hù)采樣電S2路中，由互感器T1同時(shí)采集A、 B、 C相電 流和中性線電流，再由取樣電阻R22和濾波電容C7，將信號(hào)送給運(yùn) 算放大器LM324的5腳之后，信號(hào)再由7腳輸出送至CPU的21腳。 電阻Rll、 R12為比較器提供基準(zhǔn)電壓。電壓采樣電路S9中的220V交流電壓經(jīng)過(guò)電容Cl的限流，由整流 橋整流后再由電容C2濾波，得到大約30V的直流電源，由電阻R2、 R3構(gòu)成電壓采樣電路，此信號(hào)送到CPU的6腳進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號(hào)。穩(wěn)壓電路及基準(zhǔn)電壓電路S6中30V的電壓在經(jīng)過(guò)電阻R4、 R5、 R6、穩(wěn)壓管U2、電容C3的穩(wěn)壓后，得到5V的穩(wěn)定電壓和2. 5V的基 準(zhǔn)電壓。穩(wěn)壓管U2可采用TL431型。5V電源送到CPU的20腳和運(yùn) 算放大器的4腳作為它們的電源，2. 5V將為模數(shù)轉(zhuǎn)換器和漏電保護(hù) 比較器提供基準(zhǔn)電壓。顯示電路S4中是將輸入給CPU的各種模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后，由數(shù)碼管LED、電阻R7、 R8、 R9、 R10和CPU 的ll、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 22、 23、 24、 25引腳構(gòu)成顯 示電路將信息顯示給用戶。保護(hù)執(zhí)行電路S8是當(dāng)保護(hù)電路中的參數(shù)滿足保護(hù)條件的時(shí)候， CPU將通過(guò)6腳控制Ql導(dǎo)通啟動(dòng)保護(hù)機(jī)構(gòu)跳閘。而控制輸入電路S5 由按鍵K1、 K2、 K3組成的指令輸入電路，通過(guò)CPU對(duì)按鍵的掃描來(lái)控制程序的M^呈和參數(shù)設(shè)定。CPU內(nèi)預(yù)置的部分程序流程圖如圖3所示，本種智能控制器以微
處理器為控制核心，因此它可以由用戶根據(jù)具體情況來(lái)設(shè)定所要保護(hù) 電路的峰值電流和額定電流，可以對(duì)電路進(jìn)行漏電保護(hù)隨時(shí)顯示三相 電流中各相的工作電流、工作電壓、和保護(hù)方式。并且它還可以設(shè)定 2種工作模式，即電機(jī)模式和正常模式，在電機(jī)模式下還可以進(jìn)行缺 相保護(hù)，在超過(guò)額定電流之后具有延遲等待、超時(shí)保護(hù)的功能。并且 在電路斷開(kāi)后可以向用戶以代碼的方式提供故障原因。具有較好的人 機(jī)對(duì)話界面，應(yīng)用于空氣開(kāi)關(guān)上時(shí)，控制精度要大大超過(guò)電磁力控制 觸發(fā)的機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求1、一種空氣開(kāi)關(guān)智能控制器，包括電源電路(S7)、穩(wěn)壓電路及基準(zhǔn)電壓電路(S6)、顯示電路(S4)、比較器基準(zhǔn)電壓電路(S3)，其特征在于所述智能控制器還包括CPU、電流采樣電路(S1)、電壓采樣電路(S9)以及控制輸入電路(S5)、保護(hù)執(zhí)行電路(S8)，其中CPU作為中央控制單元，接收分別由電流采樣電路(S1)、電壓采樣電路(S9)以及控制輸入電路(S5)傳來(lái)的電流采樣信號(hào)、電壓采樣信號(hào)以及控制信號(hào)，在內(nèi)部預(yù)置程序的控制下向保護(hù)執(zhí)行電路(S8)發(fā)出執(zhí)行信號(hào)，由保護(hù)執(zhí)行電路(S8)中繼電器的觸點(diǎn)作為空氣開(kāi)關(guān)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣開(kāi)關(guān)智能控制器，其特征在于 所述智能控制器還包括一個(gè)漏電保護(hù)采樣電路(S2) ， CPU作為中 央控制單元接收由該電路傳來(lái)的漏電采樣信號(hào)。
專利摘要一種用于空氣開(kāi)關(guān)上可代替電磁啟動(dòng)器的空氣開(kāi)關(guān)智能控制器。主要解決現(xiàn)有空氣開(kāi)關(guān)采用電磁啟動(dòng)器存在的只能對(duì)空氣開(kāi)關(guān)的最大峰值電流設(shè)定保護(hù)且控制誤差大、功能單一的問(wèn)題。其特征在于所述智能控制器還包括CPU、電流采樣電路(S1)、電壓采樣電路(S9)以及控制輸入電路(S5)、保護(hù)執(zhí)行電路(S8)，其中CPU作為中央控制單元，接收分別由電流采樣電路(S1)、電壓采樣電路(S9)以及控制輸入電路(S5)傳來(lái)的電流采樣信號(hào)、電壓采樣信號(hào)以及控制信號(hào)，在內(nèi)部預(yù)置程序的控制下向保護(hù)執(zhí)行電路(S8)發(fā)出執(zhí)行信號(hào)，由保護(hù)執(zhí)行電路(S8)中繼電器的觸點(diǎn)作為空氣開(kāi)關(guān)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)。該種智能控制器能夠設(shè)定多項(xiàng)保護(hù)目標(biāo)，具有控制準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H3/02GK201018254SQ20072000506
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者姜衛(wèi)東, 強(qiáng) 郭 申請(qǐng)人:姜衛(wèi)東