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文檔簡介

1、    抗晃電智能交流接觸器控制模塊設計原理摘要:設計并完成了以開關電源為基礎、單片機為核心,并且帶有后備電源系統的抗晃電智能交流接觸器控制模塊。通過智能控制模塊實現接觸器動態過程控制,形成壽命高、可靠性強的新型電磁式智能接觸器產品,可以廣泛應用在石化、鋼鐵、礦山等對連續性生產要求比較高的企業中。0引言晃電作為一種特殊的故障,危害很大,特別是對連續運行的企業。目前抗晃電的方法可歸結為如下4類:(1)應用斷電延時繼電器、電動機再起動器。通過時序關系  摘要: 設計并完成了以開關電源為基礎、單片機為核心,并且帶有后備電源系統的抗晃電智能交流接觸器控

2、制模塊。通過智能控制模塊實現接觸器動態過程控制,形成壽命高、可靠性強的新型電磁式智能接觸器產品,可以廣泛應用在石化、鋼鐵、礦山等對連續性生產要求比較高的企業中。0 引言晃電作為一種特殊的故障,危害很大,特別是對連續運行的企業。目前抗晃電的方法可歸結為如下4 類:(1) 應用斷電延時繼電器、電動機再起動器。通過時序關系,使接觸器的主觸頭在晃電結束后重新吸合( 晃電期間斷開),實現電動機再起動。這種抗晃電方法的特點是在晃電發生期間主觸頭斷開,電壓恢復后電動機重起動,電動機重起動產生的沖擊電流大,控制回路原理復雜,而且電動機再起動器的成本很高。(2) 采用儲能延時元件對接觸器的線圈在晃電期間繼續提供

3、能量,保證主觸頭的吸合。這種抗晃電方式有選型不靈活、選擇范圍小、增加了控制線路的復雜程度等缺點。(3) 延時鎖扣頭裝置,在接觸器吸合后線圈轉入省電模式,靠鎖扣頭鎖扣作用保持主觸頭的接通狀態。晃電發生時,接觸器主觸頭不斷開,在進行正常的停機操作后主觸頭才斷開。但這種鎖扣頭只能與專門設計的特殊接觸器配合使用,并且在斷電的情況下由鎖扣頭鎖定的主觸頭斷開需要獨立的電源。對于> 170 A 的接觸器,并沒有與之配套的鎖扣裝置。(4) 采用雙電源供電方式,成本高、線路復雜。目前市面上出現了少量的抗晃電交流接觸器產品,但是價格居高,同等容量的抗晃電交流接觸器是原交流接觸器產品價格的5 倍左右。因此,本

4、文研發了新型抗晃電智能交流接觸器產品,該抗晃電智能交流接觸器采用接觸器本體和智能控制模塊的結構。智能控制模塊具有體積緊湊小巧、控制精確、通用性強、成本低等優點;同時,通過對接觸器的起動、分斷過程進行智能控制,大幅度提高了接觸器的機械壽命和電壽命,配合不同的接觸器本體,可形成系列抗晃電智能交流接觸器產品,具有較高的性價比。1 工作原理抗晃電智能交流接觸器除了具有智能交流接觸器的功能外,還具有抗晃電、遠程控制等功能,其控制原理如圖1 所示。 圖1 抗晃電智能交流接觸器的硬件框圖。通過采樣電路對電源電壓進行采樣,當采樣電壓高于0. 7 Ue( Ue為額定電壓值) 且小于1. 15Ue時,單

5、片機控制系統發出信號給隔離回路1,強激磁起動回路接通,接觸器高電壓起動。單片機給隔離回路2 發出驅動信號,低壓保持回路接通,接觸器低電壓保持,然后驅動回路1 斷開,退出運行。當采樣電壓低于0. 6 Ue時,視為晃電故障發生,單片機發出信號給隔離回路3 和隔離回路2,先后打開抗晃電保持回路和分斷低壓保持回路,由全自動后備電源系統對單片機系統和線圈供電,使接觸器保持吸合狀態,此時采樣回路繼續對電源電壓進行采樣,若在規定的時間內,晃電結束,電壓恢復正常,則單片機發出信號給隔離回路2 和隔離回路3,先后打開低壓保持回路和分斷抗晃電保持回路,恢復接觸器的正常保持狀態,若經N ms(N 可調)電壓仍未恢復

6、,則單片機發出信號給隔離回路3,斷開抗晃電保持回路,接觸器分斷。若電源正常時手動分斷接觸器,則正常分斷檢測電路會檢測到手動分斷信號,此時單片機屏蔽抗晃電程序,使接觸器立即分斷。全自動后備電源系統由鎳氫充電電池和全自動充電電路組成,當抗晃電模塊工作時,充電回路檢測電池的電壓值,當電壓值低于設定最小值時,充電回路開始對電池充電,當電壓達到設定最大值時,停止對電池充電,并繼續循環檢測電池電壓值。電源正常時,可通過抗晃電時間調整電路對抗晃電時間進行調整,并顯示在兩位八段數碼管上,單片機自動存儲設定的時間,下次啟動時,默認加載上次設定值,時間調整范圍和調整梯度可根據用戶要求設置,當抗晃電時間調到0 時,系統關閉抗晃電功能,作為普通智能接觸器使用。該智能模塊可工作在獨立和遠程兩種模式。獨立工作模式時

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