接通電流脫扣器的製作方法
2023-10-05 23:09:44 1
專利名稱：接通電流脫扣器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電學領域，尤其涉及電路元件，特別涉及斷路器，具體的是一種用於斷路器的接通電流脫扣器。
背景技術：
現有技術中，斷路器產品雖然具有短路短延時保護功能，但在固有的延時時間內，較大的短路電流仍可能影響用電設備甚至損壞用電設備，造成生產或生活上的不便，並帶來不必要的損失。
發明內容
本實用新型所要解決的現有技術中的技術問題是由於現有技術中，斷路器產品雖然具有短路短延時保護功能，但在固有的延時時間內，較大的短路電流仍可能影響用電設備甚至損壞用電設備，造成生產或生活上的不便，並帶來不必要的損失。
本實用新型為解決現有技術中的上述技術問題所採用的技術方案是提供一種接通電流脫扣器，所述的這種接通電流脫扣器，由控制電路、微處理器、執行元件和電流採樣電路構成，其中，所述的控制電路由電源輸入端、斷路器合閘信號輸入端、一個第一測壓電阻器、一個第二測壓電阻器、一個第三測壓電阻器、一個第四測壓電阻器、一個第一運算放大器、一個第二運算放大器和電子開關構成，所述的斷路器合閘信號輸入端與所述的第一測壓電阻器連接，所述的第一測壓電阻器的另一端與所述的第一運算放大器的同相輸入端連接，所述的第一測壓電阻器的另一端同時與所述的第二測壓電阻器的一端連接，所述的第二測壓電阻器的另一端接地，所述的第一運算放大器的反相輸入端與所述的第二運算放大器的同相輸入端連接，所述的第一運算放大器的輸出端與所述的第二運算放大器的反相輸入端連接，所述的第三測壓電阻器的一端與所述的電源輸入端連接，所述的第三測壓電阻器的另一端與所述的第二運算放大器的同相輸入端連接，所述的第三測壓電阻器的另一端同時與所述的第四測壓電阻器的一端連接，所述的第四測壓電阻器的另一端接地，所述的第二運算放大器的輸出端與所述的電子開關的輸入端連接，所述的電子開關的輸出端與所述的微處理器連接，所述的微處理器與所述的電流採樣電路連接，所述的微處理器的輸出端與所述的執行元件連接，所述的第一運算放大器的同相輸入端與一個電容器連接，所述的電容器的另一端接地，所述的第一運算放大器的正極電源端與所述的電源輸入端連接，所述的第一運算放大器的負極電源端接地。
進一步的，所述的電子開關由一個三極體構成，所述的三極體的基極通過一個電阻器與所述的第二運算放大器的輸出端連接，所述的三極體的發射極接地，所述的三極體的集電極與所述的微處理器連接，所述的三極體的集電極與所述的電源輸入端之間串聯設置有一個電阻器。
進一步的，所述的斷路器合閘信號輸入端與一個活動觸點連接，所述的活動觸點與一個V形活動電極連接，所述的V形活動電極的一端與一個旋轉軸連接。
進一步的，本實用新型中所述的微處理器、執行元件和電流採樣電路均可採用現有技術中的公知電路元件，有關微處理器、執行元件和電流採樣電路在現有技術中的公知電路元件的技術方案，本領域的普通技術人員均已熟知，所以在此不再贅述。
具體的，所述的微處理器可以採用富士通公司的FUJITSU F2MC-8L系列微處理器。
具體的，所述的執行元件採用磁通變換器。
具體的，所述的採樣電路中設置有集成運算放大器。
本實用新型的工作原理是控制電路的斷路器合閘信號輸入端通過活動觸點得到斷路器合閘信號後，經過第一測壓電阻器和第二測壓電阻器得到電壓信號，再經電容器進行延時，然後通過第一運算放大器和第二運算放大器驅動電子開關，電子開關的導通和截止使微處理器得到開關電平信號，微處理器判斷斷路器的合閘狀態。第三測壓電阻器和第四測壓電阻器取得恆定的電壓提供給第一運算放大器和第二運算放大器作為門限電壓。在斷路器合閘的瞬間，微處理器通過電流採樣電路判斷負荷電流是否超出門限電流值，然後判斷是否驅動執行元件分斷斷路器，以保護下級負載，使其免受過載或短路的危害。同時亦可對斷路器進行保護，提高斷路器的運行分斷能力和延長斷路器的使用壽命。執行元件採用磁通變換器，磁通變換器正常工作時靠永磁體吸合動鐵芯。可以避免智能脫扣器正常工作時磁通變換器始終處於通電狀態，克服了傳統線圈執行元件在正常工作時耗能、發熱、有噪聲等缺陷。在要求動作執行時，微處理器輸出脈衝方波信號，通過線圈的電流產生反向磁通克服永磁體的固有磁通，通過磁通變換器中的反力彈簧推動動鐵芯，從而帶動斷路器控制半軸分斷斷路器。採樣電路中把採樣信號分為小信號和大信號兩組，對於小信號利用集成運算放大器進行放大處理，而對於大信號則利用硬體電路集成運算放大器進行衰減處理。接地電流信號一般比較小，需經放大處理。這樣即提高了小電流的採樣精度，又兼顧了電流的採樣範圍，實現了全範圍電流的高精度測量。
本實用新型與已有技術相對照，其效果是積極和明顯的。本實用新型接通電流脫扣器作為斷路器的一個電氣輔件，在斷路器合閘瞬間，如電網迴路中存在較大的短路電流，可瞬時分斷斷路器，以保護用電設備不受損害，同時接通電流脫扣器的使用也提高了斷路器產品的分斷能力。同時可調的接通電流保護門限使接通電流脫扣器可適用於不同的用電設備。
圖1是本實用新型的接通電流脫扣器的電路結構示意圖。
圖2是本實用新型的接通電流脫扣器中的斷路器合閘信號輸入端與活動觸點以及V形活動電極的連接結構示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，本實用新型的接通電流脫扣器由控制電路、微處理器10、執行元件次0和電流採樣電路20構成，其中，所述的控制電路由電源輸入端VCC、斷路器合閘信號輸入端D、一個第一測壓電阻器R1、一個第二測壓電阻器R2、一個第三測壓電阻器R3、一個第四測壓電阻器R4、一個第一運算放大器IC1A、一個第二運算放大器IC1D和電子開關V1構成，所述的斷路器合閘信號輸入端D與所述的第一測壓電阻器R1連接，所述的第一測壓電阻器R1的另一端與所述的第一運算放大器IC1A的同相輸入端連接，所述的第一測壓電阻器R1的另一端同時與所述的第二測壓電阻器R2的一端連接，所述的第二測壓電阻器R2的另一端接地，所述的第一運算放大器IC1A的反相輸入端與所述的第二運算放大器IC1D的同相輸入端連接，所述的第一運算放大器IC1A的輸出端與所述的第二運算放大器IC1D的反相輸入端連接，所述的第三測壓電阻器R3的一端與所述的電源輸入端VCC連接，所述的第三測壓電阻器R3的另一端與所述的第二運算放大器IC1D的同相輸入端連接，所述的第三測壓電阻器R3的另一端同時與所述的第四測壓電阻器R4的一端連接，所述的第四測壓電阻器R4的另一端接地，所述的第二運算放大器IC1D的輸出端與所述的電子開關V1的輸入端連接，所述的電子開關V1的輸出端與所述的微處理器10連接，所述的微處理器10與所述的電流採樣電路20連接，所述的微處理器10的輸出端與所述的執行元件30連接，所述的第一運算放大器IC1A的同相輸入端與一個電容器C1連接，所述的電容器C1的另一端接地，所述的第一運算放大器IC1A的正極電源端與所述的電源輸入端VCC連接，所述的第一運算放大器IC1A的負極電源端接地。
在本實用新型的一個優選實施例中，所述的電子開關V1由一個三極體構成，所述的三極體的基極通過一個電阻器R5與所述的第二運算放大器IC1D的輸出端連接，所述的三極體的發射極接地，所述的三極體的集電極與所述的微處理器10連接，所述的三極體的集電極與所述的電源輸入端VCC之間串聯設置有一個電阻器R6。
進一步的，所述的斷路器合閘信號輸入端D與一個活動觸點40連接，所述的活動觸點40與一個V形活動電極50連接，所述的V形活動電極50的一端與一個旋轉軸連接。
具體的，所述的微處理器10採用富士通公司的FUJITSU F2MC-8L系列微處理器。
具體的，所述的執行元件30採用磁通變換器。
具體的，所述的採樣電路20中設置有集成運算放大器。
權利要求1.一種接通電流脫扣器，由控制電路、微處理器、執行元件和電流採樣電路構成，其特徵在於所述的控制電路由電源輸入端、斷路器合閘信號輸入端、一個第一測壓電阻器、一個第二測壓電阻器、一個第三測壓電阻器、一個第四測壓電阻器、一個第一運算放大器、一個第二運算放大器和電子開關構成，所述的斷路器合閘信號輸入端與所述的第一測壓電阻器連接，所述的第一測壓電阻器的另一端與所述的第一運算放大器的同相輸入端連接，所述的第一測壓電阻器的另一端同時與所述的第二測壓電阻器的一端連接，所述的第二測壓電阻器的另一端接地，所述的第一運算放大器的反相輸入端與所述的第二運算放大器的同相輸入端連接，所述的第一運算放大器的輸出端與所述的第二運算放大器的反相輸入端連接，所述的第三測壓電阻器的一端與所述的電源輸入端連接，所述的第三測壓電阻器的另一端與所述的第二運算放大器的同相輸入端連接，所述的第三測壓電阻器的另一端同時與所述的第四測壓電阻器的一端連接，所述的第四測壓電阻器的另一端接地，所述的第二運算放大器的輸出端與所述的電子開關的輸入端連接，所述的電子開關的輸出端與所述的微處理器連接，所述的微處理器與所述的電流採樣電路連接，所述的微處理器的輸出端與所述的執行元件連接，所述的第一運算放大器的同相輸入端與一個電容器連接，所述的電容器的另一端接地，所述的第一運算放大器的正極電源端與所述的電源輸入端連接，所述的第一運算放大器的負極電源端接地。
2.如權利要求1所述的接通電流脫扣器，其特徵在於所述的電子開關由一個三極體構成，所述的三極體的基極通過一個電阻器與所述的第二運算放大器的輸出端連接，所述的三極體的發射極接地，所述的三極體的集電極與所述的微處理器連接，所述的三極體的集電極與所述的電源輸入端之間串聯設置有一個電阻器。
3.如權利要求1所述的接通電流脫扣器，其特徵在於所述的微處理器是FUJITSU F2MC-8L系列微處理器。
4.如權利要求1所述的接通電流脫扣器，其特徵在於所述的執行元件是磁通變換器。
5.如權利要求1所述的接通電流脫扣器，其特徵在於所述的採樣電路中設置有集成運算放大器。
6.如權利要求1所述的接通電流脫扣器，其特徵在於所述的斷路器合閘信號輸入端與一個活動觸點連接，所述的活動觸點與一個V形活動電極連接，所述的V形活動電極的一端與一個旋轉軸連接。
專利摘要一種接通電流脫扣器，由控制電路、微處理器、執行元件和電流採樣電路構成，控制電路由測壓電阻器、運算放大器、電容器和電子開關連接構成。斷路器合閘信號經過測壓電阻器得到電壓信號，再經電容器延時，然後通過運算放大器驅動電子開關，電子開關的導通和截止使微處理器得到開關電平信號，微處理器判斷斷路器的合閘狀態，測壓電阻器取得恆定的電壓提供給運算放大器作為門限電壓。在斷路器合閘的瞬間，微處理器通過電流採樣電路判斷負荷電流是否超出門限電流值，超出時驅動執行元件分斷斷路器，以保護下級負載，免受過載或短路的危害。同時亦可對斷路器進行保護，提高斷路器的運行分斷能力和延長其使用壽命。同時門限電壓可調，可適用於多種設備。
文檔編號H02H11/00GK2745260SQ20042009086
公開日2005年12月7日 申請日期2004年10月11日 優先權日2004年10月11日
發明者李海兵, 尚曉冬, 馮俊 申請人:上海億盟電氣自動化技術有限公司