[发明专利]一种电磁型欠压脱扣器

说明书

技术领域

本发明涉及低压电器脱扣器领域，尤其涉及一种电磁型欠压脱扣器。 

背景技术

欠压脱扣器是断路器，尤其是框架式断路器的重要元件之一。欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降，甚至缓慢下降到额定工作电压的70％至35％范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35％时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭全，脱扣器线圈失电，线圈内活动衔铁有复位弹簧顶出—脱扣；电源电压等于或大于85％欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合，脱扣器线圈得电，线圈内活动衔铁有线圈电磁力克服弹簧力吸入并保持一定力矩—吸合。欠压脱扣的本质，是防止断路器下级电器设备工作在欠压状态下电流过大后，电器设备自身发热加重的有效措施。 

现有电磁型欠压脱扣器普遍存在线圈发热量高，欠压脱扣器启动力矩小或电路过于复杂等问题；特别是越来越小型化的断路器的要求，欠压脱扣器也小型化。小型化的欠压脱扣器多半以塑料件为线圈骨架，塑件骨架易型变、老化、尘埃污染等不良因素影响，导致活动衔铁常有被“卡死（不吸合）”等现象发生。即便是全金属化结构的小型欠压脱扣器，也有类似现象发生。最终致使到断路器不能合闸，影响了电网运行。 

为了增加吸合可靠性，通常采取加大电磁铁线圈线径或减少线圈匝数（降低直流电阻），即加大线圈电流的方法来实现。过大的线圈电流在电磁铁吸合完成之后，极易发热。为了降低发热，采用脉宽调制或斩波调制的技术措施，降低线圈平均工作电流。但过低的线圈直流电阻，调制器件负荷严重增加，调制器件容易发热，或严重影响调制器件安全性，或为了提高调制器件的安全性需要增加调制器件的成本。 

研究一种在不增加硬件成本、仅通过改变电磁型欠压脱扣器控制流程的方法，将提高欠压脱扣器自身品质，进一步提高电网运行质量。 

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种启动力矩大、线圈发热量小、无不吸合现象、电路简单，能在恶劣环境下可靠吸合与脱扣的一种电磁型欠压脱扣器。 

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电磁型欠压脱扣器，包括滤波电路、全桥整流电路、采样电路、单片机电路、驱动电路、电磁铁和为单片机电路、驱动电路供电的电源电路，所述的滤波电路的电源输入端与电网相连，所述的滤波电路的输出端与全桥整流器的输入端相连，所述的全桥整流器输出端分别与电磁铁的一端、电源电路的输入端及采样电路的输入端相连，所述的电源电路的一输出端与单片机电路相连，所述的电源电路的另一输出端与驱动电路相连，所述的采样电路的输出端与单片机电路相连，所述的单片机电路的输出端与驱动电路相连，所述的驱动电路与电磁铁的线圈绕组相连。 

所述的单片机电路包括用于采集表征电源电压高低的SA信号采样电路，所述的单片机电路用于驱动电路通断的信号发送。 

所述的单片机电路包括单片机或SOC及周边辅助电路。 

所述的滤波电路为EMC滤波电路电路，所述的EMC滤波电路的输出端与全桥整流桥的输入端相连，所述的全桥整流桥的输出正端分别与电源电路、电磁铁的公共端及采样电路相连，所述的全桥整流桥的输出负端为参考地线。 

所述的SA信号采样电路包括依次与VH串联后第一分压电阻器和第二分压电阻器，所述的第二分压电阻器两端并联有第一电容器，所述的SA信号采样电路为第一分压电阻器和第二分压电阻器之间引出的电压。 

所述的驱动电路是MOS驱动电路或者是SCR驱动电路。 

所述的电源电路是串联式降压电源或开关式隔离或非隔离电源。 

所述的电磁铁是单线圈电磁型电磁铁，所述的电磁铁的线圈绕组并联有反向二极管，用于续流线圈关断时的反峰电流，保护驱动电路。 

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：1、在常见的电磁型单线圈脱扣器的基础上，在不增加硬件成本的前提下，通过改变控制方式，实现可靠吸合、运行低功耗、整体发热量小。