[发明专利]一种单线圈分励脱扣器

说明书

技术领域

本发明涉及低压断路器脱扣技术，尤其涉及一种单线圈分励脱扣器。

背景技术

分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件，根据GB14148.1-2006《低压开关设备和控制设备总则》和GB14048.2—2008《低压开关设备和控制设备第2部分：断路器》的规定，当分励脱扣器的电源电压(在脱扣动作期间测得)保持在额定电网电压的70％和110％之间时，在电器的所有工作条件下分励脱扣器应脱扣使电器断开。参考上述总则，要求当施加的电源电压为额定电压70％和110％之间时分励脱扣器可以可靠动作。当施加的电源电压在低于额定电压的70％时，分励脱扣器不能动作。

理想的分励过程，通常是远动控制的分闸过程。对断路器远控分励(分励脱扣器得电)，断路器应分闸并保持处于分励状态，以避免重合闸，直至远控指令撤除(分励脱扣器失电)为止。

现有分励脱扣器存在的几大技术缺陷，一是电源电压直接连接电磁铁、触点控制电磁铁的工作方式，电磁铁的动作依靠按钮或辅助触点的通断来实现，一旦按钮或者辅助触点失效，将导致电磁铁线圈无法断电而烧毁；二是用简单电路控制电磁铁的工作方式，这种简单电路得电即可动作，输入电源电压低电磁铁动作力小，不能可靠分励脱扣分闸；三是类似CN201320072566.6(分励脱扣器)所公开的技术方案，分励过程仅是一个脉冲时段过程。脉冲时段结束，分励动作同时结束(尽管分励脱扣器仍然有电)，这就为“重合闸”提供了可能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有的分励脱扣器容易因为通断触点的失灵导致电磁铁线圈无法断电而烧毁，以及一般电路在控制断路器分闸以后，不能保持“分励状态”，可能重合闸的问题。本发明提供的一种单线圈分励脱扣器，利用全功率与小功率的分时段控制方式，解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种单线圈分励脱扣器，包括用于双向抑制来自电网和内部电路产生的干扰信号的EMC滤波电路，还包括整流电路、取样电路、PWM电路、综合电路、开关电路、比较电路、门栓电路、微分电路、电源电路和单线圈分励电磁铁；所述的单线圈分励电磁铁包括线圈绕组和动铁芯。

所述的整流电路将电网输入的交流电压整流为直流电压，直流电压分别输出至取样电路、开关电路和单线圈分励电磁铁，所述的取样电路对直流电压进行分压取样，所述的PWM电路根据取样电压的大小输出占空比随变的方波信号，所述的综合电路选通PWM电路与微分电路信号，所述开关电路驱动单线圈分励电磁铁，所述的比较电路将电网电压取样信号和基准电压信号进行比较后输出电平信号，所述微分电路将比较电路输出由低到高的上升沿信号转换为脉冲信号，所述的门栓电路将比较电路输出由高到低的下降沿信号转变为一脉冲信号，所述的电源电路将开关电路中的主功率器件导通时段内的电流整定为直流电压进行供电。

进一步，所述的电源电路串联在开关电路之后，将开关电路中的主功率器件导通时段内的电流整定为直流电压供PWM电路、比较电路、门栓电路和综合电路使用。

进一步，综合电路对来自PWM电路的信号与来自微分电路的信号进行综合判断，当微分电路输出的信号大于PWM电路输出的信号时，通过微分信号；当微分信号消失后通过PWM电路输出的信号；除电磁铁全电压得电时段，直至电磁铁失电的全过程，综合电路始终通过PWM信号。

进一步，所述电网电压小于额定电压的70％时，电网电压取样信号小于基准电压信号，所述比较电路输出低电平信号，所述电网电压大于额定电压的70％时，电网电压取样信号大于基准电压信号，所述比较电路输出高电平信号，所述微分电路输出周期为100ms左右的脉冲信号，经所述的综合电路后传递给开关电路，开关电路使得分励电磁铁获得100ms左右“全电压”，实现强分励。

进一步，所述电网电压大于额定电压的70％输出高电平后，又当电网电压小于额定电压的30％时，取样信号小于基准电压信号，所述比较电路输出由高到低的边沿信号，边沿信号经门栓电路作用为50ms左右的脉冲信号封锁PWM电路输出信号，经综合电路，开关电路使得分励电磁铁停止工作50ms左右，也即线圈之电磁力消失50ms左右，电磁铁动铁芯在复位弹簧力作用下，自动复位。

进一步，所述PWM电路在电源建立之后开始以一频率振荡工作，其电路输出方波的占空比与电网电压成反比。

进一步，门栓电路仅对所述比较电路输出由高到低的边沿信号起作用，将此边沿信号转变为50ms左右的脉冲信号封锁PWM电路输出信号。