[发明专利]宽电压输入的欠压脱扣器

说明书

本发明公开了一种宽电压输入的欠压脱扣器，包括EMC电路、整流电路、储能与降压电路、启动电路、取样电路、MCU电路、开关电路和和电磁铁。本发明在克服了现有欠压脱扣器输入电压范围窄、可靠性欠佳和常分220V和380V电压等级设计等的技术问题。本发明具有输入电压范围宽、储能功率大、电路简单、即便电磁铁线圈短路也不会损坏、支持零电压继续工作等特点。在克服了现有欠压脱扣器输入电压范围窄、启动力矩小、电路易击穿等问题的基础上，解决了现有欠压脱扣器在极宽输入电压情况下可靠工作的技术问题。本发明电路简单、启动力矩大、吸合可靠、线圈发热量小、能在多种场合下连续工作、可热插拔、抗短路。

技术领域

本发明涉及低压电器领域，技术规范符合GB14048.2-2008，尤其断路器用欠压脱扣器。

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输入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(电网)电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70％至35％范围内，欠电压脱扣器应动作[电磁铁线圈失电，线圈内动衔铁(动铁芯)有复位弹簧顶出—脱扣]，欠电压脱扣器在电源输入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合；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(电磁铁线圈得电，动铁芯有线圈电磁力克服弹簧力吸入并保持一定力矩—“吸合”，为断路器可靠合闸提供条件)。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。

参考上述原则，结合现有实际供电工况，特别在长隧道的入口处、小型水力或火力发电站、舰船等特殊场合，供电电压瞬时或长时间很高，现有技术的普通欠压脱扣器常常被烧毁，从而失去当电网电压降低时“欠压脱扣”之作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有欠压脱扣器在输入电压很高时，电路发热或击穿，电磁铁线圈发热量大、启动力矩小、电路过于复杂、储能不足导致输入电压为零时续航工作时间短等问题的基础上，提出一种具有输入电压范围宽、储能功率大，吸合可靠、即便电磁铁线圈短路也不会损坏等特点的宽电压输入的欠压脱扣器，是本发明所要解决的主要问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

宽电压输入的欠压脱扣器，包括EMC电路、整流电路、储能与降压电路、启动电路、取样电路、MCU电路、开关电路和和电磁铁；

EMC电路与整流电路相连，输入电压经EMC电路抑制干扰之后，由整流电路将交流电压转变为直流脉动电压；直流脉动电压与启动电路相连，启动电路向电磁铁提供高压启动脉冲；直流脉动电压与储能与降压电路相连，提供充电电压，储能与降压电路产生恒定的直流电压进行储能，经降压电路变换成相关电路的工作电压；直流脉动电压与取样电路相连，取样电路产生的电压信号供MCU电路检测之用；MCU电路与储能与降压电路相连，控制其工作状态；MCU电路与开关电路相连，通过开关电路控制电磁铁的通断；MCU电路与启动电路相连，控制启动电路截止或导通；启动电路与电磁铁相连提供吸合高压脉冲；

MCU电路判断取样电压满足吸合条件后，通过开关电路接通电磁铁，储能与降压电路输出的电磁铁保持电压施加于电磁铁之上，但不足以吸合电磁铁，MCU电路控制启动电路产生一个高压脉冲，在此脉冲的激励下，电磁铁吸入并处于保持状态，为断路器提供合闸条件；MCU电路判断取样电压满足释放条件后，通过开关电路控制电磁铁的断开，电磁铁动铁芯在复位弹簧作用力的作用下弹出，顶开断路器锁扣机构，实现断路器的欠压分闸。

更进一步的，所述吸合条件是取样电压大于Ue的85％；所述释放条件是取样电压低于Ue的70％。

更进一步的，整流电路与储能与降压电路、启动电路及取样电路相连。