CN101763965A

CN101763965A - 电弧取样灭弧控制装置

Info

Publication number: CN101763965A
Application number: CN200910214031A
Authority: CN
Inventors: 郭桥石
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2010-06-30

Abstract

本发明电弧取样灭弧控制装置属于电开关领域，特别是一种适合于对各种桥接触点结构的交直流接触器及开关的电子灭弧电路中应用。光电耦合器输入端与限流电阻串联，串联回路两端分别连接至接触器触桥与静触点，光电耦合器输出端输出电弧取样信号，本装置利用当接触器接通分断时的如触点间存在电弧，触桥对静触点形成的电位差来驱动光电耦合器，由光电耦合器输出端输出电弧取样信号，取样信号做为接触器电子灭弧电路灭弧的控制信号，使电子灭弧电路最小的导通时间即可达到准确可靠的灭弧效果，极大的提高了接触器电子灭弧的可靠性和经济性。

Description

电弧取样灭弧控制装置

技术领域

本发明电弧取样灭弧控制装置属于电开关领域，特别是一种适合于对各种桥接触点结构的交直流接触器及开关的电子灭弧电路中应用，也可做为其它检测用途。

背景技术

目前在电力控制***中，广泛使用接触器对负载进行接通分断控制，但由于普通接触器灭弧栅存在灭弧效果差，通断负载时电弧大，导致触点容易烧损，电寿命短的缺点。为此市场上出现了采用电子灭弧的无电弧接触器，其工作原理是利用功率半导体器件(如可控硅、IGBT、场效应管)与机械触点并联，在机械触点接通前由控制电路先提供一个控制信号控制功率半导体器件导通，然后机械触点闭合，避免了接触器接通负载时的电弧；机械触点分断时，先由控制电路提供一个控制信号控制功率半导体器件导通，然后机械触点分离，分离后延时关断功率半导体器件控制信号，完成无电弧分断过程；但这种机械触点接通前超前提供控制信号，机械触点分断后滞后关闭控制信号的控制方式灭弧，势必会增加电子灭弧电路功率半导体器件不必要的多余的导通工作时间，造成功率半导体器件功率利用率低、不经济、发热量高、过载能力差、可靠性下降的缺点。

发明内容

本发明的目的在于避免现有电子灭弧电路控制方式的不足之处而提供一种线路简单、体积小、成本低、实时性强方便使用在各种桥接触点结构的交直流接触器电子灭弧电路中应用的电弧取样灭弧控制装置，由本装置输出电弧取样信号作为电子灭弧电路的灭弧控制信号。

实现本发明的目的是通过以下技术方案来达到的：光电耦合器输入端与限流电阻串联，串联回路两端分别连接至接触器触桥与静触点，光电耦合器输出端输出电弧取样信号。

其工作原理：接触器接通分断的工作过程中，当触点间存在电弧时，必然有电流经过触桥，触桥相对于两端静触点存在电位差，由此电位差通过限流电阻驱动光电耦合器的输入端发光二极管，光电耦合器输出端导通，输出电弧取样信号。

电弧取样灭弧控制装置，当在单向直流接触器中应用时，其特征由一只光电耦合器OPT1输入端与限流电阻R1串联，串联回路两端分别连接至接触器触桥SW1与静触点端，光电耦合器OPT1输出端输出的电弧取样信号。

电弧取样灭弧控制装置，当在双向直流接触器或交流接触器中应用时，其特征由光电耦合器OPT1输入端发光二极管与光电耦合器OPT2输入端发光二极管反向并联，再与限流电阻R1串联，串联回路两端分别连接至接触器触桥SW1与静触点端，光电耦合器OPT1、OPT2输出端输出电弧取样信号。

电弧取样灭弧控制装置，当在双向直流接触器或交流接触器中应用时，其特征由两只光电耦合器OPT1、OPT2输入端发光二极管阳极相连，再通过限流电阻R1连接至触桥SW1，光电耦合器OPT1、OPT2输入端发光二极管阴极分别与防反向电压二极管D1、D2阳极相连，防反向电压二极管D1、D2阴极分别连接至静触点J2、J1端，光电耦合器OPT1、OPT2输出端输出电弧取样信号。

本发明设计合理，只要接触器接通分断存在电弧的情况下，本装置才会输出导通电弧取样信号，电弧消失输出马上关闭，输出信号导通和关闭分别与电弧的出现和消失达到同步，由本装置输出信号作为机械触点电子灭弧电路的灭弧控制信号，接触器通断可以做到无电弧，电子灭弧电路不导通，有电弧才导通，电子灭弧电路一旦导通电弧马上消失，输出取样信号马上关闭，电子灭弧电路灭弧导通所需时间极短，当电子灭弧电路功率半导体采用可控关断器件时(如IGBT、场效应管)，灭弧过程功率半导体导通时间仅需微秒级，即可做到准确可靠灭弧的目的，这极大提高了电子灭弧电路功率半导体利用率，并提高了接触器电子灭弧电路的可靠性、经济性。

附图说明

附图1是本发明的实施例之一电路示意图。

附图2是本发明的实施例之二电路示意图。

附图3是本发明的实施例之三电路示意图。

附图4是本发明在双向直流接触器电子灭弧***中的应用示意图。

具体实施方式

如附图1所示，当在单向直流接触器中应用时，J1为直流接触器的正向输入端口，J2为接触器的输出端口，光电耦合器OPT1的输入端发光二极管的阳极引脚连接至接触器触桥SW1，阴极连接电阻R1，电阻R1另一脚连接至静触点J2端(注：电阻一端也可以连接至静触点J1端，此时只要改为光电耦合器OPT1的输入端发光二极管的阳极同电阻连接，光电耦合器OPT1的输入端发光二极管的阴极引脚连接至接触器触桥SW1，工作原理相同)，由光电耦合器OPT1的输出端输出电弧取样信号。

在机械触点通断过程中：接触器触桥SW1通断的瞬间，当触点间存在电弧时，触桥SW1将对端点J2形成正电位差，由此电压经限流电阻R1限流驱动光电耦合器OPT1，光电耦合器OPT1输出导通，输出电弧取样信号，当触点间电弧消失，触桥SW1对端点J2电位差消失，光电耦合器OPT1输出截止，关闭输出电弧取样信号。

如附图2所示，当在双向直流接触器或交流接触器中应用时，其特征由光电耦合器OPT1输入端发光二极管与光电耦合器OPT2输入端发光二极管反向并联，再与限流电阻R1串联，串联回路光电耦合器输入端连接至接触器触桥SW1，电阻端与静触点J2端相连接(注：电阻端也可以连接至静触点J1端工作原理相同)，光电耦合器OPT1、OPT2输出端输出电弧取样信号。

接触器触桥SW1通断的瞬间，当静触点端口J1相对于静触点端口J2为正电位，且触点间存在电弧时，触桥SW1将对端点J2形成正电位差，由此电压经限流电阻R1限流驱动光电耦合器OPT1，光电耦合器OPT1输出导通，输出电弧取样信号；当触点间电弧消失，触桥SW1对端点J2电位差消失，光电耦合器OPT1输出截止，关闭输出电弧取样信号。在静触点端口J2相对于静触点端口J1为正电位时，当触点存在电弧时，端点J2将对触桥SW1形成正电位差，由此电压经限流电阻R1限流驱动光电耦合器OPT2，光电耦合器OPT2输出导通，输出电弧取样信号；当触点间电弧消失，端点J2对触桥SW1电位差消失，光电耦合器OPT2输出截止，关闭输出电弧取样信号。

如附图3所示，当在双向直流接触器或交流接触器中应用时，其特征由两只光电耦合器OPT1、OPT2输入端发光二极管阳极相连，再通过限流电阻R1连接至触桥SW1，光电耦合器OPT1、OPT2输入端发光二极管阴极分别与防反向电压二极管D1、D2阳极相连，防反向电压二极管D1、D2阴极分别连接至静触点J2、J1端，光电耦合器OPT1、OPT2输出端输出电弧取样信号。

接触器触桥SW1通断的瞬间，在静触点端口J1相对于静触点端口J2为正电位，且触点间存在电弧时，触桥SW1将对端点J2形成正电位差，由此电压经限流电阻R1限流、防反向电压二极管D1，驱动光电耦合器OPT1，光电耦合器OPT1输出导通，输出电弧取样信号；当触点间电弧消失时，触桥SW1对端点J2电位差同时消失，光电耦合器OPT1输出截止，关闭输出电弧取样信号。在静触点端口J2相对于静触点端口J1为正电位，当触点存在电弧时，端点触桥SW1将对J1形成正电位差，由此电压经限流电阻R1限流、防反向电压二极管D2，驱动光电耦合器OPT2，光电耦合器OPT2输出导通，输出电弧取样信号；当触点电弧消失时，端点触桥SW1对J1电位差同时消失，光电耦合器OPT2输出截止，关闭输出电弧取样信号。

如附图4所示，是本发明在双向直流接触器电子灭弧***中的应用示意图，电子灭弧电路并联在接触器静触点J1、J2两端，本发明装置光电耦合器OPT1、OPT2输出端连接至电子灭弧电路控制输入端作为灭弧电路导通控制信号，当J1为接触器的正向输入端，在接触器触桥SW1通断的瞬间，触点存在电弧时，触桥SW1将对端点J2形成正电位差，由此电压经限流电阻R1限流驱动光电耦合器OPT1，光电耦合器OPT1输出导通，控制电子灭弧电路导通，主回路电流经电子灭弧电路旁路→触点电弧马上消失→触桥SW1对端点J2电位差马上消失→光电耦合器OPT1输出截止→电子灭弧电路截止，完成灭弧过程；当J2为接触器的正向输入端，在接触器触桥SW1通断的瞬间，触点存在电弧时，触桥SW1将对端点J2形成负电位差，由此电压经限流电阻R1限流驱动光电耦合器OPT2，光电耦合器OPT2输出导通，控制电子灭弧电路导通，主回路电流经电子灭弧电路旁路→触点电弧马上消失→触桥SW1对端点J2电位差马上消失→光电耦合器OPT2输出截止→电子灭弧电路截止，完成灭弧过程。

Claims

1.电弧取样灭弧控制装置，其特征是由光电耦合器输入端与限流电阻串联，串联回路两端分别连接至接触器触桥与静触点，光电耦合器输出端输出电弧取样信号。

2.根据权利要求1所述的电弧取样灭弧控制装置，其特征由一只光电耦合器OPT1输入端与限流电阻R1串联，串联回路两端分别连接至接触器触桥SW1与静触点端，光电耦合器OPT1输出端输出的电弧取样信号。

3.根据权利要求1所述的电弧取样灭弧控制装置，其特征由光电耦合器OPT1输入端发光二极管与光电耦合器OPT2输入端发光二极管反向并联，再与限流电阻R1串联，串联回路两端分别连接至接触器的触桥SW1与静触点端，光电耦合器OPT1、OPT2输出端输出电弧取样信号。

4.根据权利要求1所述的电弧取样灭弧控制装置，其特征由两只光电耦合器OPT1、OPT2输入端发光二极管阳极相连，再通过限流电阻R1连接至触桥SW1，光电耦合器OPT1、OPT2输入端发光二极管阴极分别与防反向电压二极管D1、D2阳极相连，防反向电压二极管D1、D2阴极分别连接至静触点J2、J1端，光电耦合器OPT1、OPT2输出端输出电弧取样信号。