摘要：设计并完成了以开关电源为基础、单片机为核心，并且带有后备电源系统的抗晃电智能交流接触器控制模。
块。通过智能控制模块实现接触器动态过程控制，形成寿命高、可靠性强的新型电磁式智能接触器产品，可以广泛。
应用在石化、钢铁、矿山等对连续性生产要求比较高的企业中。
0引言。晃电作为一种特殊的故障，危害很大，特别是对连续运行的企业。目前抗晃电的方法可归结为如下4类：
1)应用断电延时继电器、电动机再起动器。
通过时序关系，使接触器的主触头在晃电结束后重新吸合(晃电期间断开)，实现电动机再起动。
这种抗晃电方法的特点是在晃电发生期间主触头断开，电压恢复后电动机重起动，电动机重起动产生的冲击电。
流大，控制回路原理复杂，而且电动机再起动器的成本很高。
2)采用储能延时元件对接触器的线圈在晃电期间继续提供能量，保证主触头的吸合。这种抗晃电方式有选型。
不灵活、选择范围小、增加了控制线路的复杂程度等缺点。
3)延时锁扣头装置，在接触器吸合后线圈转入省电模式，靠锁扣头锁扣作用保持主触头的接通状态。晃电发。
生时，接触器主触头不断开，在进行正常的停机操作后主触头才断开。但这种锁扣头只能与专门设计的特殊接触器。
配合使用，并且在断电的情况下由锁扣头锁定的主触头断开需要独立的电源。对于》 170 a的接触器，并没有与之。
配套的锁扣装置。
4)采用双电源供电方式，成本高、线路复杂。目前市面上出现了少量的抗晃电交流接触器产品，但是**居。
高，同等容量的抗晃电交流接触器是原交流接触器产品**的5倍左右。
因此，本文研发了新型抗晃电智能交流接触器产品，该抗晃电智能交流接触器采用接触器本体和智能控制模块。
的结构。智能控制模块具有体积紧凑小巧、控制精确、通用性强、成本低等优点；同时，通过对接触器的起动、分断。
过程进行智能控制，大幅度提高了接触器的机械寿命和电寿命，配合不同的接触器本体，可形成系列抗晃电智能交。
流接触器产品，具有较高的性价比。
1工作原理。
抗晃电智能交流接触器除了具有智能交流接触器的功能外，还具有抗晃电、远程控制等功能，其控制原理如图。
1所示。图1抗晃电智能交流接触器的硬件框图。
通过采样电路对电源电压进行采样，当采样电压高于0. 7 ue( ue为额定电压值)且小于1. 15ue时，单片机。
控制系统发出信号给隔离回路1，强激磁起动回路接通，接触器高电压起动。单片机给隔离回路2发出驱动信号，低压保持回路接通，接触器低电压保持，然后驱动回路1断开，退出运行。
当采样电压低于0. 6 ue时，视为晃电故障发生，单片机发出信号给隔离回路3和隔离回路2，先后打开抗晃。
电保持回路和分断低压保持回路，由全自动后备电源系统对单片机系统和线圈供电，使接触器保持吸合状态，此时。
采样回路继续对电源电压进行采样，若在规定的时间内，晃电结束，电压恢复正常，则单片机发出信号给隔离回路。
2和隔离回路3，先后打开低压保持回路和分断抗晃电保持回路，恢复接触器的正常保持状态，若经n ms(n可调)
电压仍未恢复，则单片机发出信号给隔离回路3，断开抗晃电保持回路，接触器分断。
若电源正常时手动分断接触器，则正常分断检测电路会检测到手动分断信号，此时单片机屏蔽抗晃电程序，使。
接触器立即分断。
全自动后备电源系统由镍氢充电电池和全自动充电电路组成，当抗晃电模块工作时，充电回路检测电池的电压。
值，当电压值低于设定最小值时，充电回路开始对电池充电，当电压达到设定最大值时，停止对电池充电，并继续。
循环检测电池电压值。电源正常时，可通过抗晃电时间调整电路对抗晃电时间进行调整，并显示在两位八段数码管。
上，单片机自动存储设定的时间，下次启动时，默认加载上次设定值，时间调整范围和调整梯度可根据用户要求设。
置，当抗晃电时间调到0时，系统关闭抗晃电功能，作为普通智能接触器使用。
该智能模块可工作在独立和远程两种模式。
独立工作模式时，不具备通信功能，远程工作模式时，可以与上位机双向通信。上位机可对智能控制模块的接。
通、分断及抗晃电时间进行远程控制和调整，下位机可以将当前接触器的状态、抗晃电时间、有无晃电发生等信号。
传给上位机。
2软件设计。
本文单片机软件部分采用c语言进行编程，编译器选用ccs picc编译器，该编译器的内部函数比较丰富，支。
持丰富的外围设备，预备有标准输入/输出函数，编程比较方便，将ccsc集成到mplab中使用，进行程序的调试、
烧录、运行。
图2抗晃电智能交流接触器的主程序流程图。
软件流程如图2所示，经过调试后，软件实现了抗晃电智能交流接触器的整体控制功能。完成了接触器的抗晃。
电初值加载、工作模式判断、阈值判断、正常高压起动、低压保持过程后，开始执行晃电检测程序，循环检测电源。
电压，检测到晃电，则打开定时器1作为专用的抗晃电定时器并开中断，利用定时器1的周期性中断，在定时中断。
子程序中执行抗晃电延时时间的计时，晃电时间超过设定值时断开抗晃电回路，在设置的抗晃电时间内电源恢复正。
常，则接触器转入正常保持状态，并继续检测晃电；时间调整子程序采用中断的形式，可对抗晃电时间进行上调或者。
下调，并把调整后的时间存入e2prom，以备下次启动时调用。
通信接收程序也采用中断形式，串口调试助手的操作界面如图3所示，可对下位机发送操作指令，进行通断控。
制及抗晃电时间的调整，并可以实时监测当前接触器的工作状态，文本框用于显示上位机的发送指令和从下位机接。
收的指令，还可显示当前设置的抗晃电时间和当前接触器的状态值；正常分断检测模块也采用中断的形式，利用单片。
机内置的*模块的捕捉功能，捕捉一个正常分断信号后，立即转入中断执行正常分断程序。
图3串口调试助手。
3调试与试验数据。
本文选用proteus软件作为**调试工具，proteus是一款兼容性很高的软件，可以集成到mplab环境中，由。
mplab调用proteus，在mplab环境中支持断点和单步调试，能反应出程序的运行过程。proteus中虚拟示波器的。
**波形如图4所示。
图4 proteus**波形。
为了模拟晃电电压，选用一个dc分段型脉冲激励源接入单片机的ra1模拟通道，虚拟示波器中第一条曲线表。
示dc分段型脉冲激励源，模拟采样电压；第二条表示强激磁回路，第三条表示低压保持回路；第四条表示抗晃电保。
持回路；竖线①表示采样电压达到阈值，竖线②表示发生晃电时刻，竖线③、④表示电压恢复时刻，由图4可以看。
出，dc脉冲激励源达到阈值后，强激磁回路打开一极短时间(15ms左右)后关闭，继而低压保持回路打开(第三条。
曲线置高电平)，接触器完成正常起动及保持过程；此后电压虽然有波动，但位于晃电界限以上，接触器仍然处于低。
压保持状态(第三条曲线保持为高电平)，本文电源模块采用单片开关电源，具有宽电压输入的特点，因此，即使电。
压轻微**，在实际中仍能输出稳定电压，使实际中的接触器处于稳定的低压保持状态。
如图4所示，当电压下降到额定值的60%时，即认为发生晃电，此时抗晃电回路打开(第二条曲线在发生晃电。
时刻即时刻②置高电平)，低压保持回路关闭(第三条曲线发生晃电时刻即时刻②置低电平);当晃电在设定时间内结。
束电压恢复正常时，低压保持回路打开(第三条曲线在电压恢复时刻即时刻③置高电平)，抗晃电回路关闭(第二条。
曲线在电压恢复时刻即时刻③置低电平)。在时刻④位置之前的一次晃电，晃电发生时间超过预设的抗晃电延时时间，在整个延时时间范围内，抗晃电保持回路置高电平，延时时间超过预设值后立即跳变为低电平，此时接触器分断。
由虚拟示波器的波形图可知该智能控制模块程序具有抗晃电功能。
在此基础上，完成了整体硬件电路的安装与调试。样机硬件实物如图5所示，可以看出抗晃电智能控制模块由。
三块pcb板构成，配合160 a以下的交流接触器可稳定工作。
图5样机硬件实物图。
驱动回路测试波形如图6所示。图6( a)和图6(b)为采样电压波形、强激磁驱动信号、低压保持驱动信号，通过这三条的波形的对比可得出：
系统上电瞬间，采样电压达到吸合阈值，强激磁回路控制端瞬间置高电平，接通强激磁回路，接触器线圈接220
v高电压，进行吸合动作；吸合过程结束后，低压保持回路控制端置高电平，强激磁回路控制端跳变为低电平，接通。
低压保持回路，同时断开强激磁起动回路，接触器在低电压下保持吸合状态，完成接触器的高压起动、低压保持过。
程控制。图6(c)中当连续晃电(第一条曲线电压**)且每次晃电时间都在设定值内时，抗晃电回路都能及时打开(第。
二条曲线在第一条曲线**时置高电平)，当电压恢复正常时，抗晃电回路又能及时切断(第二条曲线置在第一条曲。
线电压恢复时置低电平)，图6(d)中，当连续晃电时，低压保持回路与抗晃电回路的信号波形是互补的；当晃电发。
生且晃电时间在设定值之内时，低压保持回路切断，抗晃电回路打开；当电压恢复时，低压保持回路打开，抗晃电回。
路切断；图6( d)中最后一次晃电时，晃电时间超过预设值，低压保持回路切断，抗晃电保持回路打开并且保持到。
预设时间后切断，此时低压保持回路仍是切除状态，接触器线圈失电，接触器断开。至此，完成了抗晃电智能交流。
接触器的整体调试，形成了高电压直流起动、低电压直流保持、抗晃电、具有故障延时时间设定、节能无声运行等。
特点的新型智能电器，具有工作稳定、性价比高等特点。
6驱动回路测试波形图。
4结语。该模块具有宽电压输入、交直流通用、直流高电压起动、直流低电压保持、节能无声运行、抗晃电延时分断、
断电立即分断、可通信等功能，将其与不同的接触器本体配合，可形成系列抗晃电智能交流接触器产品。
交流接触器
当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压 一般为额定电压 时，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接通电路，辅助接点随之动作。1 永磁式交流接触器的结构和工作原理 1 结构 接触器主要由驱动系统 触点系统 灭...