基于无线通信的可控隔离型无弧交流接触器的研究

摘要

本文研究的无弧交流接触器采用双向晶闸管并联在交流接触器的主触头两端，通过MOC3083组成的控制电路进行控制。由于双向晶闸管与交流接触器主触头之间没有明显断点，不能保证双向晶闸管与主回路的完全隔离。一旦双向晶闸管发生故障，其自身将直接接入供配电系统，导致一系列危险状况的发生。因此，在并联支路中设置由继电器控制的隔离触点，以隔离主回路。同时，当无弧交流接触器分闸的时候，会产生较大电弧，此时，并联支路中会存在短时电流。检测分闸时并联支路电流的大小，可以实时了解双向晶闸管的故障状况。由于并联支路电流持续时间较短，采用精密电流检测元件ACS758组成的电路进行并联支路的电流检测。当无弧交流接触器启停动作时，隔离触点进行一系列动作，并检测并联支路的电流状况，实现无弧交流接触器的可控隔离功能。
　　电器智能化是现今电器发展的趋势，采用电参量采集电路，显示电压、电流波形，同时显示无弧交流接触器的运行状况，依靠无线收发模块，把数据传输给上位机，并运用LabVIEW软件设计上位机程序。采用STM32单片机作为控制核心，对系统各个模块进行控制。最后，对装置的分、合闸去弧效果进行了大量试验，得到了良好的试验效果。

目录

声明

致谢

1 绪论

1.1 课题目的及意义

1.2 国内外研究概况

1.3 论文的主要工作

2 无弧交流接触器的原理

2.1 开关电弧概述

2.2 电弧的能量分析

2.3 无弧交流接触器原理

2.4 本章小结

3 可控隔离型无弧交流接触器的研究

3.1 可控隔离型无弧交流接触器系统构成

3.2 双向晶闸管的隔离

3.3 并联支路分流检测

3.4 分、合闸过程优化

3.5 本章小结

4 基于无线通信的可控隔离型无弧交流接触器的研究

4.1 无线监控系统简介

4.2 无线串口通信及其硬件设计

4.3 电参量检测电路设计

4.4 上位机监控设计

4.5 本章小结

5 硬件设计

5.1 系统总体框架

5.2 系统硬件电路的设计

5.3 实验样机

5.4 本章小结

6 软件系统设计

6.1 软件系统简介

6.2 可控隔离型无弧交流接触器故障检测流程

6.3 OLED控制流程

6.4 无线通信控制流程

6.5 内部数据处理

6.6 滤波器

6.7 线性化及补偿

6.8 本章小结

7 实验与结果分析

7.1 实验方案

7.2 阻性负载分析

7.3 感性负载分析

7.4 并联支路分流实验与结果分析

7.5 本章小结

结论

参考文献

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