一种多选一的电气连接方法及多选一步进控制继电器

摘要

本发明公开了一种多选一的电气连接方法，是由一组动主触点在多组静主触点中进行选择，动主触点靠步进电机驱动，驱动步数由外界电路决定，动主触点的定位由一组动位置检测触点检测，动位置检测触点的动作与动主触点的动作是一致的；动主触点和静主触点的结合或分离由电磁线圈吸合或松开触点压片来完成。采用上述方法，用最少的硬件执行资源、最少的控制接口来实现多选一的电气连接，从而降低设备的成本。采用所述方法的多选一步进控制继电器，由步进电机带动支撑弹片旋转，可以准确地在多组静主触点中选出所需的静主触点，操作简便，且具有结构简单、制造成本低廉的优点。

说明书

技术领域

本发明属于机电设备，尤其涉及一种多选一的电气连接方法，本发明还涉及实现这种方法的一种多选一步进控制继电器。

背景技术

在很多应用上会遇到多选一的电气连接问题，一般的解决方法会用多个继电器或多个功率管（MOS管）来实现，但这种方法需要比较多的控制接口和更多的硬件执行资源，因此增加了设备的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种多选一的电气连接方法，用最少的硬件执行资源、最少的控制接口来实现多选一的电气连接，从而降低设备的成本，本发明还提供采用这种方法的多选一步进控制继电器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多选一的电气连接方法，是由一组动主触点在多组静主触点中进行选择，动主触点靠步进电机驱动，驱动步数由外界电路决定，动主触点的定位由一组动位置检测触点检测，动位置检测触点的动作与动主触点的动作是一致的；动主触点和静主触点的结合由电磁线圈吸合触点压片来完成，动主触点和静主触点的分离由电磁线圈松开触点压片完成；电磁线圈不通电时，触点压片与电磁线圈分离并压在动触点的支撑弹片上，动主触点与静主触点结合，电磁线圈通电时，触点压片被吸合在电磁线圈上，触点压片与动主触点的支撑弹片分开，动主触点与静主触点分离。

实现所述方法的多选一步进控制继电器，包括底板和固定在底板上的外壳，外壳内装有触点压紧机构，触点压紧机构由电磁线圈、触点压片、支柱和弹簧组成，电磁线圈固定在外壳上，支柱也固定在外壳上，弹簧套装在支柱上，触点压片也套装在支柱上，底板上设有若干组静主触点和与静主触点数目相同的静位置检测触点，电路板装有底板上，底板上还装有减速齿轮，减速齿轮与步进电机相连，减速齿轮轴上装有两个支撑弹片，其中一个支撑弹片的一端装有一组动主触点，另一个支撑弹片的一端装有一组动位置检测触点。

所述的步进电机为两相并极式步进电机，步进电机的左线圈体和右线圈体分别固定在底板上，步进电机的左齿轮与右齿轮同时和减速齿轮相啮合。

所述的支柱至少有三个。

采用上述技术方案的多选一的电气连接方法，用最少的硬件执行资源、最少的控制接口来实现多选一的电气连接，从而降低设备的成本。采用所述方法的多选一步进控制继电器，由步进电机带动支撑弹片旋转，可以准确地在多组静主触点中选出所需的静主触点，操作简便，且具有结构简单、制造成本低廉的优点。

附图说明

图1为多选一步进控制继电器的结构示意图

图2为图1的A-A向视图。

图3为多选一步进控制继电器的电路原理示意图。

具体实施方式

一种多选一的电气连接方法，是由一组动主触点在多组静主触点中进行选择，动主触点靠步进电机驱动，驱动步数由外界电路决定，动主触点的定位由一组动位置检测触点检测，动位置检测触点的动作与动主触点的动作是一致的；动主触点和静主触点的结合由电磁线圈吸合触点压片来完成，动主触点和静主触点的分离由电磁线圈松开触点压片完成；电磁线圈不通电时，触点压片与电磁线圈分离并压在动触点的支撑弹片上，动主触点与静主触点结合，电磁线圈通电时，触点压片被吸合在电磁线圈上，触点压片与动主触点的支撑弹片分开，动主触点与静主触点分离。

如图1所示的多选一步进控制继电器，包括底板6和固定在底板上的外壳1，外壳内装有触点压紧机构，触点压紧机构由电磁线圈10、触点压片9、支柱8和弹簧组成，电磁线圈10固定在外壳1上，支柱8也固定在外壳上，弹簧套装在支柱上，触点压片9也套装在支柱8上，为保证触点压片运行的稳定性，支柱的数量以三至五个为宜。如图2所示，底板上设有若干组静主触点14和静位置检测触点15，静主触点和静位置检测触点的数量相同，电路板装有底板上，底板上还装有减速齿轮12，减速齿轮与步进电机相连，减速齿轮轴上装有两个支撑弹片5，其中一个支撑弹片5的一端装有一组动主触点2，另一个支撑弹片的一端装有一组动位置检测触点7。

步进电机为两相并极式步进电机，步进电机的左线圈体3和右线圈体4分别固定在底板上，步进电机的左齿轮13与右齿轮11同时和减速齿轮12相啮合。这样的设计既降低了高度，又能通过减速齿轮降低速度、增加力矩。

如图3所示，控制电路由4部分组成：单片机U2，步进电机控制模块，位置检测模块，电磁线圈驱动电路。单片机负责对其他几个模块的控制，并接受上位机的通讯指示。步进电机驱动模块由三极管Q1~Q12及附属电路连接而成，是驱动步进电机的。位置检测模块主要是靠单片机的IO口输入功能获得位置信息。电磁线圈L1的驱动就比较简单，由单片机IO和驱动三极管Q13组成。在图3中，ZCD是主触点，可与外部进行电气连接，WZ是位置检测触点。

多选一步进控制继电器的工作原理如下；多选一步进控制继电器分两种工作状态：一是静止工作状态，此时动、静主触点电气连接正常，正在通电工作。二是旋转工作状态，此时动主触点与静主触点分开，机构在旋转，在寻找工作位置。下面分别加以说明。

在静止工作状态，静主触点与动主触点结合完毕。电磁线圈不通电，触点压片在弹簧的作用下压在动主触点的支撑弹片上。由于触点压片的压力作用，静主触点与动主触点很好的结合在一起，此时可通过静主触点与动主触点进行电气连接。在静止工作状态，步进电机也是停止工作的。

如果需要重新选择确定电气连接点，那么多选一步进控制继电器就需要进入旋转工作状态。进入旋转工作状态首先要断掉动主触点和静主触点的电气连接，接着使电磁线圈通电，触点压片被电磁线圈吸合。此时动主触点与静主触点分离。动、静主触点分离完后，就可以驱动步进电机旋转。根据设定步进旋转到相应的步数，旋转到位后，吸合的电磁线圈就会释放，触点压片压下动主触点的支撑弹片，动、静主触点结合。此时先检测位置检测触点是否到位，如果到位就可以进入静态工作状态；如果不到位就重新进入旋转工作状态调整位置，如此重复直到位置调整正确，进入静止工作状态。