0 引 言　

　　隨著單片機性能價格比的大幅度提高，把計算機和微處理器技術應用于工業控制特別是增加低壓電器智能化功能，具有較大的市場經濟潛力。我們在交流 接觸器智能控制方案和具體實施中做了大量的研究和可行性分析，開發了一種具有智能化功能的裝置。把該裝置和交流接觸器相組合，就可以增加交流接觸器的智能 化功能。它具有設置簡單、使用可靠、節能控制、在線更改設置和顯示等功能。單片機在接到閉合或分斷指令時，可以根據最佳分斷、閉合相角輪流控制三個觸點進行過零分斷與閉合，減小了火花能量。利用它與中央控制計算機的雙向通訊，可以形成局域控制網絡和簡單DCS系統。它在工業、油田、煤礦、農村（灌溉系統） 和城市等領域和地區有廣泛的應用前景。

　　1 接觸器智能化內容和工作原理　

　　我國目前使用的接觸器、斷路器和保護器（例如熱繼電器）均為機械非智能型的。一般為交流吸合、交流吸持和隨機分斷，且線包電壓有220V和 380V之分。實驗告訴我們，不論是220V還是380V的線包，只要加上不低于160V的直流電壓，接觸器均能可靠吸合，并且不會產生一、二次彈跳。此 時，只要維持吸持電壓不低于直流15V，就可以穩定地保持吸合狀態。分斷過程一旦發生，必然伴隨有電弧產生。確定分斷過程何時發生的唯一原則就是在時間允 許的前提下使電弧總能量最小。對于單相電磁電路，觸點合斷的最佳時刻應該是主電路電流過零之時，而對于三相電磁電路來說，如果分斷過程發生在某一相電流過 零時刻，此時三相電弧的總能量應該為最小。輪流控制三個觸點的過零分斷，可以使它們有相同的使用壽命。　視控制對象和要求，本方案采用繼電器或可控硅作為 控制接觸器線包通斷的元件。在單片機的控制下，系統按設置要求運行并顯示。整個電路構成簡單，運行平穩。當啟動過程結束，高壓自行撤除，續流電路維持吸合 狀態。

　　接通電源以后，整流回路、穩壓電源回路及單片機系統得電。相電流設置完成后，單片機就開始采樣并與設定值進行比較，啟動回路和續流回路系統處于 待機狀態。單片機在對電源電壓和相位的不斷采樣、比較、記錄的同時，等待啟動信號。如果得到信號，就會在不大于20ms的時間內適時通過啟動回路給線包加 上一個相應的高電壓，動觸點在強激磁產生的吸力作用下，克服彈簧推力和慣性，迅速向靜觸點運動。單片機可以通過傳感器判斷觸點的吸合情況并控制續流回路， 及時提供合適的吸持電壓。一旦發現電源電壓小于釋放電壓，單片機立刻選擇合適的相位，停止向線包供電，觸點在彈簧的作用下復位。顯然在啟動過程中，相電流 會激增甚至超過設定值，電流激增的程度和激增持續的時間與電動機所帶負荷有關。這可以根據部頒標準和行業要求，增加相關程序，就可以很好地區分不同的負荷 情況甚至短路而自動選擇相應的啟動保護時間，使電動機可以帶載啟動。

　　2 單片機的選用和基本硬件的設計　

　　為了安裝與使用的方便，輸入電壓可以設計成自適應型的。傳感器是在磁環或矽鋼片上繞一個繞組并通過整流裝置送入單片機。單片機通過傳感器取樣比 較后，最終輸出的是一個電平信號或某一頻率的脈寬信號，用于驅動執行機構。而強電強磁的干擾往往使之產生誤動作。為此，需要采取多項措施抗干擾，除了屏 蔽、光電隔離等傳統措施以外，還可以通過帶通濾波和采樣算法來抑制干擾。單片機分別選用美國Motorola公司的M68HC系列和Microchip公 司的PIC 系列單片機。Motorola公司的單片機在汽車上的應用非常普遍，有很強的抗干擾性能，而Microchip公司的PIC系列單片機由于內部有A