高效無補償投切開關的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子領域，尤其是一種高效無補償投切開關。
【背景技術】
[0002]在工業、企業供電系統中，由于絕大多數用電設備均屬于感性負載，這些用電設備的運行將導致無功功率的增大，使供電系統的功率因數降低，而功率因數的降低將致使:電網回路中功率損耗增大；電網回路中電壓損失增大;供電設備的供電能力下降，電能成本增高。為了達到提高功率因素、降低線路損耗、提高設備的利用率，最簡單又直接的方法是在電網中并聯電力電容器。目前電容無功補償投切開關一般有3種形式，即普通接觸器、帶預投電阻的專用接觸器、可控硅和大功率固態繼電器。大量的試驗表明，利用可控硅與繼電器的各自優點是解決上面難題的理想方法。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:基于上述問題，提供一種高效無補償投切開關。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種高效無功補償投切開關，具有電源電路模塊、微處理器及由微處理器控制的投切信號輸入模塊、檢測模塊、過零檢測模塊、運行狀態指示模塊、磁保持繼電器驅動模塊和開關模塊，
[0005]所述檢測模塊和過零檢測模塊通過光電耦合器IC3控制實現，
[0006]所述磁保持繼電器驅動模塊由三極管Ql、三極管Q2和磁保持繼電器組成，
[0007]所述開關模塊由RC吸收電路、可控硅SCR、磁保持繼電器開關觸頭S1、隔離脈沖變壓器Tl及電力電容器C組成。當脈沖通過隔離脈沖變壓器Tl時，可控硅SCR導通，脈沖停止后，可控硅SCR過零時截至導通。
[0008]當磁保持繼電器投合時，光電親合器IC3的兩端沒有電壓，光電親合器IC3輸出為高電平;而當磁保持繼電器切除時，光電耦合器IC3輸出為50Hz脈沖。同樣，當負載或電網電壓異常時，光電親合器IC3輸出為高電平;微處理器根據光電親合器IC3輸出的不同實現對電路的狀態檢測和過零檢測。
[0009]進一步地，所述磁保持繼電器具有同名端相同的帶中心抽頭的兩組線圈，中心抽頭接在+12V電源上，線圈另兩端分別接三極管Ql和三極管Q2。
[0010]更進一步地，所述磁保持繼電器驅動模塊還包括與磁保持繼電器相連的續流二極管D3、續流二極管D4和電容C1。
[0011]施加正脈沖信號使三極管Ql導通、三極管Q2截至時，磁保持繼電器合(分)；三極管Q2導通、三極管Ql截至時，磁保持繼電器分(合)。三極管Ql和三極管Q2不能同時導通。續流二極管D3、續流二極管D4有效保護三級管Ql和三極管Q2。電容Cl為提供足夠的脈沖能量，并防止磁保持繼電器工作時對其它電路的影響。
[0012]進一步地，所述RC吸收電路由電阻Ro和電容Co組成。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型具有工作電流小、控制涌流小、不增加電網諧波、對電網無沖擊、低功耗和壽命長等顯著優點，可替代接觸器或晶閘管開關，是投切電容器較理想的產品，可廣泛用于低壓無功補償領域;并且可以根據控制器的輸出點數，任意增加投切電容器組數，通過結合共補和分補的方法，提高功率因數，提高電網質量。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型的結構框圖。
[0016]圖2是本實用新型的電路圖。
[0017]圖中:1.微處理器，2.投切信號輸入模塊，3.檢測模塊，4.過零檢測模塊，5.運行狀態指示模塊，6.磁保持繼電器驅動模塊，7.開關模塊，8.電源電路模塊。
【具體實施方式】
[0018]現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
[0019]如圖1?2所示，一種高效無功補償投切開關，具有電源電路模塊8、微處理器I及由微處理器I控制的投切信號輸入模塊2、檢測模塊3、過零檢測模塊4、運行狀態指示模塊5、磁保持繼電器驅動模塊6和開關模塊7，檢測模塊3和過零檢測模塊4通過光電耦合器IC3控制實現;磁保持繼電器驅動模塊6主要由三極管Ql、三極管Q2和磁保持繼電器組成，還包括與磁保持繼電器相連的續流二極管D3、續流二極管D4和電容C1，磁保持繼電器具有同名端相同的帶中心抽頭的兩組線圈，中心抽頭接在+12V電源上，線圈另兩端分別接接三極管Ql和三極管Q2;開關模塊由RC吸收電路、可控硅SCR、磁保持繼電器開關觸頭S1、隔離脈沖變壓器Tl及電力電容器C組成，其中，RC吸收電路由電阻Ro和電容Co組成。當脈沖通過隔離脈沖變壓器Tl時，可控硅SCR導通，脈沖停止后，可控硅SCR過零時截至導通。
[0020]當磁保持繼電器投合時，光電親合器IC3的兩端沒有電壓，光電親合器IC3輸出為高電平;而當磁保持繼電器切除時，光電耦合器IC3輸出為50Hz脈沖。同樣，當負載或電網電壓異常時，光電親合器IC3輸出為高電平;微處理器根據光電親合器IC3輸出的不同實現對電路的狀態檢測和過零檢測。
[0021]可控硅SCR在電壓過零時導通，將電力電容器C平穩可靠地接入電網，并維持導通狀態;接著使磁保持繼電器導通，使其同可控硅SCR處于并聯工作的狀態，并持續一段時間；最后，停止觸發可控硅SCR，可控硅SCR自動退出工作，使磁保持繼電器獨立承擔電力電容器C與電網的連通作用，電路處于穩定工作狀態，投合過程結束。
[0022]微處理器發出觸發脈沖，使可控硅SCR同磁保持繼電器處于并聯工作的狀態;接著磁保持繼電器斷開，退出工作；電力電容器C與電網的連通作用短時內由可控硅SCR獨立承擔;最后切除可控硅SCR的觸發信號，使可控硅SCR在電流過零時自然關斷，完成切除操作。
[0023]以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種高效無功補償投切開關，其特征在于:具有電源電路模塊(8)、微處理器(I)及由微處理器(I)控制的投切信號輸入模塊(2)、檢測模塊(3)、過零檢測模塊(4)、運行狀態指示模塊(5)、磁保持繼電器驅動模塊(6)和開關模塊(7)， 所述檢測模塊(3)和過零檢測模塊(4)通過光電耦合器IC3控制實現， 所述磁保持繼電器驅動模塊(6)主要由三極管Q1、三極管Q2和磁保持繼電器組成， 所述開關模塊(7)由RC吸收電路、可控硅SCR、磁保持繼電器開關觸頭S1、隔離脈沖變壓器Tl及電力電容器C組成。2.根據權利要求1所述的高效無功補償投切開關，其特征在于:所述磁保持繼電器具有同名端相同的帶中心抽頭的兩組線圈，中心抽頭接在+12V電源上，線圈另兩端分別接三極管Ql和三極管Q2。3.根據權利要求2所述的高效無功補償投切開關，其特征在于:所述磁保持繼電器驅動模塊還包括與磁保持繼電器相連的續流二極管D3、續流二極管D4和電容C1。4.根據權利要求1所述的高效無功補償投切開關，其特征在于:所述RC吸收電路由電阻Ro和電容Co組成。
【專利摘要】本實用新型涉及電子領域，尤其是一種高效無補償投切開關。一種高效無功補償投切開關，具有電源電路模塊、微處理器及由微處理器控制的投切信號輸入模塊、檢測模塊、過零檢測模塊、運行狀態指示模塊、磁保持繼電器驅動模塊和開關模塊，所述檢測模塊和過零檢測模塊通過光電耦合器IC3控制實現，所述磁保持繼電器驅動模塊由三極管Q1、三極管Q2和磁保持繼電器組成，所述開關模塊由RC吸收電路、可控硅SCR、磁保持繼電器開關觸頭S1、隔離脈沖變壓器T1及電力電容器C組成。本實用新型具有工作電流小、控制涌流小、不增加電網諧波、對電網無沖擊、低功耗和壽命長等顯著優點，可替代接觸器或晶閘管開關，是投切電容器較理想的產品，可廣泛用于低壓無功補償領域。
【IPC分類】H02J3/18
【公開號】CN205212438
【申請號】CN201520848429
【發明人】沈富德
【申請人】江蘇矽萊克電子科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年10月29日