CN104037749B - 一种交流供电控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于供电控制领域，提供了一种交流供电控制系统。本发明通过采用包括两相供电控制模块和三相供电控制模块的交流供电控制系统，两相供电控制模块先根据用户的操作控制从交流供电电源引入两相交流电，并在低压直流电源所输出的直流电驱动下导通并为激励电源供电，然后由三相供电控制模块在两相供电控制模块导通的情况下，从交流供电电源引入三相交流电为激励电源供电，进而保证了激励电源的供电顺序为先输入两相交流电，后输入三相交流电，且交流供电控制系统在用户出现供电顺序操作失误时无法为激励电源供电，从而达到了保护激励电源免受损坏的目的。

Description

一种交流供电控制系统

技术领域

本发明属于供电控制领域，尤其涉及一种交流供电控制系统。

背景技术

目前，在大功率的气体激光器的激励电源工作时，普遍需要为该激励电源同时提供220V交流电（两相供电）和380V交流电（三相供电），而由于激励电源的功率大且电压高，为了保证激励电源在启动过程中的安全性，现有的供电系统是通过采用先输入220V交流电，并在完成低压检测后，再输入380V交流电以确保激励电源能够安全启动。然而，如果工作人员在操作上述现有的供电系统时出现误操作而将供电顺序颠倒，则会导致激励电源损坏，甚至导致激励电源烧毁而引发火灾，存在严重的安全隐患。因此，现有的供电系统存在因不具备防误操作的功能而在供电顺序出错时使激励电源损坏的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交流供电控制系统，旨在解决现有的供电系统所存在的因不具备防误操作的功能而在供电顺序出错时使激励电源损坏的问题。

本发明是这样实现的，一种交流供电控制系统，与交流供电电源和激励电源连接，包括低压直流电源，所述交流供电控制系统还包括两相供电控制模块和三相供电控制模块；

所述两相供电控制模块连接所述交流供电电源、所述低压直流电源及所述激励电源，所述三相供电控制模块与所述交流供电电源、所述低压直流电源、所述两相供电控制模块及所述激励电源连接；

所述两相供电控制模块根据用户的操作控制从所述交流供电电源引入两相交流电，且所述低压直流电源根据所述两相交流电输出具有固定电压值的直流电以驱动所述两相供电控制模块导通并输出所述两相交流电至所述激励电源，在所述两相供电控制模块导通时，所述三相供电控制模块根据用户的操作控制实现导通并从所述交流供电电源引入三相交流电为所述激励电源供电。

本发明通过采用包括两相供电控制模块和三相供电控制模块的交流供电控制系统，所述两相供电控制模块先根据用户的操作控制从交流供电电源引入两相交流电，并在所述低压直流电源所输出的直流电驱动下导通并为激励电源供电，然后由所述三相供电控制模块在所述两相供电控制模块导通的情况下，从所述交流供电电源引入三相交流电为所述激励电源供电，进而保证了所述激励电源的供电顺序为先输入两相交流电，后输入三相交流电，且所述交流供电控制系统在用户出现供电顺序操作失误时无法为所述激励电源供电，从而达到了保护激励电源免受损坏的目的，解决了现有的供电系统所存在的因不具备防误操作的功能而在供电顺序出错时使激励电源损坏的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的交流供电控制系统的模块结构图；

图2是本发明实施例提供的交流供电控制系统的模块结构图；

图3是本发明实施例提供的交流供电控制系统的模块结构图；

图4是本发明实施例提供的交流供电控制系统的模块结构图；

图5是本发明实施例提供的与图1对应的交流供电控制系统的示例电路结构图；

图6是本发明实施例提供的与图2对应的交流供电控制系统的示例电路结构图；

图7是本发明实施例提供的与图3对应的交流供电控制系统的示例电路结构图；

图8是本发明实施例提供的与图4对应的交流供电控制系统的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过采用包括两相供电控制模块和三相供电控制模块的交流供电控制系统，两相供电控制模块先根据用户的操作控制从交流供电电源引入两相交流电，并在低压直流电源所输出的直流电驱动下导通并为激励电源供电，然后由三相供电控制模块在两相供电控制模块导通的情况下，从交流供电电源引入三相交流电为激励电源供电，进而保证了激励电源的供电顺序为先输入两相交流电，后输入三相交流电，且交流供电控制系统在用户出现供电顺序操作失误时无法为激励电源供电，从而达到了保护激励电源免受损坏的目的。

图1示出了本发明实施例提供的交流供电控制系统的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：

本发明实施例提供的交流供电控制系统与交流供电电源100和激励电源200连接，激励电源200为负载供电。交流供电控制系统包括低压直流电源300，低压直流电源300用于输出具有固定电压值的直流电，其为常用的直流电源电路。

在本发明实施例中，交流供电控制系统还包括两相供电控制模块400和三相供电控制模块500。

两相供电控制模块400连接交流供电电源100、低压直流电源300及激励电源200，三相供电控制模块500与交流供电电源100、低压直流电源300、两相供电控制模块400及激励电源200连接。

两相供电控制模块400根据用户的操作控制从交流供电电源100引入两相交流电，且低压直流电源300根据该两相交流电输出具有固定电压值的直流电以驱动两相供电控制模块400导通并输出所述两相交流电至激励电源200，在两相供电控制模块400导通时，三相供电控制模块500根据用户的操作控制实现导通并从交流供电电源100引入三相交流电为激励电源200供电。

进一步地，如图2所示，交流供电控制系统还包括与两相供电控制模块400及三相供电控制模块500连接的启动保护开关模块600，启动保护开关模块600用于在用户操作控制三相供电控制模块500后，再根据用户的开关操作使三相供电控制模块500导通并为激励电源200供电。

在前述未包括启动保护开关模块600的交流供电控制系统在瞬间断电启动后会因三相供电控制模块500未断开而出现两相供电控制模块400和三相供电控制模块500同时导通并为激励电源200供电，从而对激励电源200造成损坏。而对于已具有启动保护开关模块600的交流供电控制系统而言，如果在交流供电控制系统瞬间断电启动后，用户不对启动保护开关模块600实施开关操作，则三相供电控制模块500是不导通的，这样就可以保证三相供电控制模块500不与两相供电控制模块400同时导通而避免对激励电源200造成损坏，从而起到重启保护的作用。

进一步地，如图3所示，交流供电控制系统还包括连接于低压直流电源300与两相供电控制模块400之间的温度开关保护模块700，温度开关保护模块700用于在交流供电控制系统的内部温度高于额定温度值时切断低压直流电源300向两相供电控制模块400所输出的直流电的传输线路，进而使两相供电控制模块400关断，则三相供电控制模块500也随之关断，从而对交流供电系统的内部电路起到过温保护的作用。

进一步地，如图4所示，交流供电控制系统还包括与低压直流电源300、温度开关保护模块700及启动保护开关模块600相连接的紧急停止开关800，紧急停止开关800在默认状态下闭合导通，当交流供电电源100和/或激励电源200出现故障异常时，根据用户的开关操作切断低压直流电源300向两相供电控制模块400所输出的直流电的传输线路，进而使两相供电控制模块400关断以向激励电源200输出两相交流电，从而使三相供电控制模块500也随着两相供电控制模块400的关断而关断，则三相供电控制模块500也停止向激励电源200输出三相交流电。

图5示出了与图1对应的交流供电控制系统的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：

两相供电控制模块400包括两相空气开关S1、多路继电器RL1及选择开关S，两相空气开关S1的第一接点1和第二接点2分别连接交流供电电源100的三相火线L3和零线N，两相空气开关S1的第三接点3与多路继电器RL1的第一开关接点1共接于低压直流电源300的火线端L，两相空气开关S1的第四接点4与多路继电器RL1的第二开关接点2共接于低压直流电源300的零线端N，多路继电器RL1的第一常开接点3和第二常开接点4分别连接激励电源200的两相火线端L和零线端N，多路继电器RL1的第一控制接点5连接选择开关S的第一端，多路继电器RL1的第二控制触点6和选择开关S的第二端分别连接低压直流电源300的正输出端+和负输出端-。

三相供电控制模块500包括三相空气开关S2和三相交流接触器RL2，三相空气开关S2的第一接点1、第二接点2及第三接点3分别连接交流供电电源100的一相火线L1、二相火线L2及三相火线L3，三相空气开关S2的第四接点4、第五接点5及第六接点6分别三相交流接触器RL2的第一接点1、第二接点2及第三接点3，三相交流接触器RL2的第四接点4、第五接点5及第六接点6分别连接激励电源200的一相火线端L1、二相火线端L2及三相火线端L3，三相交流接触器RL2的第一控制接点7和第二控制接点8分别连接多路继电器RL1的第二常开接点4和第一常开接点3。

两相供电控制模块400和三相供电控制模块500还可分别进一步包括两相供电指示灯D1和三相供电指示灯D2，两相供电指示灯D1和三相供电指示灯D2可分别用于对两相供电控制模块400和三相供电控制模块500的工作状态进行指示。两相供电指示灯D1的第一端同时与选择开关S的第一端、多路继电器RL1的第一控制接点5和第三开关接点7相连接，两相供电指示灯D1的第二端与三相供电指示灯D2的第一端连接，三相供电指示灯D2的第二端连接三相交流接触器RL2的第七接点9，三相交流接触器RL2的第八接点10连接多路继电器RL1的第三常开接点8。

其中，低压直流电源300的接地端GND与交流供电电源100的接地端GND、激励电源200的接地端GND和机壳地端VGND相连接

图6示出了与图2对应的交流供电控制系统的示例电路结构，其中，启动保护开关模块600包括常闭触点开关S3和常开触点开关S4，常闭触点开关S3的第一端连接三相交流接触器RL2的第六接点6，常开触点开关S4的第一端连接多路继电器RL1的第一常开接点3，常闭触点开关S3的第二端与常开触点开关S4的第二端共接于三相交流接触器RL2的第二控制接点8。

图7示出了与图3对应的交流供电控制系统的示例电路结构，其中，温度开关保护模块700包括多个温度开关（K1～Kn），该多个温度开关（K1～Kn）依次串联连接于低压直流电源300的正输出端+和选择开关S的第二端之间。其中，多个温度开关（K1～Kn）的数量为不小于2的正整数。

图8示出了与图4对应的交流供电控制系统的示例电路结构，其中，紧急停止开关800的第一开关接点1和第一常闭接点3分别连接低压直流电源300的正输出端+和温度开关保护模块700，紧急停止开关800的第二开关接点2同时与常闭触点开关S3的第二端及常开触点开关S4的第二端相连接，紧急停止开关800的第二常闭接点4连接三相交流接触器RL2的第二控制接点8。

以下结合工作原理对上述的交流供电控制系统作进一步说明：

对于图5所示的交流供电控制系统，用户首先需要按下两相空气开关S1，然后再操作选择开关S闭合导通，则此时多路继电器RL1闭合导通（此时两相供电指示灯D1发光）并将两相交流电输出至激励电源200，接着，用户再按下三相空气开关S2使其闭合导通，则三相交流接触器RL2的第一控制接点7和第二控制接点8与多路继电器RL1的第一常开接点3和第二常开接点4形成通路，所以三相交流接触器RL2随着多路继电器RL1的导通而闭合导通（此时三相供电指示灯D2也发光），并通过三相空气开关S2从交流供电电源100引入三相交流电为激励电源供电，这样，就完成了激励电源200所需要的正确供电顺序。若用户需要关闭交流供电控制系统，则可以按照上述的顺序逆向操作即可。

对应图6所示的交流供电控制系统，常闭触点开关S3在默认状态下是常闭的，常开触点开关S4在默认状态下是常开的，在用户已通过操作两相空气开关S1和选择开关S使多路继电器RL1导通后，若要使三相交流接触器RL2闭合导通，则用户需要在按下三相空气开关S2后，再按下常开触点开关S4使之闭合导通，这样才能是三相交流接触器RL2的第一控制接点7和第二控制接点8与多路继电器RL1的第一常开接点3和第二常开接点4形成通路，三相交流接触器RL2便随之闭合导通，之后，在用户松开常开触点开关S4使之恢复常开状态后，由于三相交流接触器RL2已闭合导通，则三相交流接触器RL2的第一控制接点7和第二控制接点8转为与其第六接点6及多路继电器的第二常开接点4形成通路，所以三相交流接触器RL2在用户操作常开触点开关S4一次导通后便可一直闭合导通以实现为激励电源200的持续供电。从前述的工作过程可知，当交流供电控制系统瞬间断电重启，且在断电前未使常闭触点开关S3断开的情况下，由于断电重启后常开触点开关S4保持断开状态，所以这样可以对激励电源200起到重启保护的作用，如果不存在常开触点开关S4，则在断电重启后，三相交流接触RL2会与多路继电器RL1几乎是同时闭合导通，这样就无法保证正确的供电顺序，进而使激励电源200受到损坏。

对应图7所示的交流供电控制系统，工作过程与图6相同，而与图6的不同之处在于加入了多个温度开关（K1～Kn），这样可以将多个温度开关（K1～Kn）放置于交流供电控制系统中需要重点控制温度的位置，当该位置的温度高于额定温度值时，相应的温度开关会断开以切断低压直流电源300向两相供电控制模块400所输出的直流电的传输线路，进而使多路继电器RL1断开，从而达到控制整个交流供电控制系统停止工作以达到过温保护的目的。

对于图8所示的交流供电控制系统，其在图7的基础上再加入紧急停止开关800，则用户在控制交流供电控制系统启动时，首先需要操作紧急停止开关800闭合导通，然后再按照前述图6的操作过程进行控制以实现对激励电源200的正确供电顺序。当用户获知交流供电电源100和/或激励电源200出现故障异常时，用户可通过及时控制紧急停止开关800断开以使整个交流供电控制系统停止工作，从而达到保护交流供电电源100和激励电源200的目的。

综上所述，通过采用上述的交流供电控制系统，便可实现对两相交流供电和三相交流供电实现分开控制以保证准确的供电顺序，同时，通过采用重启保护、过温保护及紧急停止保护等多级供电保护措施，能够更加全面地保护交流供电控制系统，进而提高了对激励电源200的供电安全性。此外，在本发明实施例中所提及的两相交流电和三相交流电可以分别是常用220V交流电和380V交流，亦可以为其他电压标准的两相交流电和三相交流电；同样，低压直流电源300所输出的直流电可以为常用的24V直流电，也可以是其他在低压标准范围内的低压直流电。

本发明实施例通过采用包括两相供电控制模块和三相供电控制模块的交流供电控制系统，两相供电控制模块先根据用户的操作控制从交流供电电源引入两相交流电，并在低压直流电源所输出的直流电驱动下导通并为激励电源供电，然后由三相供电控制模块在两相供电控制模块导通的情况下，从交流供电电源引入三相交流电为激励电源供电，进而保证了激励电源的供电顺序为先输入两相交流电，后输入三相交流电，且交流供电控制系统在用户出现供电顺序操作失误时无法为激励电源供电，从而达到了保护激励电源免受损坏的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种交流供电控制系统，与交流供电电源和激励电源连接，包括低压直流电源，其特征在于，所述交流供电控制系统还包括两相供电控制模块和三相供电控制模块；

所述两相供电控制模块连接所述交流供电电源、所述低压直流电源及所述激励电源，所述三相供电控制模块与所述交流供电电源、所述低压直流电源、所述两相供电控制模块及所述激励电源连接；

所述两相供电控制模块根据用户的操作控制从所述交流供电电源引入两相交流电，且所述低压直流电源根据所述两相交流电输出具有固定电压值的直流电以驱动所述两相供电控制模块导通并输出所述两相交流电至所述激励电源，在所述两相供电控制模块导通时，所述三相供电控制模块根据用户的操作控制实现导通并从所述交流供电电源引入三相交流电为所述激励电源供电；

所述交流供电控制系统还包括与所述两相供电控制模块及所述三相供电控制模块连接的启动保护开关模块，所述启动保护开关模块用于在用户操作控制所述三相供电控制模块后，再根据用户的开关操作使所述三相供电控制模块导通并为所述激励电源供电。

2.如权利要求1所述的交流供电控制系统，其特征在于，所述交流供电控制系统还包括连接于所述低压直流电源与所述两相供电控制模块之间的温度开关保护模块，所述温度开关保护模块用于在所述交流供电控制系统的内部温度高于额定温度值时切断所述低压直流电源向所述两相供电控制模块所输出的直流电的传输线路。

3.如权利要求2所述的交流供电控制系统，其特征在于，所述交流供电控制系统还包括与所述低压直流电源、所述温度开关保护模块及所述启动保护开关模块相连接的紧急停止开关，所述紧急停止开关在默认状态下闭合导通，当所述交流供电电源和/或所述激励电源出现故障异常时，根据用户的开关操作切断所述低压直流电源向所述两相供电控制模块所输出的直流电的传输线路。

4.如权利要求3所述的交流供电控制系统，其特征在于，所述两相供电控制模块包括两相空气开关、多路继电器及选择开关，所述两相空气开关的第一接点和第二接点分别连接所述交流供电电源的三相火线和零线，所述两相空气开关的第三接点与所述多路继电器的第一开关接点共接于所述低压直流电源的火线端，所述两相空气开关的第四接点与所述多路继电器的第二开关接点2共接于所述低压直流电源的零线端，所述多路继电器的第一常开接点和第二常开接点分别连接所述激励电源的两相火线端和零线端，所述多路继电器的第一控制接点连接所述选择开关的第一端，所述多路继电器的第二控制触点和所述选择开关的第二端分别连接所述低压直流电源的负输出端和正输出端。

5.如权利要求4所述的交流供电控制系统，其特征在于，所述三相供电控制模块包括三相空气开关和三相交流接触器，所述三相空气开关的第一接点、第二接点及第三接点分别连接所述交流供电电源的一相火线、二相火线及三相火线，所述三相空气开关的第四接点、第五接点及第六接点分别所述三相交流接触器的第一接点、第二接点及第三接点，所述三相交流接触器的第四接点、第五接点及第六接点分别连接所述激励电源的一相火线端、二相火线端及三相火线端，所述三相交流接触器的第一控制接点和第二控制接点分别连接所述多路继电器的第二常开接点和第一常开接点。

6.如权利要求5所述的交流供电控制系统，其特征在于，所述启动保护开关模块包括常闭触点开关和常开触点开关，所述常闭触点开关的第一端连接所述三相交流接触器的第六接点，所述常开触点开关的第一端连接所述多路继电器的第一常开接点，所述常闭触点开关的第二端与所述常开触点开关的第二端共接于所述三相交流接触器的第二控制接点。

7.如权利要求6所述的交流供电控制系统，其特征在于，所述温度开关保护模块包括多个温度开关，所述多个温度开关依次串联连接于所述低压直流电源的正输出端和所述选择开关的第二端之间。

8.如权利要求7所述的交流供电控制系统，其特征在于，所述紧急停止开关的第一开关接点和第一常闭接点分别连接所述低压直流电源的正输出端和所述温度开关保护模块，所述紧急停止开关的第二开关接点同时与所述常闭触点开关的第二端及所述常开触点开关的第二端相连接，所述紧急停止开关的第二常闭接点连接所述三相交流接触器的第二控制接点。

9.如权利要求4至8任一项所述的交流供电控制系统，其特征在于，所述两相供电控制模块和所述三相供电控制模块还分别进一步包括两相供电指示灯和三相供电指示灯，所述两相供电指示灯和所述三相供电指示灯分别用于对所述两相供电控制模块和所述三相供电控制模块的工作状态进行指示；

所述两相供电指示灯的第一端同时与所述选择开关的第一端、所述多路继电器的第一控制接点和第三开关接点相连接，所述两相供电指示灯的第二端与所述三相供电指示灯的第一端连接，所述三相供电指示灯的第二端连接所述三相交流接触器的第七接点，所述三相交流接触器的第八接点连接所述多路继电器的第三常开接点。