CN104485731A - 一种具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统 - Google Patents

Abstract

一种具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统。其包括：微处理器B、主开关第一位置开关S1OF1、主开关第二位置开关S1OF2、主开关第三位置开关S1OF3、备开关第一位置开关S2OF1、备开关第二位置开关S2OF2、备开关第三位置开关S2OF3、正转继电器J1、反转继电器J2和电机M。本发明不但能用于使用电动机的自动转换开关，还能用于使用电磁线圈驱动的自动转换开关上。经过实践证明在拥有以上三重保护后可以完全杜绝电机烧毁和开关机构损坏等故障，提高了自动转换开关的可靠性。

Description

一种具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统

技术领域

本发明属于自动电源切换装置、输配电技术领域，特别是涉及一种具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统。

背景技术

自动转换开关是配电系统的重要组成装置，一般自动转换开关的输入口连接供电系统的常用和备用两路电源，在两路电源间自动切换，以保证负载供电的连续性。

自动转换开关的转换都需要借助外力驱动机械结构完成电源转换过程，外力主要由电动机、电磁铁、储能机构等驱动器件利用电能转化而来；目前很多自动转换开关失效是因为驱动器件出现损坏，所以保证驱动器件可靠性是自动转换开关可靠工作的前提。

图1示出了目前自动转换开关驱动器的控制系统图，如图1所示，该控制系统以继电器J1 J2为开关器件，S1OF，S2OF为主备电源位置反馈节点，电动机M为驱动器件，电动机M一端接公共端，另两端接正反转控制回路。主电源正常时，微处理器B控制继电器J1闭合，电动机M正转回路接通，驱动机构断开备电源断路器闭合主电源断路器。当主电源断路器闭合后，微处理器B监测到S1OF节点闭合，立刻控制继电器J1断开，转换完成。当主电源故障，备电源正常时，微处理器B控制继电器J2闭合，电动机M反转回路接通，驱动机构断开主电源断路器闭合备电源断路器，微处理器B监测到S2OF节点闭合，立刻控制继电器J2断开，转换完成。

以上控制系统优点是电气结构和程序逻辑简单，成本低。缺点是如果继电器J1或J2触头粘连，电动机M会始终通电，时间长了会烧毁电动机M；如果电动机M长期通电，电动力会长时间作用在转换开关上，使转换开关的机械结构因此变形；如果S1OF或S2OF节点出现损坏，微处理器B会监测到错误的开关位置反馈信号。例如实际开关已闭合，但因为OF出现损坏，所以微处理器B监测到的是开关分断信号，微处理器B就会持续发出闭合信号，造成电动机M烧毁或开关机构损坏，这样自动转换开关就不能正常工作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统。

为了达到上述目的，本发明提供的具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统包括：微处理器B、主开关第一位置开关S1OF1、主开关第二位置开关S1OF2、主开关第三位置开关S1OF3、备开关第一位置开关S2OF1、备开关第二位置开关S2OF2、备开关第三位置开关S2OF3、正转继电器J1、反转继电器J2和电机M；其中：微处理器B的四个输入端口分别与主开关第二位置开关S1OF2、主开关第三位置开关S1OF3、备开关第二位置开关S2OF2和备开关第三位置开关S2OF3相连接，其两个输出端口分别与正转继电器J1和反转继电器J2相连接，正转继电器J1通过备开关第一位置开关S2OF1与电机M相连接，反转继电器J2通过主开关第一位置开关S1OF1与电机M相连接。

所述的主开关第一位置开关S1OF1为主电源开关上的常闭触点开关，其为主电源开关的位置反馈信号开关，当主电源开关闭合时其断开；备开关第一位置开关S2OF1为备电源开关上的常闭触点开关，其为备电源开关的位置反馈信号开关，当备电源开关闭合时其断开；

所述的主开关第二位置开关S1OF2和主开关第三位置开关S1OF3为主电源开关上的常开触点开关，其为主电源开关的位置反馈信号开关，当主电源开关闭合时其闭合；备开关第二位置开关S2OF2和备开关第三位置开关S2OF3为备电源开关上的常开触点开关，其为备电源开关的位置反馈信号开关，当备电源开关闭合时其闭合。

所述的正转继电器J1为电机M的正转控制继电器，其动作时，输出触点闭合，电机M正转运行；反转继电器J2为电机M的反转控制继电器，其动作时，输出触点闭合，电机M反转运行。

本发明提供的具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统不但能用于使用电动机的自动转换开关，还能用于使用电磁线圈驱动的自动转换开关上。经过实践证明在拥有以上三重保护后可以完全杜绝电机烧毁和开关机构损坏等故障，提高了自动转换开关的可靠性。

附图说明

图1为已有技术中自动转换开关驱动器的控制系统图；

图2为本发明提供的具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统的原理框图；

图3为本发明中主电源开关位置反馈电路原理图；

图4为本发明中电动机正反转控制回路原理图；

图5为本发明提供的自动转换开关驱动器控制系统的控制逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统进行详细说明。

如图2所示，本发明提供的具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统包括：微处理器B、主开关第一位置开关S1OF1、主开关第二位置开关S1OF2、主开关第三位置开关S1OF3、备开关第一位置开关S2OF1、备开关第二位置开关S2OF2、备开关第三位置开关S2OF3、正转继电器J1、反转继电器J2和电机M；其中：微处理器B的四个输入端口分别与主开关第二位置开关S1OF2、主开关第三位置开关S1OF3、备开关第二位置开关S2OF2和备开关第三位置开关S2OF3相连接，其两个输出端口分别与正转继电器J1和反转继电器J2相连接，正转继电器J1通过备开关第一位置开关S2OF1与电机M相连接，反转继电器J2通过主开关第一位置开关S1OF1与电机M相连接。

所述的主开关第一位置开关S1OF1为主电源开关上的常闭触点开关，其为主电源开关的位置反馈信号开关，当主电源开关闭合时其断开；备开关第一位置开关S2OF1为备电源开关上的常闭触点开关，其为备电源开关的位置反馈信号开关，当备电源开关闭合时其断开；

所述的主开关第二位置开关S1OF2和主开关第三位置开关S1OF3为主电源开关上的常开触点开关，其为主电源开关的位置反馈信号开关，当主电源开关闭合时其闭合；备开关第二位置开关S2OF2和备开关第三位置开关S2OF3为备电源开关上的常开触点开关，其为备电源开关的位置反馈信号开关，当备电源开关闭合时其闭合。

所述的正转继电器J1为电机M的正转控制继电器，其动作时，输出触点闭合，电机M正转运行；反转继电器J2为电机M的反转控制继电器，其动作时，输出触点闭合，电机M反转运行。

微处理器B为本系统的控制核心部件，其同时监测主电源开关上S1OF2和S1OF3两个位置反馈信号用于判断主电源开关的位置，同时监测备电源开关上S2OF2和S2OF3两个位置反馈信号，用于判断备电源开关的位置；通过控制两个继电器J1、J2的开断，控制电机M正反转；电动机M正转回路，即主电源开关闭合回路中串入了备开关第一位置开关S2OF1，电机反转回路，备电源开关闭合回路中串入了主开关第一位置开关S1OF1。

如图3所示，主电源开关位置反馈电路使用了主电源开关的两个常开节点作反馈元件，主电源开关断开时常开节点S1OF2和S1OF3同时断开，24V直流电不流经光耦，所以微处理器B输出端口IO3和IO4收到的是高电平，表示主电源开关未闭合；主电源开关闭合后常开节点S1OF2和S1OF3同时闭合，光耦导通，微处理器B输出端口IO3和IO4由高电平变为低电平，表示主电源开关闭合。前面叙述过，位置反馈节点一旦损坏，就会烧毁电机和损坏开关机构，所以此处有别于传统设计，采用了两个位置反馈信号识别开关状态。正常时两个节点同时打开或闭合，微处理器B可以判断出开关的状态，一旦其中一个节点损坏，两个位置反馈信号会不一致，这时微处理器B可以判断位置反馈出现故障，就能立刻发命令断开继电器J1，停止转换，避免烧毁电机和损坏开关机构。因此采用以上冗余设为自动转换开关驱动器控制系统提供了第一重保护；备电源开关位置反馈电路与主电源开关相同。

如图4所示，本电动机M正反转控制回路中，继电器J1、J2的常开节点串入控制回路的L线，微处理器B通过输出端口IO5，IO6控制继电器切断和接通L线，电动机M便能正转和反转。此电路的创新点是在电机正转回路中串入了主开关的常闭节点S1OF1，S1OF1只有在主电源开关断开时才会闭合，这时J1继电器才能有效控制电机正转闭合主电源开关；当主电源开关闭合后S1OF1断开，切断了电机控制回路，电机停转。这样即使JI继电器触头粘连，只要主电源开关已经闭合，控制回路就会自动断开，这样就为自动转换开关驱动器控制系统提供了第二重保护。

图5为自动转换开关驱动器控制系统的控制逻辑图，从图中可以看出如果主电源开关的两个位置反馈出现故障，软件会等待一个T2延时后再次检测位置反馈，如果仍然存在故障，便会立刻断开继电器J1，并报警。所以即使位置反馈出现故障，软件也能在T1和T2延时后断开继电器，切断电机电源，保护系统。这样从软件逻辑上为自动转换开关驱动器控制系统提供了第三重保护。

Claims (4)

1.一种具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统，其特征在于：所述的具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统包括：微处理器B、主开关第一位置开关S1OF1、主开关第二位置开关S1OF2、主开关第三位置开关S1OF3、备开关第一位置开关S2OF1、备开关第二位置开关S2OF2、备开关第三位置开关S2OF3、正转继电器J1、反转继电器J2和电机M；其中：微处理器B的四个输入端口分别与主开关第二位置开关S1OF2、主开关第三位置开关S1OF3、备开关第二位置开关S2OF2和备开关第三位置开关S2OF3相连接，其两个输出端口分别与正转继电器J1和反转继电器J2相连接，正转继电器J1通过备开关第一位置开关S2OF1与电机M相连接，反转继电器J2通过主开关第一位置开关S1OF1与电机M相连接。

2.根据权利要求1所述的具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统，其特征在于：所述的主开关第一位置开关S1OF1为主电源开关上的常闭触点开关，其为主电源开关的位置反馈信号开关，当主电源开关闭合时其断开；备开关第一位置开关S2OF1为备电源开关上的常闭触点开关，其为备电源开关的位置反馈信号开关，当备电源开关闭合时其断开。

3.根据权利要求1所述的具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统，其特征在于：所述的主开关第二位置开关S1OF2和主开关第三位置开关S1OF3为主电源开关上的常开触点开关，其为主电源开关的位置反馈信号开关，当主电源开关闭合时其闭合；备开关第二位置开关S2OF2和备开关第三位置开关S2OF3为备电源开关上的常开触点开关，其为备电源开关的位置反馈信号开关，当备电源开关闭合时其闭合。

4.根据权利要求1所述的具有三重保护的自动转换开关驱动器控制系统，其特征在于：所述的正转继电器J1为电机M的正转控制继电器，其动作时，输出触点闭合，电机M正转运行；反转继电器J2为电机M的反转控制继电器，其动作时，输出触点闭合，电机M反转运行。