CN106130165B - 自动转换开关电器的控制电路 - Google Patents

自动转换开关电器的控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种自动转换开关电器的控制电路，包括接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5，中间继电器R、备用电源合闸选择线圈SC1、SC2；主线圈CC，以及多个微动开关；控制器实时监控两路电源的工作状况，当发现一路电源出现故障时，需要由这一路供电电源转换到另一路作为供电电源；本发明的控制电路实现了常用电源和备用电源的可靠切换，保证重要负载可靠运行，电气控制原理简单，清晰，开关连接结构合理，开关装置不发生误动作，准确及时完成供电系统切换。本发明只由一套电磁系统完成自动转换开关电器的电源切换，大大缩小了开关本体的体积，耗材少。通过几组接触器电气联锁控制开关动作，简洁可靠。

Description

自动转换开关电器的控制电路
技术领域
本发明涉及一种自动转换开关电器，尤其是一种自动转换开关电器的控制电路。
背景技术
PC级大电流自动转换开关电器三位置开关一般机构比较复杂，电磁系统的设计比较难，而且需要的驱动力大，带来的体积比较大，特别是开关机构的限制。
自动转换开关电器实现常用电源到备用电源，备用电源到常用电源的合分闸过程和控制；自动转换开关电器的控制需要准确，合理，动作可靠；自动转换开关电器的控制电路设计尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种自动转换开关电器的控制电路，能够准确及时完成供电系统切换，动作可靠，切换速度快，结构紧凑体积小。本发明采用的技术方案是：
一种自动转换开关电器的控制电路，包括接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5，中间继电器R、备用电源合闸选择线圈SC1、SC2；主线圈CC，以及多个微动开关；
中间继电器R线圈一端接控制器的一个常用电源接线端子，另一端接控制器的另一个常用电源接线端子；中间继电器R的常开点R-1的一端接制器的一个常用电源接线端子，另一端接接触器KM2的常闭点KM2-1的一端，接触器KM2的常闭点KM2-1的另一端接接触器KM1线圈一端，接触器KM1线圈另一端接控制器的另一个常用电源接线端子；中间继电器R的常闭点R-2的一端接控制器的一个备用电源接线端子，另一端接接触器KM1的常闭点KM1-1一端，接触器KM1的常闭点KM1-1的另一端接接触器KM2线圈一端，接触器KM2线圈另一端接控制器的另一个备用电源接线端子；
接触器KM1的常开点KM1-2的一端接控制器的一个常用电源接线端子，另一端接接触器KM3的常开点KM3-1的一端、接触器KM2的常开点KM2-2的一端和接触器KM5的常开点KM5-1一端；接触器KM2的常开点KM2-2的另一端接控制器的一个备用电源接线端子；接触器KM3的常开点KM3-1的另一端接接触器KM5的常开点KM5-1的另一端和整流桥Si的一个输入端；整流桥Si的正负输出端接主线圈CC的两端，整流桥Si的另一个输入端接接触器KM3的常开点KM3-2一端和接触器KM5的常开点KM5-2的一端；接触器KM3的常开点KM3-2另一端接接触器KM5的常开点KM5-2的另一端、接触器KM1的常开点KM1-3的一端以及接触器KM2的常开点KM2-3一端；接触器KM1的常开点KM1-3的另一端接控制器的另一个常用电源接线端子；接触器KM2的常开点KM2-3的另一端接控制器的另一个备用电源接线端子；
接触器KM4的常开点KM4-1的一端接控制器的一个备用电源接线端子，另一端接备用电源合闸选择线圈SC1的一端和SC2的一端；备用电源合闸选择线圈SC1和SC2的另一端接接触器KM4的常开点KM4-2的一端，接触器KM4的常开点KM4-2的另一端接控制器的另一个备用电源接线端子；
微动开关AX1-1的常闭点一端接控制器的一个常用电源合闸端子，另一端接微动开关BX1-1的常闭点一端，微动开关BX1-1的常闭点另一端接微动开关SC1-1的常闭动触点；微动开关AX1-2的常闭点一端接控制器的一个备用电源合闸端子，另一端接微动开关BX1-2的常闭点一端，微动开关BX1-2的常闭点另一端接微动开关SC1-1的常开动触点，以及接触器KM4线圈一端；微动开关SC1-1的静触点接接触器KM3线圈一端，接触器KM3线圈另一端接微动开关SC2-1的静触点；微动开关SC2-1的常闭动触点接控制器的另一个常用电源合闸端子；接触器KM4线圈的另一端接微动开关SC2-1的常开动触点和控制器的另一个备用电源合闸端子；
微动开关AX2-1的常开点一端接控制器的一个常用电源脱扣端子，另一端接接触器KM5线圈一端；微动开关BX2-1的常开点一端接控制器的一个备用电源脱扣端子，另一端接接触器KM5线圈一端；接触器KM5线圈另一端接微动开关AX2-2的常开点一端和微动开关BX2-2的常开点一端；微动开关AX2-2的常开点另一端接控制器的另一个常用电源脱扣端子，微动开关BX2-2的常开点另一端接控制器的另一个备用电源脱扣端子；
主回路开关K1一端接常用电源，另一端接负载；主回路开关K2一端接备用电源，另一端接负载。
进一步地，所述的自动转换开关电器的控制电路，还包括四个辅助开关AX3-1、AX3-2、BX3-1、BX3-2；
辅助开关AX3-1、BX3-1为单刀单掷开关，辅助开关AX3-2、BX3-2为单刀双掷开关，四个辅助开关AX3-1、AX3-2、BX3-1、BX3-2的各触点分别和控制器的各辅助开关接线端子连接；
辅助开关AX3-1、AX3-2与主回路开关K1联动，辅助开关BX3-1、BX3-2与主回路开关K2联动。
进一步地，微动开关AX1-1和AX1-2采用一个集成联动的微动开关；微动开关BX1-1和BX1-2采用一个集成联动的微动开关。
进一步地，微动开关AX2-1和AX2-2采用一个集成联动的微动开关；微动开关BX2-1和BX2-2采用一个集成联动的微动开关。
本发明的优点在于：
1）只由一套电磁系统完成自动转换开关电器的电源切换，大大缩小了开关本体的体积，耗材少。通过几组接触器电气联锁控制开关动作，简洁可靠。
2）本发明通过这套电气控制电路，保证在控制器的实时监控下，开关装置不发生误动作，准确及时完成供电系统切换，即由常用电源转换的备用电源，或者由备用电源转换到常用电源的过程。
附图说明
图1为本发明的电原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
自动转换开关电器，包括控制器，和电磁系统；本发明的重点在于介绍电磁系统涉及的电路，电磁系统的机械部分只略作介绍。
如图1所示，自动转换开关电器的控制电路，包括接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5，中间继电器R、备用电源合闸选择线圈SC1、SC2；主线圈CC，以及多个微动开关；
主线圈CC用作合闸线圈兼脱扣线圈；接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5分别作为常用电源侧接触器、备用电源侧接触器、合闸接触器、备用电源选择接触器、脱扣接触器；
该控制电路连接控制器，控制器上的接线端子如图1中的端子1～27所示；
端子1、2为常用电源接线端子；
端子3、4为备用电源接线端子；
端子7、8为常用电源合闸端子；
端子9、10为备用电源合闸端子；
端子11、12为常用电源脱扣端子；
端子13、14为备用电源脱扣端子；
端子16-27为辅助开关接线端子；
自动转换开关电器有三个位置：常用电源位置、中间位置、备用电源位置；在常用电源位置时，图1中的主回路开关K1接通，主回路开关K2断开。负载接通常用电源；在中间位置时，主回路开关K1和K2都断开；在备用电源位置时，主回路开关K1断开，主回路开关K2接通，负载接通备用电源；
图1中的电路对应于自动转换开关电器的中间位置；
中间继电器R线圈一端接控制器的一个常用电源接线端子，另一端接控制器的另一个常用电源接线端子；中间继电器R的常开点R-1的一端接制器的一个常用电源接线端子，另一端接接触器KM2的常闭点KM2-1的一端，接触器KM2的常闭点KM2-1的另一端接接触器KM1线圈一端，接触器KM1线圈另一端接控制器的另一个常用电源接线端子；中间继电器R的常闭点R-2的一端接控制器的一个备用电源接线端子，另一端接接触器KM1的常闭点KM1-1一端，接触器KM1的常闭点KM1-1的另一端接接触器KM2线圈一端，接触器KM2线圈另一端接控制器的另一个备用电源接线端子；
接触器KM1的常开点KM1-2的一端接控制器的一个常用电源接线端子，另一端接接触器KM3的常开点KM3-1的一端、接触器KM2的常开点KM2-2的一端和接触器KM5的常开点KM5-1一端；接触器KM2的常开点KM2-2的另一端接控制器的一个备用电源接线端子；接触器KM3的常开点KM3-1的另一端接接触器KM5的常开点KM5-1的另一端和整流桥Si的一个输入端；整流桥Si的正负输出端接主线圈CC的两端，整流桥Si的另一个输入端接接触器KM3的常开点KM3-2一端和接触器KM5的常开点KM5-2的一端；接触器KM3的常开点KM3-2另一端接接触器KM5的常开点KM5-2的另一端、接触器KM1的常开点KM1-3的一端以及接触器KM2的常开点KM2-3一端；接触器KM1的常开点KM1-3的另一端接控制器的另一个常用电源接线端子；接触器KM2的常开点KM2-3的另一端接控制器的另一个备用电源接线端子；
接触器KM4的常开点KM4-1的一端接控制器的一个备用电源接线端子，另一端接备用电源合闸选择线圈SC1的一端和SC2的一端；备用电源合闸选择线圈SC1和SC2的另一端接接触器KM4的常开点KM4-2的一端，接触器KM4的常开点KM4-2的另一端接控制器的另一个备用电源接线端子；
微动开关AX1-1的常闭点一端接控制器的一个常用电源合闸端子，另一端接微动开关BX1-1的常闭点一端，微动开关BX1-1的常闭点另一端接微动开关SC1-1的常闭动触点；微动开关AX1-2的常闭点一端接控制器的一个备用电源合闸端子，另一端接微动开关BX1-2的常闭点一端，微动开关BX1-2的常闭点另一端接微动开关SC1-1的常开动触点，以及接触器KM4线圈一端；微动开关SC1-1的静触点接接触器KM3线圈一端，接触器KM3线圈另一端接微动开关SC2-1的静触点；微动开关SC2-1的常闭动触点接控制器的另一个常用电源合闸端子；接触器KM4线圈的另一端接微动开关SC2-1的常开动触点和控制器的另一个备用电源合闸端子；
微动开关AX1-1和AX1-2可采用一个集成联动的微动开关；微动开关BX1-1和BX1-2可采用一个集成联动的微动开关；
微动开关AX2-1的常开点一端接控制器的一个常用电源脱扣端子，另一端接接触器KM5线圈一端；微动开关BX2-1的常开点一端接控制器的一个备用电源脱扣端子，另一端接接触器KM5线圈一端；接触器KM5线圈另一端接微动开关AX2-2的常开点一端和微动开关BX2-2的常开点一端；微动开关AX2-2的常开点另一端接控制器的另一个常用电源脱扣端子，微动开关BX2-2的常开点另一端接控制器的另一个备用电源脱扣端子；
微动开关AX2-1和AX2-2可采用一个集成联动的微动开关；微动开关BX2-1和BX2-2可采用一个集成联动的微动开关；
主回路开关K1一端接常用电源，另一端接负载；主回路开关K2一端接备用电源，另一端接负载；
本发明的工作原理介绍如下：图1中，自动转换开关电器位于中间位置；
1）中间位置—>常用电源位置；
常用电源此时正常，控制器的端子1、2被施加交流市电，则中间继电器R线圈得电，常开点R-1闭合，常闭点R-2断开，接触器KM1线圈得电（而接触器KM2线圈失电），常闭点KM1-1断开（接触器KM2和接触器KM1机械联锁，处在断开位置），常开点KM1-2、KM1-3闭合；
此时，控制器在端子8和7给出电信号，施加电压，接触器KM3线圈得电，常开点KM3-1和KM3-2闭合，主线圈CC得电(KM1-2、KM3-1、Si、CC、KM3-2、KM1-3这一条支路导通），电磁系统的操作机构动作，使得主开关K1闭合，同时使得微动开关AX2-1和AX2-2闭合，微动开关AX1-1和BX1-1断开，接触器KM3线圈失电，常开点KM3-1和KM3-2由闭合变成断开，使得主线圈CC又失电，防止线圈CC长时间通电过热烧坏；
当常用电源出现故障时（包括过压、欠压、缺相等），控制器检测备用电源，如果备用电源也有故障，那么控制器发出报警信号，自动转换开关电器不动作，如果备用电源正常，控制器发出指令让自动转换开关电器处于中间位置；
2）常用电源位置-->中间位置；
控制器在端子12和11给出电信号，施加电压，由于上一过程中微动开关AX2-1和AX2-2闭合，因此接触器KM5线圈得电，接触器KM5的常开点KM5-1和KM5-2闭合，主线圈CC得电，(KM1-2、KM5-1、Si、CC、KM5-2、KM1-3这一条支路导通），开关电器脱扣，电磁系统的操作机构动作，使得主回路开关K1断开，微动开关AX2-1和AX2-2断开，微动开关AX1-1和BX1-1闭合；
微动开关AX2-1和AX2-2断开使得接触器KM5线圈失电，接触器KM5的常开点KM5-1和KM5-2从闭合变成常开，主线圈CC马上失电，避免线圈过热烧坏；
微动开关AX1-1和BX1-1虽然变为闭合，但是控制器此时并未在端子8、7间施加电压，因此接触器KM3线圈未得电，接触器KM3的常开点KM3-1和KM3-2保持断开状态；
撤去常用电源供电后，整个电路又回到图1所示；
3）中间位置-->备用电源位置；（当备用电源正常时）
控制器在端子10、9给出电信号，施加电压，接触器KM4线圈得电，接触器KM4的常开点KM4-1和KM4-2闭合，备用电源合闸选择线圈SC1、SC2同时得电，电磁系统的操作机构动作，使得微动开关SC1-1、SC1-2的静触点与常开动触点接触，（即图1中SC1-1、SC1-2的触头都向右移动）接触器KM3的线圈得电，接触器KM3的常开点KM3-1和KM3-2闭合，而此时，因为备用电源正常，接触器ＫＭ２线圈得电，接触器ＫＭ２的常开点KM2-2和KM2-3闭合；主线圈CC得电（KM2-2、KM3-1、Si、CC、KM3-2、KM2-3这一条支路导通），电磁系统的操作机构动作，使得主回路开关K2闭合，
同时使得微动开关BX2-1和BX2-2闭合，微动开关AX1-2和BX1-2断开，接触器KM4线圈失电，常开点KM4-1和KM4-2断开，备用电源合闸选择线圈SC1、SC2又失电，电磁系统的操作机构动作，微动开关SC1-1、SC1-2的静触点与常开动触点分离，接触器KM3线圈失电，接触器KM3的常开点KM3-1和KM3-2从闭合转为断开，主线圈CC又失电，避免线圈过热烧坏；
4）备用电源位置-->中间位置；
当常用电源正常后，控制器在端子14和13给出电信号，施加电压，由于上一过程微动开关BX2-1和BX2-2闭合，接触器KM5线圈得电，接触器KM5的常开点KM5-1和KM5-2闭合，主线圈CC得电（KM2-2、KM5-1、Si、CC、KM5-2、KM2-3这一条支路导通），开关电器脱扣，电磁系统的操作机构动作，使得主回路开关K2断开，微动开关BX2-1和BX2-2断开，微动开关AX1-2和BX1-2闭合；
微动开关BX2-1和BX2-2断开使得接触器KM5线圈失电，接触器KM5的常开点KM5-1和KM5-2从闭合转为断开，主线圈CC又失电，避免线圈过热烧坏；
然后按照上述“中间位置—>常用电源位置”的过程，将负载切换接入常用电源；
上述过程完成了由常用电源转换备用电源，由备用电源转换常用电源的电气控制过程。
本发明还包括四个辅助开关AX3-1、AX3-2、BX3-1、BX3-2；
辅助开关AX3-1、BX3-1为单刀单掷开关，辅助开关AX3-2、BX3-2为单刀双掷开关，四个辅助开关AX3-1、AX3-2、BX3-1、BX3-2的各触点分别和控制器的各辅助开关接线端子连接；
辅助开关AX3-1、AX3-2与主回路开关K1联动，辅助开关BX3-1、BX3-2与主回路开关K2联动。

Claims (4)

1.一种自动转换开关电器的控制电路，其特征在于，包括接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5，中间继电器R、备用电源合闸选择线圈SC1、SC2；主线圈CC，以及多个微动开关；
中间继电器R线圈一端接控制器的一个常用电源接线端子，另一端接控制器的另一个常用电源接线端子；中间继电器R的常开点R-1的一端接制器的一个常用电源接线端子，另一端接接触器KM2的常闭点KM2-1的一端，接触器KM2的常闭点KM2-1的另一端接接触器KM1线圈一端，接触器KM1线圈另一端接控制器的另一个常用电源接线端子；中间继电器R的常闭点R-2的一端接控制器的一个备用电源接线端子，另一端接接触器KM1的常闭点KM1-1一端，接触器KM1的常闭点KM1-1的另一端接接触器KM2线圈一端，接触器KM2线圈另一端接控制器的另一个备用电源接线端子；
接触器KM1的常开点KM1-2的一端接控制器的一个常用电源接线端子，另一端接接触器KM3的常开点KM3-1的一端、接触器KM2的常开点KM2-2的一端和接触器KM5的常开点KM5-1一端；接触器KM2的常开点KM2-2的另一端接控制器的一个备用电源接线端子；接触器KM3的常开点KM3-1的另一端接接触器KM5的常开点KM5-1的另一端和整流桥Si的一个输入端；整流桥Si的正负输出端接主线圈CC的两端，整流桥Si的另一个输入端接接触器KM3的常开点KM3-2一端和接触器KM5的常开点KM5-2的一端；接触器KM3的常开点KM3-2另一端接接触器KM5的常开点KM5-2的另一端、接触器KM1的常开点KM1-3的一端以及接触器KM2的常开点KM2-3一端；接触器KM1的常开点KM1-3的另一端接控制器的另一个常用电源接线端子；接触器KM2的常开点KM2-3的另一端接控制器的另一个备用电源接线端子；
接触器KM4的常开点KM4-1的一端接控制器的一个备用电源接线端子，另一端接备用电源合闸选择线圈SC1的一端和SC2的一端；备用电源合闸选择线圈SC1和SC2的另一端接接触器KM4的常开点KM4-2的一端，接触器KM4的常开点KM4-2的另一端接控制器的另一个备用电源接线端子；
微动开关AX1-1的常闭点一端接控制器的一个常用电源合闸端子，另一端接微动开关BX1-1的常闭点一端，微动开关BX1-1的常闭点另一端接微动开关SC1-1的常闭动触点；微动开关AX1-2的常闭点一端接控制器的一个备用电源合闸端子，另一端接微动开关BX1-2的常闭点一端，微动开关BX1-2的常闭点另一端接微动开关SC1-1的常开动触点，以及接触器KM4线圈一端；微动开关SC1-1的静触点接接触器KM3线圈一端，接触器KM3线圈另一端接微动开关SC2-1的静触点；微动开关SC2-1的常闭动触点接控制器的另一个常用电源合闸端子；接触器KM4线圈的另一端接微动开关SC2-1的常开动触点和控制器的另一个备用电源合闸端子；
微动开关AX2-1的常开点一端接控制器的一个常用电源脱扣端子，另一端接接触器KM5线圈一端；微动开关BX2-1的常开点一端接控制器的一个备用电源脱扣端子，另一端接接触器KM5线圈一端；接触器KM5线圈另一端接微动开关AX2-2的常开点一端和微动开关BX2-2的常开点一端；微动开关AX2-2的常开点另一端接控制器的另一个常用电源脱扣端子，微动开关BX2-2的常开点另一端接控制器的另一个备用电源脱扣端子；
主回路开关K1一端接常用电源，另一端接负载；主回路开关K2一端接备用电源，另一端接负载。
2.如权利要求1所述的自动转换开关电器的控制电路，其特征在于，还包括四个辅助开关AX3-1、AX3-2、BX3-1、BX3-2；
辅助开关AX3-1、BX3-1为单刀单掷开关，辅助开关AX3-2、BX3-2为单刀双掷开关，四个辅助开关AX3-1、AX3-2、BX3-1、BX3-2的各触点分别和控制器的各辅助开关接线端子连接；
辅助开关AX3-1、AX3-2与主回路开关K1联动，辅助开关BX3-1、BX3-2与主回路开关K2联动。
3.如权利要求1所述的自动转换开关电器的控制电路，其特征在于，
微动开关AX1-1和AX1-2采用一个集成联动的微动开关；微动开关BX1-1和BX1-2采用一个集成联动的微动开关。
4.如权利要求1所述的自动转换开关电器的控制电路，其特征在于，
微动开关AX2-1和AX2-2采用一个集成联动的微动开关；微动开关BX2-1和BX2-2采用一个集成联动的微动开关。
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