CN113241754B - 三相四线并机相位控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了三相四线并机相位控制器，包括以下控制步骤:步骤S1：一阶段，接入三相市电给两台安全用电智能设备接入三相电，二阶段，主控MCU部分通过相位检测芯片将两台安全用电智能设备的输入电源的相位采集至主控MCU部分中，三阶段，主控MCU部分再将安全用电智能设备中的电压信号进行采集，再通过主控MCU部分自动识别两台安全用电智能设备相位并联锁控制并机输出状态。本发明使得安全用电智能设备供电容量大小由并机设备的数量来精准把控；不再拘泥于某一种特定输入或输入规格的元器件设备，使得各元器件之间的组合配套灵活；增加多台设备并机以增大容量，根据实际需要对并机设备数量进行增减调整，从而选择更为科学合适的并机方式。

Description

三相四线并机相位控制器
技术领域
本发明涉及安全用电智能设备供电技术领域，尤其涉及三相四线并机相位控制器。
背景技术
因为生产生活的需要，使得电力设备在实际生活中的作用越来越突出，而且随着实际需求的不断变化，对电力设备也提出了更高水平的要求，对于电力设备来说，在接电工作过程中也导致存在更多的风险。在安全用电智能设备供电中设备的容量越大，体积也会越大，现有技术下，对其所采取的应对方式不仅制作方法难度大，且开发成本也较高。
在安全用电智能设备供电中，如果想增大安全用电智能设备供电容量，就必须将安全用电智能设备中变压器线圈增大，重量会随着容量越大成正比例上升、元器件选型也会随着容量上升而增加选型难度。目前已知的安全用电智能设备增大安全用电智能设备供电容量，都是将安全用电智能设备中的变压器线圈增大和其它的器件的增大来提升容量，但这种方式会存在以下不足：
其一，重量会随着容量的大小成正比例上升；
其二，元器件选型也会随着容量上升而增加选型难度；
其三，容量存在限制，无法做到大容量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中难以对安全用电智能设备进行并机选择控制的问题，而提出的三相四线并机相位控制器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
三相四线并机相位控制器，包括以下控制步骤:
步骤S1：
一阶段，接入三相市电给两台安全用电智能设备接入三相电，
二阶段，主控MCU部分通过相位检测芯片将两台安全用电智能设备的输入电源的相位采集至主控MCU部分中，
三阶段，主控MCU部分再将安全用电智能设备中的电压信号进行采集，再通过主控MCU部分自动识别两台安全用电智能设备相位并联锁控制并机输出状态；
步骤S2：
一阶段，如果并联锁控制并机输出状态允许并机，则判断输入电源相位和输出电源相位是否在允许并机范围内，
二阶段，如果信号指示部分中各个信号显示在并机范围内，主控MCU部分先将信号进行处理运算，再将控制信号发送至继电器输出控制部分；
步骤S3：
一阶段，如果其中一台安全用电智能设备为安全电输出，另一台安全用电智能设备为市电输出，输出不允许合闸，
二阶段，如果已经有输出并机状态维持，无论是市电输出还是安全电输出，均不允许主机程序对电源进行切换；
步骤S4：
一阶段，如果其中一台安全用电智能设备为输出状态，而另一台安全用电智能设备无输出状态，信号检测回路检测为单台输出，允许单台安全用电智能设备合闸输出，
二阶段，如果不具备，则不允许输出合闸，且输出选择由主控MCU部分处理；
步骤S5：在检测到两台安全用电智能设备并机时，主机自动进入并机锁定状态，此时输出同为市电状态或安全电状态，只要三相均同相位时，后端两个输出开关延时后自动闭合，则输出并机成功；
步骤S6：在并机模式下，安全电源主机物理紧急切换市电按钮失效，本机无输出，同时由于并机信号丢电，相位控制板不工作，线控断路器通过另一台安全用电智能设备的输出反馈供电，保证线控断路器断开。
优选地，所述控制器需要应用到以下系统，该系统包括两台安全用电智能设备、输入电源相位检测、输出电源相位检测、主控MCU部分、网络通讯部分、信号指示部分与继电器输出控制部分。
优选地，两台所述安全用电智能设备上均安装有输入电源相位检测与输出电源相位检测。
优选地，所述输入电源相位检测及输出电源相位检测均与主控MCU部分相连接，且主控MCU部分与网络通讯部分相连接。
优选地，两台所述安全用电智能设备均通过输入电源相位检测与继电器输出控制部分相连接。
优选地，两台所述安全用电智能设备均通过输出电源相位检测连接有双电源开关。
优选地，所述主控MCU部分通过继电器输出控制部分与信号指示部分相连接。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
1、本发明可使得安全用电智能设备供电容量大小由并机设备的数量来精准把控，实现数量与容量的不同匹配组合，从而便于灵活地选取不同组合方式。
2、本发明使得元器件选型趋于便捷简单，不再拘泥于某一种特定输入或输入规格的元器件设备，使得各元器件之间的组合配套更加的灵活多样。
3、本发明可通过增加多台设备并机以增大容量，从而做到大容量，更可以根据实际需要对并机设备数量进行增减调整，从而选择更为科学合适的并机方式。
综上所述，本发明使得安全用电智能设备供电容量大小由并机设备的数量来精准把控，实现数量与容量的不同匹配组合；使得元器件选型趋于便捷简单，不再拘泥于某一种特定输入或输入规格的元器件设备，使得各元器件之间的组合配套更加的灵活多样；通过增加多台设备并机以增大容量，从而做到大容量，可以根据实际需要对并机设备数量进行增减调整，从而选择更为科学合适的并机方式。
附图说明
图1为本发明提出的三相四线并机相位控制器的系统结构示意图；
图2为本发明提出的三相四线并机相位控制器的原理示意图；
图3为本发明提出的三相四线并机相位控制器的两台安全用电智能设备网络并机口电路示意图；
图4为本发明提出的三相四线并机相位控制器的机1合和机2合电源继电器电路示意图；
图5为本发明提出的三相四线并机相位控制器的机1和机2联机反馈继电器电路示意图；
图6为本发明提出的三相四线并机相位控制器的部分信号反馈电路示意图；
图7为本发明提出的三相四线并机相位控制器的三相检测及控制电路示意图；
图8为本发明提出的三相四线并机相位控制器的电源继电器和联机反馈继电器电路示意图；
图9为本发明提出的三相四线并机相位控制器的工作流程示意图。
图中：1安全用电智能设备、2输入电源相位检测、3输出电源相位检测、4主控MCU部分、5网络通讯部分、6信号指示部分、7继电器输出控制部分、8双电源开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-9，三相四线并机相位控制器，包括以下控制步骤:
步骤S1：
一阶段，接入三相市电给两台安全用电智能设备1接入三相电，
二阶段，主控MCU部分4通过相位检测芯片将两台安全用电智能设备1的输入电源的相位采集至主控MCU部分4中,以对两台安全用电智能设备1的市电连接情况进行监控检测，
三阶段，主控MCU部分4再将安全用电智能设备1中的电压信号进行采集，，主控MCU部分4可对两台安全用电智能设备1的整体接电运行情况进行掌握了解，并通过运算分析以进行判断决策，再通过主控MCU部分4自动识别两台安全用电智能设备1相位并联锁控制并机输出状态；
步骤S2：
一阶段，如果并联锁控制并机输出状态允许并机，则判断输入电源相位和输出电源相位是否在允许并机范围内，
二阶段，如果信号指示部分6中各个信号显示在并机范围内，主控MCU部分4先将信号进行处理运算，再将控制信号发送至继电器输出控制部分7，通过主控MCU部分4对继电器输出控制部分7传达命令，以控制输出电源；
步骤S3：
具体参照说明书附图2可知，一阶段，如果其中一台安全用电智能设备1为安全电输出，另一台安全用电智能设备1为市电输出，输出不允许合闸，
二阶段，如果已经有输出并机状态维持，无论是市电输出还是安全电输出，均不允许主机程序对电源进行切换；
步骤S4：
一阶段，如果其中一台安全用电智能设备1为输出状态，而另一台安全用电智能设备1无输出状态，信号检测回路检测为单台输出，允许单台安全用电智能设备1合闸输出，
二阶段，如果不具备，则不允许输出合闸，且输出选择由主控MCU部分4处理，主控MCU部分4传达上述命令，以对两台安全用电智能设备1进行控制；
步骤S5：在检测到两台安全用电智能设备1并机时，主机自动进入并机锁定状态，此时输出同为市电状态或安全电状态，只要三相均同相位时，后端两个输出开关延时后自动闭合，则输出并机成功；
步骤S6：在并机模式下，安全电源主机物理紧急切换市电按钮失效，本机无输出，同时由于并机信号丢电，相位控制板不工作，线控断路器通过另一台安全用电智能设备1的输出反馈供电，保证线控断路器断开。
再具体参照说明书附图3-6可知：
两台安全用电智能设备1网络口均连接三相四线并机相位控制器，当其中一台安全用电智能设备1（后统称为前一台安全用电智能设备1）网络口接入正常后使得J9继电器吸合；
当另一台安全用电智能设备1（后统称为后一台安全用电智能设备1）J9继电器与J10继电器吸合后，从而使得电路中所有的地线接通；
J7继电器吸合LJ1反馈信号送给前一台安全用电智能设备1，机子送入B-1信号，使得该台安全用电智能设备1并机信号指示灯亮，同时J8继电器吸合LJ12反馈信号给后一台安全用电智能设备1，机子送入B-12信号，使得该台安全用电智能设备1并机信号指示灯亮。
进一步地：
当B-1通电后，使得Q15导通，+15V-XK与+15V-XK1连通；
当B-12通电后，使得Q16导通，+15V-XK与+15V-XK2连通。
具体参照说明书附图1可知，控制器需要应用到以下系统，该系统包括两台安全用电智能设备1、输入电源相位检测2、输出电源相位检测3、主控MCU部分4、网络通讯部分5、信号指示部分6与继电器输出控制部分7。
进一步说明：
第一，该技术方案以两台安全用电智能设备1为例，而通过该技术方案可满足容量的大小由并机设备的数量来控制，比如：60kVA的安全电源设备，可以用两台30kVA的设备进行并机，也可以使用三台20kVA的设备进行并机，可以自由组合容量大小；
第二，信号指示部分包括有主电源指示、设备1投入、设备2投入、安全电输出与市电输出；
第三，继电器输出控制部分7远离两台安全用电智能设备1的一端与负载总线相连接。
两台安全用电智能设备1上均安装有输入电源相位检测2与输出电源相位检测3，以对安全用电智能设备1的接电情况进行输入与输出检测。
具体参照说明书附图1可知，输入电源相位检测2及输出电源相位检测3均与主控MCU部分4相连接，且主控MCU部分4与网络通讯部分5相连接。
两台安全用电智能设备1均通过输入电源相位检测2与继电器输出控制部分7相连接，以利用继电器输出控制部分7对安全用电智能设备1的输入电源相位进行检测和控制。
再具体参照说明书附图7-8可知：
当前一台安全用电智能设备1的A相位与后一台安全用电智能设备1的A1相位相同，则开关Q2闭合，否则开关Q2截止；
当前一台安全用电智能设备1的B相位与后一台安全用电智能设备1的B2相位相同时，则开关Q3闭合，否则开关Q3截止；
当前一台安全用电智能设备1的C相位与后一台安全用电智能设备1的C1相位相同时，则开关Q4闭合，否则截止；
更进一步，当开关Q2、开关Q3、开关Q4都闭合时，则+15V-XK与+15V-X连通得电，当开关Q15与开关Q16也导通时，+15V-XK1、+15V-XK2与+15V-XK相连得电，然后J5继电器与J6继电器吸合，从而合闸1开关H1-2和H1-3闭合，合闸2开关H2-2和H2-3闭合，从而使得前一台安全用电智能设备1合闸闭合，后一台安全用电智能设备1合闸闭合。
两台安全用电智能设备1均通过输出电源相位检测3连接有双电源开关8，以在主控MCU部分4的在控制下实现快捷控制。
主控MCU部分4通过继电器输出控制部分7与信号指示部分6相连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.三相四线并机相位控制器，其特征在于，包括以下控制步骤:
步骤S1：
一阶段，接入三相市电给两台安全用电智能设备(1)接入三相电，
二阶段，主控MCU部分(4)通过相位检测芯片将两台安全用电智能设备(1)的输入电源的相位采集至主控MCU部分(4)中，
三阶段，主控MCU部分(4)再将安全用电智能设备(1)中的电压信号进行采集，再通过主控MCU部分(4)自动识别两台安全用电智能设备(1)相位并联锁控制并机输出状态；
步骤S2：
一阶段，如果并联锁控制并机输出状态允许并机，则判断输入电源相位和输出电源相位是否在允许并机范围内，
二阶段，如果信号指示部分(6)中各个信号显示在并机范围内，主控MCU部分(4)先将信号进行处理运算，再将控制信号发送至继电器输出控制部分(7)；
步骤S3：
一阶段，如果其中一台安全用电智能设备(1)为安全电输出，另一台安全用电智能设备(1)为市电输出，输出不允许合闸，
二阶段，如果已经有输出并机状态维持，无论是市电输出还是安全电输出，均不允许主机程序对电源进行切换；
步骤S4：
一阶段，如果其中一台安全用电智能设备(1)为输出状态，而另一台安全用电智能设备(1)无输出状态，信号检测回路检测为单台输出，允许单台安全用电智能设备(1)合闸输出，
二阶段，如果不具备，则不允许输出合闸，且输出选择由主控MCU部分(4)处理；
步骤S5：在检测到两台安全用电智能设备(1)并机时，主机自动进入并机锁定状态，此时输出同为市电状态或安全电状态，只要三相均同相位时，后端两个输出开关延时后自动闭合，则输出并机成功；
步骤S6：在并机模式下，安全电源主机物理紧急切换市电按钮失效，本机无输出，同时由于并机信号丢电，相位控制板不工作，线控断路器通过另一台安全用电智能设备(1)的输出反馈供电，保证线控断路器断开；
所述控制器需要应用到以下系统，该系统包括两台安全用电智能设备(1)、输入电源相位检测(2)、输出电源相位检测(3)、主控MCU部分(4)、网络通讯部分(5)、信号指示部分(6)与继电器输出控制部分(7)；
两台所述安全用电智能设备(1)上均安装有输入电源相位检测(2)与输出电源相位检测(3)；
所述输入电源相位检测(2)及输出电源相位检测(3)均与主控MCU部分(4)相连接，且主控MCU部分(4)与网络通讯部分(5)相连接；
两台所述安全用电智能设备(1)均通过输入电源相位检测(2)与继电器输出控制部分(7)相连接；
两台所述安全用电智能设备(1)均通过输出电源相位检测(3)连接有双电源开关(8)；
所述主控MCU部分(4)通过继电器输出控制部分(7)与信号指示部分(6)相连接。
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