CN201805273U - 用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路，有一个以上的依次串接在供电电源上的补偿变压器，一个以继电器为开关的共享H桥电路，与补偿变压器个数相同的一个以上的以继电器为开关的H桥电路，补偿变压器的次级线圈串接在供电电源上，一个以上的补偿变压器初级线圈的一端均与一个共享H桥电路相连，每一个补偿变压器的初级线圈的另一端与该补偿变压器相对应的一个H桥电路相连接，还设置一辅助切换电路，辅助切换电路的一端与所述的H桥电路连接，辅助切换电路的另一端连接在稳压器输出端或市电火线或零线上。本实用新型消除了继电器触点打火、拉弧问题，结构简单，成本低廉，提高了稳压器的稳定性、可靠性和使用寿命以及适用范围和响应速度。
Description
技术领域
本实用新型属于一种补偿式交流稳压器，特别是涉及一种用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路。
背景技术
目前市场上除了老式电机驱动调压器抽头式的补偿式交流稳压器外，大量存在以晶闸管为切换开关的无触点补偿式交流稳压器。但是由于晶闸管为半导体元件，在成本和可靠性方面都远远不及继电器的机械触点，因此这种无触点补偿式交流稳压器在可靠性、成本方面仍存在问题，其应用范围仍受限制。
以继电器为切换开关的补偿式交流稳压器在市场上很少见，这主要因为继电器在投切过程中不可避免会发生打火、拉弧现象，导致继电器寿命大减，进而严重影响稳压器可靠性和使用寿命。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种能够解决继电器在断开时的打火、拉弧问题的用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路，包括一个以上的依次串接在供电电源上的补偿变压器，一个以继电器为开关的共享H桥电路，以及与补偿变压器个数相同的一个以上的以继电器为开关的H桥电路，所述的补偿变压器的次级线圈串接在供电电源上，所述的一个以上的补偿变压器初级线圈的一端均与所述的一个共享H桥电路相连，所述的每一个补偿变压器的初级线圈的另一端与该补偿变压器相对应的一个H桥电路相连接，还设置一辅助切换电路，所述的辅助切换电路的一端与所述的H桥电路连接，所述的辅助切换电路的另一端连接在稳压器输出端或市电火线或零线上。
所述的辅助切换电路是由一个电阻、一个继电器的常开触点和一个电容相并联构成的电路，所述的继电器的线圈连接在控制电路上。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型的用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路，用一个简单电路拓扑巧妙解决了如下两个严重影响补偿式交流稳压器稳定性可靠性的技术问题：（1）补偿式交流稳压器的以继电器为开关的H桥状态切换时，桥臂短路造成的电流冲击得到成功克制；（2）继电器触点在断开瞬间的打火、拉弧问题得到解决。即本实用新型消除了继电器触点打火、拉弧问题，具有结构简单，成本低廉，大幅提高了稳压器的稳定性、可靠性和使用寿命以及适用范围和响应速度。
附图说明
图1是本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明本实用新型的用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路如下：
如图1所示，本实用新型的用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路，包括一个以上的依次串接在供电电源上的补偿变压器，一个以继电器为开关的共享H桥电路，以及与补偿变压器个数相同的一个以上的以继电器为开关的H桥电路，所述的补偿变压器的次级线圈串接在供电电源上，所述的一个以上的补偿变压器初级线圈的一端均与所述的一个共享H桥电路相连，所述的每一个补偿变压器的初级线圈的另一端与该补偿变压器相对应的一个H桥电路相连接。所述H桥电路单元包含两个桥臂，每个桥臂由上下两个开关电路单元组成，每个开关电路单元由一个继电器和电容的并联电路单元构成。所述的补偿变压器、共享H桥电路和H桥电路其同构成调压单元，通过调整调压单元的状态就可以实现补偿式交流稳压器的稳压功能。为了克服调压过程出现的问题，还设置一辅助切换电路，所述的辅助切换电路的一端与所述的H桥电路连接，所述的辅助切换电路的另一端连接在稳压器输出端或市电火线或零线上。当调压单元调压时，所述的辅助切换单元起到缓冲切换过程中出现的桥臂短路电流及继电器触点打火、拉弧等问题。
所述的辅助切换电路是由一个电阻R1、一个继电器S9的常开触点和一个电容C9相并联构成的电路，所述的继电器S9的线圈连接在控制电路上。
本实用新型的用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路中，设置辅助切换电路单元主要作用有三：（1）抑制H桥状态转换时的短路电流；（2）并联在本单元的继电器触点两侧，起到大幅降低本单元继电器的工作电压的作用；（3）与H桥的开关电路单元中的并联电容共同构成一个RC滤波电路，消除开关电路单元中继电器触点在断开瞬间的拉弧问题。
图1为有3个调压单元的典型电路。本图中继电器S1-S9为从市场购买的普通继电器；电容C1-C9为从市场购买普通交流电容；补偿变压器T1、T2、T3为隔离变压器，采用公知技术设计；电阻R1为一般功率电阻，其功率根据通过的电流确定。
继电器S1、S2为3个H桥电路的共享桥臂，共享桥臂和桥臂S3、S4构成的H桥实现对补偿变压器T1的投切；和桥臂S5、S6构成的H桥实现对补偿变压器T2的投切；和桥臂S7、S8构成的H桥实现对补偿变压器T3的投切。通过调整3个H桥电路S1-S8的状态可以实现三个补偿变压器的自动投切，从而实现稳压功能。
为避免H桥电路在进行状态切换时出现补偿变压器开路，在桥路中加入了辅助切换装置，即由继电器S9、电容C9和电阻R1并联构成的电路单元。当H桥电路状态需要调整时，继电器S9断开，这样H桥回路中就串入了一个功率电阻R1，能有效防止桥臂短路。
继电器触点在断开时会产生打火、拉弧现象，从而严重影响继电器的实际使用寿命。即使在继电器触点两端并联交流滤波电容，拉弧电流的吸收效果也不明显，这是因为在继电器断开瞬间，继电器触点并联电容同继电器触点所在回路的杂散阻抗构成一个于衰减系数很小和振荡频率很高的RLC电路，这种参数的RLC电路对继电器触点断开时的拉弧电流很难有实质吸收作用。
本实用新型巧妙利用辅助切换单元的高阻值功率电阻，同继电器的并联电容构成一个长延时系数的RC低通滤波电路，极大程度吸收了继电器触点断开瞬间的拉弧电流，从而解决继电器在断开时产生的打火、拉弧现象。
下面举例说明以继电器为开关的补偿式交流稳压器调压时前述RC滤波器发挥的作用。
如图1所示，假定最初由继电器S1、S2构成的桥臂的状态为继电器S1吸合、继电器S2断开。如果在某一刻需要将此桥臂的状态调整为继电器S1断开、继电器S2吸合，那么调整过程如下：
第一阶段：继电器S9断开。在此阶段的继电器S9断开瞬间，由电阻R1、电容C9构成的并联RC电路保证继电器S1触点在断开瞬间，其工作电压和电流远低于其额定工作电压和额定工作电流，从而确保触点免于打火、拉弧的破坏。
第二阶段：继电器S2吸合。
第三阶段：继电器S1断开。在此阶段的继电器S1断开瞬间，由电阻R1和电容C1构成的低通滤波电路，可极大程度旁路继电器S1触点两端的突变电流，从而确保流经继电器S1触点以近乎零电流分断，从而确保触点免于打火、拉弧的破坏。
第四阶段：继电器S9吸合，调压过程结束。
总之，在继电器S9断开瞬间，电容C9和电阻R9组成的并联电路可极大程度旁路继电器S9触点的突变电流，降低其工作电压，从而确保流经继电器S9触点的拉弧电流足够小，不对触点造成伤害。在其它继电器（S1-S8中任意一个）断开瞬间，继电器R9和对应的继电器关联的电容（C1-C8）组成的RC低通滤波电路可极大程度旁路相应继电器触点的突变电流，从而确保流经相应继电器触点的拉弧电流足够小，不对触点造成伤害。
Claims (2)
1.一种用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路，包括一个以上的依次串接在供电电源上的补偿变压器，一个以继电器为开关的共享H桥电路，以及与补偿变压器个数相同的一个以上的以继电器为开关的H桥电路，所述的补偿变压器的次级线圈串接在供电电源上，所述的一个以上的补偿变压器初级线圈的一端均与所述的一个共享H桥电路相连，所述的每一个补偿变压器的初级线圈的另一端与该补偿变压器相对应的一个H桥电路相连接，其特征在于，还设置一辅助切换电路，所述的辅助切换电路的一端与所述的H桥电路连接，所述的辅助切换电路的另一端连接在稳压器输出端或市电火线或零线上。
2.根据权利要求1所述的用于补偿式交流稳压器的继电器触点零电流分断电路，其特征在于，所述的辅助切换电路是由一个电阻（R1）、一个继电器（S9）的常开触点和一个电容（C9）相并联构成的电路，所述的继电器（S9）的线圈连接在控制电路上。
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|---|---|---|---|---|
| CN104980041A (zh) * | 2014-04-11 | 2015-10-14 | 常州天曼智能科技有限公司 | 补偿式交流稳压器及其控制方法 |
| CN113588113A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-11-02 | 深圳市禾望电气股份有限公司 | 一种温度检测装置 |
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