CN205212438U - 高效无补偿投切开关 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电子领域，尤其是一种高效无补偿投切开关。一种高效无功补偿投切开关，具有电源电路模块、微处理器及由微处理器控制的投切信号输入模块、检测模块、过零检测模块、运行状态指示模块、磁保持继电器驱动模块和开关模块，所述检测模块和过零检测模块通过光电耦合器IC3控制实现，所述磁保持继电器驱动模块由三极管Q1、三极管Q2和磁保持继电器组成，所述开关模块由RC吸收电路、可控硅SCR、磁保持继电器开关触头S1、隔离脉冲变压器T1及电力电容器C组成。本实用新型具有工作电流小、控制涌流小、不增加电网谐波、对电网无冲击、低功耗和寿命长等显著优点，可替代接触器或晶闸管开关，是投切电容器较理想的产品，可广泛用于低压无功补偿领域。

Description

高效无补偿投切开关
技术领域
本实用新型涉及电子领域，尤其是一种高效无补偿投切开关。
背景技术
在工业、企业供电系统中,由于绝大多数用电设备均属于感性负载，这些用电设备的运行将导致无功功率的增大，使供电系统的功率因数降低,而功率因数的降低将致使：电网回路中功率损耗增大；电网回路中电压损失增大；供电设备的供电能力下降，电能成本增高。为了达到提高功率因素、降低线路损耗、提高设备的利用率，最简单又直接的方法是在电网中并联电力电容器。目前电容无功补偿投切开关一般有3种形式，即普通接触器、带预投电阻的专用接触器、可控硅和大功率固态继电器。大量的试验表明，利用可控硅与继电器的各自优点是解决上面难题的理想方法。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：基于上述问题，提供一种高效无补偿投切开关。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效无功补偿投切开关，具有电源电路模块、微处理器及由微处理器控制的投切信号输入模块、检测模块、过零检测模块、运行状态指示模块、磁保持继电器驱动模块和开关模块，
所述检测模块和过零检测模块通过光电耦合器IC3控制实现，
所述磁保持继电器驱动模块由三极管Q1、三极管Q2和磁保持继电器组成，
所述开关模块由RC吸收电路、可控硅SCR、磁保持继电器开关触头S1、隔离脉冲变压器T1及电力电容器C组成。当脉冲通过隔离脉冲变压器T1时，可控硅SCR导通,脉冲停止后，可控硅SCR过零时截至导通。
当磁保持继电器投合时，光电耦合器IC3的两端没有电压，光电耦合器IC3输出为高电平；而当磁保持继电器切除时，光电耦合器IC3输出为50Hz脉冲。同样，当负载或电网电压异常时，光电耦合器IC3输出为高电平；微处理器根据光电耦合器IC3输出的不同实现对电路的状态检测和过零检测。
进一步地，所述磁保持继电器具有同名端相同的带中心抽头的两组线圈，中心抽头接在+12V电源上,线圈另两端分别接三极管Q1和三极管Q2。
更进一步地，所述磁保持继电器驱动模块还包括与磁保持继电器相连的续流二极管D3、续流二极管D4和电容C1。
施加正脉冲信号使三极管Q1导通、三极管Q2截至时，磁保持继电器合(分)；三极管Q2导通、三极管Q1截至时,磁保持继电器分(合)。三极管Q1和三极管Q2不能同时导通。续流二极管D3、续流二极管D4有效保护三级管Q1和三极管Q2。电容C1为提供足够的脉冲能量，并防止磁保持继电器工作时对其它电路的影响。
进一步地，所述RC吸收电路由电阻R0和电容C0组成。
本实用新型的有益效果是：本实用新型具有工作电流小、控制涌流小、不增加电网谐波、对电网无冲击、低功耗和寿命长等显著优点，可替代接触器或晶闸管开关，是投切电容器较理想的产品，可广泛用于低压无功补偿领域；并且可以根据控制器的输出点数，任意增加投切电容器组数，通过结合共补和分补的方法，提高功率因数，提高电网质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的电路图。
图中：1.微处理器，2.投切信号输入模块，3.检测模块，4.过零检测模块，5.运行状态指示模块，6.磁保持继电器驱动模块，7.开关模块,8.电源电路模块。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1～2所示，一种高效无功补偿投切开关，具有电源电路模块8、微处理器1及由微处理器1控制的投切信号输入模块2、检测模块3、过零检测模块4、运行状态指示模块5、磁保持继电器驱动模块6和开关模块7，检测模块3和过零检测模块4通过光电耦合器IC3控制实现；磁保持继电器驱动模块6主要由三极管Q1、三极管Q2和磁保持继电器组成，还包括与磁保持继电器相连的续流二极管D3、续流二极管D4和电容C1，磁保持继电器具有同名端相同的带中心抽头的两组线圈，中心抽头接在+12V电源上,线圈另两端分别接接三极管Q1和三极管Q2；开关模块由RC吸收电路、可控硅SCR、磁保持继电器开关触头S1、隔离脉冲变压器T1及电力电容器C组成，其中，RC吸收电路由电阻R0和电容C0组成。当脉冲通过隔离脉冲变压器T1时，可控硅SCR导通,脉冲停止后，可控硅SCR过零时截至导通。
当磁保持继电器投合时，光电耦合器IC3的两端没有电压，光电耦合器IC3输出为高电平；而当磁保持继电器切除时，光电耦合器IC3输出为50Hz脉冲。同样，当负载或电网电压异常时，光电耦合器IC3输出为高电平；微处理器根据光电耦合器IC3输出的不同实现对电路的状态检测和过零检测。
可控硅SCR在电压过零时导通，将电力电容器C平稳可靠地接入电网，并维持导通状态；接着使磁保持继电器导通，使其同可控硅SCR处于并联工作的状态，并持续一段时间；最后，停止触发可控硅SCR，可控硅SCR自动退出工作，使磁保持继电器独立承担电力电容器C与电网的连通作用，电路处于稳定工作状态，投合过程结束。
微处理器发出触发脉冲，使可控硅SCR同磁保持继电器处于并联工作的状态；接着磁保持继电器断开，退出工作；电力电容器C与电网的连通作用短时内由可控硅SCR独立承担；最后切除可控硅SCR的触发信号，使可控硅SCR在电流过零时自然关断,完成切除操作。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种高效无功补偿投切开关，其特征在于：具有电源电路模块(8)、微处理器(1)及由微处理器(1)控制的投切信号输入模块(2)、检测模块(3)、过零检测模块(4)、运行状态指示模块(5)、磁保持继电器驱动模块(6)和开关模块(7)，
所述检测模块(3)和过零检测模块(4)通过光电耦合器IC3控制实现，
所述磁保持继电器驱动模块(6)主要由三极管Q1、三极管Q2和磁保持继电器组成，
所述开关模块(7)由RC吸收电路、可控硅SCR、磁保持继电器开关触头S1、隔离脉冲变压器T1及电力电容器C组成。
2.根据权利要求1所述的高效无功补偿投切开关，其特征在于：所述磁保持继电器具有同名端相同的带中心抽头的两组线圈，中心抽头接在+12V电源上,线圈另两端分别接三极管Q1和三极管Q2。
3.根据权利要求2所述的高效无功补偿投切开关，其特征在于：所述磁保持继电器驱动模块还包括与磁保持继电器相连的续流二极管D3、续流二极管D4和电容C1。
4.根据权利要求1所述的高效无功补偿投切开关，其特征在于：所述RC吸收电路由电阻R0和电容C0组成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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