CN211606109U - 一种电容器双重过零投入控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电容器双重过零投入控制装置，包括依次连接的同步信号反馈电路、可控硅控制电路、可控硅过零检测电路、可控硅电路，控制信号经同步信号反馈电路、可控硅控制电路、可控硅过零检测电路、可控硅电路传递后，可控硅电路检测有同步信号时则发送到同步开关投切，可控硅电路检测无同步信号时则发送到复合开关投切。可控硅通过同步开关反馈信号进行控制，确保可控硅启动时刻在电压过零时刻附近，避免可控硅在电压峰值误导通引发可控硅损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压无功补偿电容器控制领域，特别是一种电容器双重过零投入控制装置。
背景技术
传统的电容器控制技术，有同步开关控制与复合开关控制两种模式，同步开关控制依赖软件算法，在生产时需要预先根据继电器的特性进行配置，继电器的动作特性与继电器使用次数有关，使用次数越多继电器内部的机械结构就会出现损坏，长期工作就会存在投入过零精度下降，从而导致电容器的损坏；复合开关相比同步开关，具备涌流小，投切次数多可延长电容器的使用寿命，复合开关控制依赖硬件过零采样控制可控硅电路，生产不需要考虑到继电器的动作特性，复合开关更利于生产但是传统的复合开关型电容器采用的控制方式是先投入可控硅然后投入继电器，这样可以保证继电器投入时降低涌流，可现有的可控硅控制技术无法保证可控硅的精确控制，在电容器投入过程中由于电容本体的容量较大，可控硅上通过的电流较大，可控硅发热从而导致出现误导通的现象，可控硅正常导通需要在电压零点时刻附近，若是在高电压附近导通可能会引发可控硅的炸裂或者烧毁；可控硅损坏后，继电器的投入就存在极大的风险，由于没有可控硅的提前投入，继电器投入就存在非过零投入，继电器触点会存在瞬间涌流大，过热，这对电容器的使用有着极大的安全隐患。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电容器双重过零投入控制装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种电容器双重过零投入控制装置，包括依次连接的同步信号反馈电路、可控硅控制电路、可控硅过零检测电路、可控硅电路，控制信号经同步信号反馈电路、可控硅控制电路、可控硅过零检测电路、可控硅电路传递后，可控硅电路检测有同步信号时则发送到同步开关投切，可控硅电路检测无同步信号时则发送到复合开关投切。
本实用新型中，所述可控硅控制电路控制信号连接第一三极管基极，第一三极管集电极连接电源正极，发射极连接第一光耦原边一号管脚，第一光耦原边二号脚通过第二电阻连接第二光耦原边一号管脚，第二光耦原边第二管脚连接电源地。
本实用新型中，所述可控硅过零检测电路第一光耦副边连接第二光耦副边，第二光耦副边第四管脚连接可控硅G极。
本实用新型中，所述可控硅电路可控硅第二管脚连接电网，第一管脚连接负载端，电网与负载之间通过第一电容串联第三电阻并联可控硅一二脚两端。
本实用新型中，所述继电器电路两路控制端第一第二管脚连接控制信号，继电器开关部分连接电网。
本实用新型中，所述同步信号反馈电路第三光耦副边集电极连接电源正极，连接第五电阻输出信号，第五电阻连接第三三极管集电极，第三光耦副边发射极连接第七下拉电阻，第七电阻接地，连接第三三极管基极，第三三极管发射极接地。
本实用新型中，所述可控硅G极与可控硅第一管脚之间连接第四电阻，第四电阻连接第二光耦四号脚，第二光耦六号脚连接第一光耦号脚，第一光耦六号脚连接第一电阻。
本实用新型中，可控硅第二管脚连接继电器第四管脚，第四管脚连接第六电阻连接第三光耦原边，继电器第管脚连接可控硅第一管脚。
有益效果：1、可控硅通过同步开关反馈信号进行控制，确保可控硅启动时刻在电压过零时刻附近，避免可控硅在电压峰值误导通引发可控硅损坏；
2、可控硅在出现故障后，继电器获取同步开关反馈信号，电容器可以继续正常工作；
3、可控硅正常导通，可控硅控制与继电器控制协同工作可组成复合开关模式，降低电容器涌流，延长继电器使用寿命，确保电容器工作安全可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是本实用新型的工作流程图。
图2是本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
实施例：
如图1，本实施例提供了一种电容器双重过零投入控制装置，包括依次连接的同步信号反馈电路、可控硅控制电路、可控硅过零检测电路、可控硅电路，控制信号经同步信号反馈电路、可控硅控制电路、可控硅过零检测电路、可控硅电路传递后，可控硅电路检测有同步信号时则发送到同步开关投切，可控硅电路检测无同步信号时则发送到复合开关投切。所述可控硅控制电路控制信号连接第一三极管基极，第一三极管集电极连接电源正极，发射极连接第一光耦原边一号管脚，第一光耦原边二号脚通过第二电阻连接第二光耦原边一号管脚，第二光耦原边第二管脚连接电源地。所述可控硅过零检测电路第一光耦副边连接第二光耦副边，第二光耦副边第四管脚连接可控硅G极。所述可控硅电路可控硅第二管脚连接电网，第一管脚连接负载端，电网与负载之间通过第一电容串联第三电阻并联可控硅一二脚两端。所述继电器电路两路控制端第一第二管脚连接控制信号，继电器开关部分连接电网。所述同步信号反馈电路第三光耦副边集电极连接电源正极，连接第五电阻输出信号，第五电阻连接第三三极管集电极，第三光耦副边发射极连接第七下拉电阻，第七电阻接地，连接第三三极管基极，第三三极管发射极接地。所述可控硅G极与可控硅第一管脚之间连接第四电阻，第四电阻连接第二光耦四号脚，第二光耦六号脚连接第一光耦号脚，第一光耦六号脚连接第一电阻。可控硅第二管脚连接继电器第四管脚，第四管脚连接第六电阻连接第三光耦原边，继电器第管脚连接可控硅第一管脚。
电路控制部分可以用单片机管脚直接发送控制信号命令，当投入命令下发后，此时电网电压与电容器之间存在压差，同步信号反馈电路返回电网电压周期变化时的信号，同步信号被单片机系统识别，及时发送可控硅控制信号，触发可控硅电路导通，再次检测同步信号，同步信号不出现变化证明可控硅被有效启动，此时工作于复合开关投入模式，同步信号依旧出现变化，则说明可控硅电路没有启动，则进入同步开关投入模式。
更具体的说，如图2所示，本实用新型公开了一种电容器双重过零投入控制电路及方法，包括可控硅控制电路、可控硅过零检测电路、可控硅电路、继电器电路、同步信号反馈电路；所述同步信号反馈电路N3光耦原边通过R6限流电阻采集电网电压幅值变化，N3可采用双向光耦，N3光耦副边集电极连接单片机电源正极，下拉电阻R7接电源地同时连接N3光耦发射极，发射极连接Q3三极管基极，控制MC1输出同步信号，R7为上拉电阻连接电源正极，MC1同步信号在电网电压幅值较高时处于低电平，在电网电压幅值变低一定范围内MC1变为高电平，电平变化成高电平表明此刻为电网电压幅值接近零点时刻。同步信号被单片机识别，单片机立即下发可控硅控制信号，Q1三极管基极与控制信号管脚连接，控制信号发送后，Q1三极管导通，VCC电压导通N1与N2过零检测光耦原边，过零检测光耦处于待出发模式，采用串联两路过零检测光耦可以对电网电压进行分压，同时也可以提高过零检测能力，增加可控硅控制安全性；由于控制信号由同步信号传递，控制信号发送时刻即为电网电压过零点附近时刻，此时可控硅基极被触发，可控硅电路在过零点时刻被有效启动，不会出现可控硅在非过零时刻误触发，R3电阻与C1电容串联构成阻容电路并联可控硅输入与输出端可避免可控硅误触发机率。
完成可控硅操作后再次采集同步信号变化量，根据同步信号状态本实用新型有A、B两种工作模式：
A、复合开关模式：可控硅启动后，电网电压给电容器负载充电，继电器开关部分两端电压相同，N3光耦原边不导通，同步信号反馈电路不工作，Q3三极管处于断路状态，同步信号处于高电平无信号变化，单片机识别无同步信号判断后进入复合开关模式，可直接投入继电器，随后撤销可控硅控制信号，电容器处于投入状态。
B、同步开关模式：可控硅由于过零检测光耦损坏，或者可控硅本身问题导致未触发，此时可控硅两端电网电压不相同，继电器开关不能直接投入，强行投入会损坏继电器并且造成极大的涌流，利用同步信号，此刻可撤销可控硅控制信号，避免可控硅再次发生故障，采用同步开关投入模式，根据预先设定好的参数，软件计算过零，提前发送控制信号使继电器工作，电容器也可进入投入状态。
通过同步信号反馈电路与光耦过零检测电路双重过零采样，使复合开关在无法工作后可以按照同步开关模式继续执行投入命令，可增强电容器系统的稳定性与可靠性。
本实用新型提供了一种电容器双重过零投入控制装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (8)
1.一种电容器双重过零投入控制装置，其特征在于，包括依次连接的同步信号反馈电路、可控硅控制电路、可控硅过零检测电路、可控硅电路和继电器电路，控制信号经同步信号反馈电路、可控硅控制电路、可控硅过零检测电路、可控硅电路传递后，可控硅电路检测有同步信号时则发送到同步开关投切，可控硅电路检测无同步信号时则发送到复合开关投切。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可控硅控制电路控制信号连接第一三极管基极，第一三极管集电极连接电源正极，第一三极管发射极连接第一光耦原边一号管脚，第一光耦原边二号脚通过第二电阻连接第二光耦原边一号管脚，第二光耦原边第二管脚连接电源地。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述可控硅过零检测电路第一光耦副边连接第二光耦副边，第二光耦副边第四管脚连接可控硅G极。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述可控硅电路可控硅第二管脚连接电网，第一管脚连接负载端，电网与负载之间通过第一电容串联第三电阻并联可控硅一二脚两端。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述继电器电路两路控制端第一第二管脚连接控制信号，继电器开关部分连接电网。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述同步信号反馈电路第三光耦副边集电极连接电源正极以及第五电阻输出信号，第五电阻连接第三三极管集电极，第三光耦副边发射极连接第七下拉电阻以及第三三极管基极，第七电阻接地，第三三极管发射极接地。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述可控硅G极与可控硅第一管脚之间连接第四电阻，第四电阻连接第二光耦四号脚，第二光耦六号脚连接第一光耦4号脚，第一光耦六号脚连接第一电阻。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，可控硅第二管脚连接继电器第四管脚，第四管脚连接第六电阻连接第三光耦原边，继电器第5管脚连接可控硅第一管脚。
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