[实用新型]低功耗智能型过零投切控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制器，尤其是用于交流无功补偿电容器的通断控制及交流电源通断控制等场合的低功耗智能型过零投切控制器。

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，这些用电设备在运行时除了从供电系统取用有功功率外，还取用相当数量的无功功率。有些生产设备(如轧机，电弧炉等)在生产过程中还经常出现无功冲击负荷，这种冲击负荷比正常取用的无功功率可能增大5～6倍。从电路理论知道，无功功率的增大使供电系统的功率因数降低。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。中华人民共和国为了奖励企业提高功率因数，在按两部电价制收电费时，规定了依照企业功率因数的高低而调整所收电费额的附加奖惩制度。按照这个制度，对月平均功率因数高于规定值的企业，可以按超过的多少相应地减收电费，而当功率因数低于规定值时，则增收电费。在《全国供用电规则》中明确规定，功率因数低于0.7时，电业局可不予供电。因而企业无论从节约电费、提高供电质量还是从提高供电设备的供电能力出发，都必须考虑补偿无功功率的措施，而无功功率的补偿通常采用在电网中并联电容器的方法来实现。而通常电容器的投切主要采用可控硅投切或采用交流接触器投切，电容器投切时由于涌流较大，虽然可以在过零点投，但可控硅需要较大的散热面积，体积较大，而采用交流接触器投切体积较小，但不能保证在过零点投切，触点容易烧结。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以在过零点投切电容器或交流电源开关，达到开关投切时无涌流、触点不烧结、体积小、能耗小、不引入暂态和谐波的低功耗智能型过零投切控制器。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是，一种低功耗智能型过零投切控制器，包括控制器动作控制电路、单片机处理电路、稳压电源电路、可控硅触发电路、继电器控制电路、可控硅和继电器并联电路、过零点检测电路、工作状态指示电路，控制器动作控制电路与单片机处理电路电连接，单片机处理电路与稳压电源电路电连接，单片机处理电路与工作状态指示电路电连接，单片机处理电路与可控硅触发电路电连接，单片机处理电路与继电器控制电路电连接，可控硅和继电器并联电路与可控硅触发电路电连接，继电器控制电路与可控硅和继电器并联电路电连接，可控硅和继电器并联电路与过零点检测电路电连接，过零点检测电路与单片机处理电路电连接，可控硅和继电器并联电路中的可控硅与磁保持继电器并接，投切时将可控硅先过零触发，稳定后再将磁保持继电器吸合导通。

过零点检测电路通过光耦电路将开关两端的正弦波信号转化成方波信号，送到单片机处理电路进行过零点检测，以便在控制器接收到开关闭合控制命令在过零点闭合，光耦隔离电路还具有强电和弱电隔离的作用，该电路还具有缺相信息的检测，当该路开关缺相时此时该路没有信号送出，所以可以根据是否有信号送出来判断该路是否为缺相。可控硅触发电路采用脉冲变压器T来实现，主要用于对双向可控硅电路进行控制，继电器控制电路主要用于继电器电路进行控制，可控硅阻容保护电路并联在双向可控硅的两端用于保护可控硅，同时又作为对开关交流电压波形信号的采集作用，可控硅电路和继电器电路并联在一起，可控硅电路主要起到辅助作用，由于可控硅响应速度快，而继电器响应速度慢，所以开关闭合时先闭合可控硅然后在几十毫秒或几秒种内再将继电器或接触器闭合，这样可以保证开关在过零点投切，开关闭合后可控硅两端电压为零此时可控硅自动关断。稳压电源电路主要给控制器提供电源。工作状态指示电路用于指示电路的工作状态。控制器动作控制电路由光电隔离电路组成主要用于接收来自外部控制命令，当需要开关动作时(闭合或断开)，外部电路向控制器发出脉冲信号，通过光电隔离送到单片机，以便对开关进行控制。