[发明专利]一种无触点换向接触器

说明书

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种无触点换向接触器。

背景技术

随着工业化进程的快速发展，工业产品的产量和生产效率大幅度提高，普通接触器的开关频率和可靠性已经无法满足现代化生产流程的需求，其问题和不足主要表现在以下几点：

1、普通接触器的机械触点难以满足开关频率的要求，并且随着开关频率的升高，其使用寿命大幅度降低，造成生产设备故障，影响生产的连续性和生产效率，并且极容易提高产品废品率。

2、由于开关频率过高，造成普通接触器的铁芯和触点的加速磨损，引起启停时间逐步变化，导致定位发生变化，最终影响生产的稳定性。

3、在一些需要开关频率较高且换向频繁的场所，普通接触器故障率更高，甚至根本无法使用。

基于以上普通接触器存在的问题和缺陷，人们开发了一种基于晶闸管的无触点换向接触器，由晶闸管来代替上述的普通接触器，解决了普通接触器在断开与闭合的过程中产生火花的问题，同时满足了现代生产对开关频率的需求，但在实际应用中，不能对各晶闸管进行精准的控制，带来相间短路等一系列问题，致使无触点换向接触器不被广泛采用，大多仍停留在普通接触器阶段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无触点换向接触器，能够准确的控制晶闸管进行换向。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：设计一种无触点换向接触器，包括输入端的三相电源A1、B1、C1，输出端的三相电源A2、B2、C2，以及正向晶闸管组和反向晶闸管组，正向晶闸管组按顺次相序接通输入端和输出端的三相电源A1A2、B1B2、C1C2，反向晶闸管组按反次相序接通输入端和输出端的三相电源A1C2、B1B2、C1A2，其特征在于：还包括单片机单元以及软件或/和硬件形式的互锁模块，单片机单元通过互锁模块控制正向晶闸管组和反向晶闸管组的通断，并使正向晶闸管组和反向晶闸管组不同时处于导通状态。

优选的，互锁模块为互锁电路，互锁电路包括电子开关，单片机单元控制联接电子开关的控制极，电子开关控制联接正向晶闸管组和反向晶闸管组。

优选的，电子开关为第一电子开关和第二电子开关，第一电子开关控制正向晶闸管组的通断，第二电子开关控制反向晶闸管组的通断。

优选的，第一电子开关为NPN型三极管，第二电子开关为PNP型三极管，NPN型三极管的基极和PNP型三极管的基极与单片机单元的同一控制端口相联接。

优选的，还包括控制信号处理电路，控制信号处理电路中设置正向信号单元和反向信号单元，正向信号单元为单片机单元提供正向控制信号，反向信号单元为单片机单元提供反向控制信号。

优选的，正、反向信号单元中设置整流桥和电平转换器，整流桥为电平转换器提供模拟电压信号，电平转换器将模拟电压信号转换成TTL电平传递给单片机单元；电平转换器选用光电隔离器。

优选的，还包括过零触发电路，过零触发电路检测顺次相序中A1A2、B1B2、C1C2和反次相序中A1C2、B1B2、C1A2的相电压过零点，过零触发电路根据各相电压过零点信号控制位于相应相线上正向晶闸管组或者反向晶闸管组中的晶闸管导通和关断。

优选的，过零触发电路设置六个过零触发专用光电耦合器OC1、OC2、OC3、OC4、OC5和OC6，其中：过零触发专用光电耦合器OC1、OC2和OC3的输入端相串接后联接在第一电子开关上、输出端分别联接在相线A1A2、B1B2、C1C2中晶闸管的一端，过零触发专用光电耦合器OC4、OC5、OC6的输入端相串接后联接在第二电子开关上、输出端分别联接在相线A1C2、B1B2、C1A2中晶闸管的一端。

优选的，还包括缺相保护电路，缺相保护电路的一端联接在输入端的A1、B1、C1电源回路中、另一端联接单片机单元，用以检测输入端A1、B1、C1电源的电信号并传递给单片机单元。

优选的，缺相保护电路包括依次联接输入端三相电源A1、B1、C1中各单相电源的三个缺相检测单元，缺相检测单元中设置光耦和第二整流桥，第二整流桥的输入端联接所检测的单相电源，第二整流桥为光耦的输入端提供电源，光耦的输出联接单片机单元。

优选的，还包括显示单元和RC电源模块，显示单元电联接单片机单元，用以显示无触点换向接触器的工作状态；RC电源模块为单片机单元、控制信号发生单元、互锁电路、过零触发电路和缺相保护电路提供直流电源。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是：