[实用新型]机械式电力电容器动态投切开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电容器投切开关。

背景技术

在机械加工行业电焊机及电焊机等焊接设备使用较为普遍，改设 备的负载特性是焊接时电流大，焊接时间短一般只有300～500ms，且 功率因数低，一般只有0.5～0.6.对与该类负载设备的无功补偿有着重 要的意义，不仅能提高功率因数减低损耗，同时能够维持焊接处的电 压，保证并提高焊接质量。目前普遍使用的是动态补偿系统来实现无 功补偿，系统中的投切开关采用可控硅作为投切开关，该投切开关具 有响应速度快，一般≤20ms，投入涌流小，一般小于2In。但是可控硅 是电力电子器件，对于电网浪涌，电压上升率，电压谐波等影响非常 敏感，在实际运行中可控硅经常损坏，需要经常更换可控硅，给生产 带来极大不便。可控硅在投入后会产生谐波注入电网从而污染电网， 同时可控硅在投入后器自身压降有1.2～1.5V，这样就会产生很大有功 损耗。

发明内容

为了克服已有电容器投切开关的有功损耗较大、使用寿命较短的 不足，本实用新型提供了一种降低有功损耗、使用寿命较长的机械式 电力电容器动态投切开关。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种机械式电力电容器动态投切开关，所述投切开关包括电压过 零检测单元、磁保持继电器驱动单元和磁保持继电器触点，所述磁保 持继电器触点为所述电力电容器的投切点，所述磁保持继电器触点的 控制端与所述磁保持继电器驱动单元连接，所述电压过零检测单元、 磁保持继电器驱动单元均与MCU控制单元连接，所述MCU控制单 元包括用于采集电压过零点并触发磁保持继电器驱动单元闭合或分断 的过零投切控制模块。

本实用新型的有益效果主要表现在：降低有功损耗、使用寿命较 长。

附图说明

图1是机械式电力电容器动态投切开关的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1，一种机械式电力电容器动态投切开关，所述投切开关 包括电压过零检测单元、磁保持继电器驱动单元和磁保持继电器触点， 所述磁保持继电器触点为所述电力电容器的投切点，所述磁保持继电 器触点的控制端与所述磁保持继电器驱动单元连接，所述电压过零检 测单元、磁保持继电器驱动单元均与MCU控制单元连接，所述MCU 控制单元包括用于采集电压过零点并触发磁保持继电器驱动单元闭合 或分断的过零投切控制模块。

该开关具有响应速度快，涌流小，工作中不产生谐波，运行中自身功 耗小。主要是采用磁保持继电器作为投切开关，在开关未投入时通过 充电回路对电容器进行预充电，保证电容器上的电压为电网峰值电压， 然后通过采集不同相间的电压过零点，在某一适当时刻触发磁保持继 电器，保证磁保持继电器触点在电压峰值闭合，这样就保证了投入涌 流小。在切除时同样通过电压过零点判断，由于容性负载电流与电压 相位相差90度，这样通过电压过零即可判断出电流过零点，在适当时 刻触发磁保持继电器分断从而保证磁保持继电器触点在电流过零点分 断，保证在切除时无电弧。同时为了保证响应速度够快，通过调整加 在磁保持继电器线圈上的触发电压，保证在控制单元发出触发命令 5ms磁保持继电器即可完成投入或切除。

本实施例的方案，成本降低，只相当于可控硅投切开关的30％， 运行中不产生谐波，不会对电网造成污染；自身功耗小，由于机械式 触点在闭合时接触电阻很小，故在触点闭合时产生的有功损耗非常小； 可实现随时切除随时投入，实现快速响应负载的变化；对电网的浪涌 谐波等干扰不敏感，能保证长期可靠运行。