智能开关制造技术

本实用新型专利技术智能开关及其应用系统属于电学领域，特别是一种带有电子灭弧功能、过载能力强的智能开关及其应用系统，其包括一机械开关，一单向晶闸管、一控制单元，所述机械开关主回路两端分别与所述单向晶闸管的阴极、所述单向晶闸管的阳极连接，所述控制单元与所述机械开关的控制端连接，所述控制单元与所述单向晶闸管连接，本实用新型专利技术智能开关及其应用系统，具有电子灭弧功能、过载能力强、性价比高、可靠性高、使用方便的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术智能开关及其应用系统属于电学领域，特别是一种带有电子灭弧功能、过载能力强的智能开关及其应用系统。
技术介绍
目前在电气控制系统中，广泛使用复合开关等智能开关，对电力电容及其它负载的接通分断控制，其采用二只单向晶闸管(晶闸管)反向并联再与机械开关(磁保持继电器等电磁开关)并联。机械开关分断过程中，由控制单元提供二只单向晶闸管导通控制信号，机械开关分断后，延时关断二只单向晶闸管导通控制信号，来达到无电弧分断的目的；机械开关接通过程中，由控制单元提供二只单向晶闸管导通控制信号，二只单向晶闸管过零导通，然后延时控制机械开关接通。现有的复合开关存在以下缺点：1.单向晶闸管导通时间长，达到几十毫秒，过载能力差、容易过流击穿(特别是电力电容负载，其存在击穿自愈等过程，在没串联电抗的情况下相当于短路)。2.采用二只单向晶闸管与一机械开关并联，性价比低。由于以上原因，复合开关目前额定电流只能做到几十安培，同时可靠性差。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有复合开关等智能开关的不足之处而提供一种只采用一只单向晶闸管，并具有晶闸管导通时间短、过载能力强、性价比高、可靠性高的智能开关及其应用系统。实现本技术的目的是通过以下技术方案来达到的：一种智能开关，其包括一机械开关，一单向晶闸管、一控制单元，所述机械开关主回路两端分别与所述单向晶闸管的阴极、所述单向晶闸管的阳极连接，所述控制单元与所述机械开关的控制端连接，所述控制单元与所述单向晶闸管连接。一种智能开关，所述控制单元预存有所述机械开关的动作时间参数。一种智能开关，在分断过程中，所述控制单元控制所述机械开关在所述单向晶闸管的阳极对所述单向晶闸管的阴极为正电位时分断。一种智能开关，所述机械开关为单断点结构。一种智能开关，所述机械开关为一电磁开关，所述机械开关的控制端为所述电磁开关的 控制线圈。一种智能开关，在接通过程中，所述控制单元控制所述机械开关在所述单向晶闸管的阳极对所述单向晶闸管的阴极为正电位时闭合。一种智能开关，还包括一电压检测电路，所述电压检测电路的输出端与所述控制单元连接，所述电压检测电路与所述单向晶闸管并联，所述控制单元在所述电压检测电路检测到所述机械开关闭合时提供所述单向晶闸管导通控制信号，用于所述机械开关闭合弹跳灭弧。一种智能开关，还包括一电压检测电路，所述电压检测电路与所述单向晶闸管主回路连接，所述电压检测电路的输出信号传递至所述控制单元，在接通过程中，所述控制单元根据所述电压检测电路提供的信号，控制所述单向晶闸管电压过零导通，控制所述机械开关在所述单向晶闸管导通后四分之一周波内闭合。一种智能开关，还包括一电流传感器，所述电流传感器与所述机械开关连接，所述电流传感器用于检测通过所述机械开关的电流，所述电流传感器的输出信号传递至所述控制单元。一种智能开关，所述电流传感器为一微型电流互感器。一种智能开关，在分断过程中，通过所述单向晶闸管的电流导通时间大于零且小于四分之一周波。一种智能开关，所述控制单元在所述电流传感器检测到所述机械开关闭合时提供所述单向晶闸管导通控制信号，用于所述机械开关闭合弹跳灭弧。一种智能开关，所述单向晶闸管的导通电流不通过所述电流传感器。一种智能开关，在分断过程中，所述电流传感器用于测量最后一个通过所述机械开关的电流波形的导通时间，所述控制单元根据所述导通时间，调整所述控制单元控制所述机械开关的时间参数。一种智能开关，还包括一限流电阻、一电压检测电路，所述限流电阻与所述单向晶闸管串联，所述电压检测电路的输出信号传递至所述控制单元，所述电压检测电路的输入端与所述单向晶闸管主回路连接。一种智能开关，所述限流电阻为一电阻丝。一种智能开关，在接通过程中，所述控制单元控制所述单向晶闸管在所述机械开关闭合前无涌流导通，在分断过程中，控制所述机械开关在偏离所述电流的峰值分断。一种智能开关，所述限流电阻通过额定电流条件下，所述限流电阻两端产生的电压降大于5伏特且小于30伏特。一种智能开关，所述单向晶闸管的导通电流不通过所述电流传感器，所述机械开关为单断点结构，通过所述机械开关的电流至少分为两路，其中至少一路电流通过所述电流传感器。一种智能开关，所述机械开关的电流超过所述单向晶闸管或所述机械开关极限分断电流 时，不做分断。一种智能开关，还包括输入元件、显示器件，所述输入元件、所述显示器件与所述控制单元连接，所述输入元件用于设定保护电流值、保护动作时间、动作逻辑，所述显示器件用于显示电流信息、故障信息、设定菜单。一种智能开关，通过所述机械开关的电流至少分为两路，其中至少一路电流通过所述电流传感器。一种智能开关，所述控制单元预存有经校正设备校正的所述电流传感器的输出信号与通过所述机械开关的电流相对应的数据。一种智能开关，还包括一通讯接口，所述通讯接口与所述控制单元连接，所述通讯接口用于与所述校正设备连接。一种智能开关，所述单向晶闸管串联至少一可熔断导体，所述可熔断导体熔断后，所述控制单元控制所述机械开关在所述电流的峰值后至零点区间分断。一种智能开关，所述可熔断导体熔断后，所述控制单元控制所述机械开关在所述电流的峰值三毫秒后至零点区间分断。一种智能开关，所述控制单元连接至少一通讯接口，所述通讯接口用于与外围部件交换信息。一种智能开关的应用系统，包括一上位机、至少一所述智能开关，所述上位机与所述智能开关通过所述通讯接口连接，所述上位机用于对所述智能开关的保护电流值、保护动作时间、动作逻辑、多个所述智能开关之间的动作逻辑或所述智能开关与其他设备相关动作逻辑进行编程，所述上位机用于显示所述智能开关提供的电流信息、故障信息、设定菜单。一种智能开关的应用系统，所述上位机与所述智能开关通过总线通讯方式连接。其工作原理：如图1所示，一种智能开关，其包括一机械开关K1、单向晶闸管SCR1、控制单元(A)，机械开关K1主回路两端分别与单向晶闸管SCR1的阴极、单向晶闸管SCR1的阳极连接，控制单元(A)与机械开关K1的控制端连接，控制单元(A)与单向晶闸管SCR1连接。在分断过程中，J3端失电，控制单元(A)控制机械开关K1在单向晶闸管SCR1的阳极对单向晶闸管SCR1的阴极为正电位(即通过机械开关K1的电流为单向晶闸管SCR1正向导通方向)时分断达到无电弧分断的目的。注：J3端失电，控制单元(A)可以利用控制单元(A)内部电容储能完成后续工作能量。本技术智能开关及其应用系统设计合理，采用一只单向晶闸管即可完成灭弧功能，具有晶闸管导通时间短、过载能力强、性价比高、可靠高的优点。附图说明图1是本技术智能开关的原理图。图2是本技术智能开关实施例一电路原理图。图3是本技术智能开关实施例二电路原理图。图4是本技术智能开关实施例三电路原理图。图5是本技术智能开关的应用系统实施例一原理图。具体实施方式本技术智能开关的实施例一，如图2所示：一种智能开关，其包括机械开关K1(一单断点结构电磁开关)，还包括单向晶闸管SCR1、控制单元(A)、电流传感器CT1(一微型电流互感器)，机械开关K1主回路两端分别与单向晶闸管SCR1的阴极、单向晶闸管SCR1的阳极连接，控制单元(A)与机械开关K1的控制端(电磁开关的控制线圈)连接，控制单元(A)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能开关，包括一机械开关，其特征是：还包括一单向晶闸管、一控制单元，所述机械开关主回路两端分别与所述单向晶闸管的阴极、所述单向晶闸管的阳极连接，所述控制单元与所述机械开关的控制端连接，所述控制单元与所述单向晶闸管连接。

【技术特征摘要】
2015.02.27 CN 2015100954033;2015.03.31 CN 201510161.一种智能开关，包括一机械开关，其特征是：还包括一单向晶闸管、一控制单元，所述机械开关主回路两端分别与所述单向晶闸管的阴极、所述单向晶闸管的阳极连接，所述控制单元与所述机械开关的控制端连接，所述控制单元与所述单向晶闸管连接。2.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是：所述控制单元预存有所述机械开关的动作时间参数。3.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是：在分断过程中，所述控制单元控制所述机械开关在所述单向晶闸管的阳极对所述单向晶闸管的阴极为正电位时分断。4.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是：所述机械开关为单断点结构。5.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是：所述机械开关为一电磁开关，所述机械开关的控制端为所述电磁开关的控制线圈。6.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是：在接通过程中，所述控制单元控制所述机械开关在所述单向晶闸管的阳极对所述单向晶闸管的阴极为正电位时闭合。7.根据权利要求6所述的智能开关，其特征是：还包括一电压检测电路，所述电压检测电路的输出端与所述控制单元连接，所述电压检测电路与所述单向晶闸管并联，所述控制单元在所述电压检测电路检测到所述机械开关闭合时提供所述单向晶闸管导通控制信号，用于所述机械开关闭合弹跳灭弧。8.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是：还包括一电压检测电路，所述电压检测电路与所述单向晶闸管主回路连接，所述电压检测电路的输出信号传递至所述控制单元，在接通过程中，所述控制单元根据所述电压检测电路提供的信号，控制所述单向晶闸管电压过零导通，控制所述机械开关在所述单向晶闸管导通后四分之一周波内闭合。9.根据权利要求1所述的智能开关，其特征是：还包括一电流传感器，所述电流传感器与所述机械开关连接，所述电流传感器用于检测通过所述机械开关的电流，所述电流传感器的输出信号传递至所述控制单元。10.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是：所述电流传感器为一微型电流互感器。11.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是：在分断过程中，通过所述单向晶闸管的电流导通时间大于零且小于四分之一周波。12.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是：所述控制单元在所述电流传感器检测到所述机械开关闭合时提供所述单向晶闸管导通控制信号，用于所述机械开关闭合弹跳灭弧。13.根据权利要求9所述的智能开关，其特征是：所述单向晶闸管的导通电流不通过所述电流传感器。14....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭桥石，
申请(专利权)人：广州市金矢电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44