一种防晃电失压再启装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种新型防晃电失压再启装置及其控制方法，所述再启装置包括：电源转换与储能单元；模拟量采集单元；开关量采集单元；继电器输出单元；中央处理单元，中央处理单元分别与电源转换与储能单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和继电器输出单元连接。本发明专利技术在电路系统电压发生晃电再恢复后，通过检测母线电压与电机的残余电压进行角差、压差和频差的计算，在满足设定值时按自动测得的接触器合闸时间，提前发出合接触器脉冲，保证再启动接触器时系统与电机的残压与母线电压同步合闸，减小冲击电流；当电机的残压衰减过快无法满足再同步合闸时，采用长延时的方式使接触器合闸，分批再启动电动机，避免了群启电机对电路系统的冲击。

【技术实现步骤摘要】
一种新型防晃电失压再启装置及其控制方法
本专利技术涉及一种新型防晃电失压再启装置及其控制方法。
技术介绍
交流接触器通常用于交流电路中，其利用线圈流过的电流产生磁场，从而使触头闭合，以达到控制负载电器的目的。通电后，线圈会产生强大的磁场，使电磁系统中的静铁芯产生电磁吸引衔铁，并带动触头做出开关或闭合的动作，断电时，磁力消失，触头又恢复到原样：常闭则闭合，常开则开。传统的交流接触器电路在使用的过程中，由于供电系统的不稳定会发生瞬间失压的现象，导致接触器在运行时突然释放，影响了负载电路的安全稳定运行，给连续生产型企业带来了巨大的经济损失和安全隐患。为了解决这一技术问题，现有技术在供电系统发生晃点时，切换接触器的电源，在检测到供电系统电压恢复后，再次切换接触器的电源，使该供电系统重新给接触器供电，并立即控制接触器合闸，这种解决方式具有以下缺点：不具备快速恢复供电和延时供电这两个要求；晃电时接触器已经断开，此时电机的残压会按照一定的规律自我衰减，在供电系统电压恢复后，接触器立即合闸有可能造成电机的残压和母线电压反相位合闸，引起很大的冲击电流，严重时会烧毁电机或拉跨系统电压。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够在晃电持续时间较短时快速同步合闸接触器，在冲击电流过大时延时分批延时启动电机的新型防晃电失压再启装置及其控制方法及其控制方法。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种新型防晃电失压再启装置，包括：用于提供电能的电源转换与储能单元；用于分别采集接触器的控制电压、母线电压、电机电压和接触器线圈的控制电流的模拟量采集单元；用于采集接触器的辅助位置信息、进线断路器的辅助位置信息以及电机保护装置的跳闸动作信号接点情况的开关量采集单元；用于控制接触器合闸和指示所述新型防晃电失压再启装置运行状态的继电器输出单元；用于控制整个电路工作的中央处理单元，所述中央处理单元分别与所述电源转换与储能单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和继电器输出单元电性连接。优选的，所述电源转换与储能单元包括依次连接的AC/DC转换单元、超级电容储能单元、线性稳压器和DC/DC转换单元。优选的，所述模拟量采集单元包括三个电压变换器和一个电流变换器，每一个所述电压变换器均包括主线圈和副线圈，其中，第一个电压变换器的主线圈接入交流电电压，第二个电压变换器的主线圈接入母线电压，第三个电压变换器的主线圈接入电机电压，且所有所述电压变换器的副线圈均连接在中央处理单元与地线之间，所述电流变换器的输入端接入接触器线圈的控制电流，电流变换器的输出端与中央处理单元连接。优选的，所述开关量采集单元包括三个子采集单元，每一个所述子采集单元包括光耦、第二至第四电阻和电容，所述光耦包括发光二极管和光敏三极管，所述光敏三极管的集电极与所述线性电源的输出端连接，光敏三极管的发射极与第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端接地，光敏三极管的发射极与所述中央处理单元连接，所述发光二极管的阴极和阳极之间并联连接有电容和第二电阻，发光二极管的阴极接地，发光二极管的阳极与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端形成所述子采集单元的输入端；其中，第一个所述子采集单元的输入端采集接触器的辅助位置信息，第二个所述子采集单元的输入端采集进线断路器的辅助位置信息，第三个所述子采集单元的输入端采集电机保护装置的跳闸动作信号接点情况。优选的，所述继电器输出单元包括三个子控制单元，每一个子控制单元包括第五电阻、三极管和继电器，所述继电器包括线圈和动合开关，所述第五电阻的第一端与中央处理单元连接，第五电阻的第二端与三极管的基极连接，三极管的集电极与AC/DC转换单元的输出端连接，三极管的发射极与线圈的第一端连接，线圈的第二端接地；其中，第一个子控制单元中的动合开关串联连接在接触器线圈所在的电路中，第二个、第三个子控制单元中的动合开关分别串联连接在指示电路中。本专利技术还提供一种所述的新型防晃电失压再启装置的控制方法，包括以下步骤：A)初始化中央处理单元；B)执行模拟量、开关量读取与计算逻辑；C)执行设备运行与接触器合闸时间检测逻辑；D)执行晃点识别与检同步再启动逻辑；E)执行长延时再启动逻辑。优选的，所述模拟量、开关量读取与计算逻辑包括以下步骤：A1)读取接触器的控制电压采集值并存入中央处理单元的数据缓冲区内；B1)读取接触器线圈的控制电流采集值并存入中央处理单元的数据缓冲区内；C1)读取母线电压采集值并存入中央处理单元的数据缓冲区内；D1)读取电机电压采集值并存入中央处理单元的数据缓冲区内；E1)计算接触器的控制电压采集值的幅值；F1)计算接触器线圈的控制电流采集值的幅值；G1)计算母线电压采集值的幅值；H1)计算电机电压采集值的幅值；I1)根据母线电压采集值和电机电压采集值计算母线电压与电机电压的压差、相角差和频率差；J1)读取接触器的辅助位置信息、进线断路器的辅助位置信息以及电机保护装置的跳闸动作信号接点情况这三个开关量的状态。优选的，所述设备运行与接触器合闸时间检测逻辑包括以下步骤：A2)判断设备运行标志是否置1，若是，进入下一步，若否，进入步骤G2)；B2)判断晃点识别标志是否为1，若是，逻辑结束，若否，进入下一步；C2)判断接触器辅助位置对应的开关量是否为“分”状态，若是，进入步骤F2)，若否，进入下一步；D2)判断断路器辅助位置对应的开关量是否为由“合”变为“分”，若是，进入步骤F2)，若否，进入下一步；E2)判断电机保护装置的跳闸动作信号接点对应的开关量是否为由“分”变为“合”，若否，逻辑结束，若是，进入下一步；F2)将设备运行标志清零，将接触器电流突变标志清零，逻辑结束；G2)判断触器电流突变标志是否置1，若是，进入步骤I2)，若否，进入下一步；H2)判断接触器线圈的控制电流是否突变超过20％接触器线圈的控制电流值；若否，逻辑结束，若是，将合闸时间检测计数器清零，合闸时间检测计数器自动累加计数，将接触器电流突变标志置1，逻辑结束；I2)判断接触器辅助位置对应的开关量是否为“合”状态，若否，逻辑结束，若是，进入下一步；J2)将合闸时间存入中央处理单元的合闸时间缓冲区；K2)读取若干个合闸时间的数值并计算合闸时间平均值；L2)将设备运行标志置1，逻辑结束。优选的，所述晃点识别与检同步再启动逻辑包括以下步骤：A3)判断设备运行标志是否置1，若否，逻辑结束，若是，进入下一步；B3)判断晃点识别标志是否置1，若是，进入步骤E3)，若否，进入下一步；C3)判断接触器的控制电压采集值的幅值是否突变降低20％设定的电压定值或者小于80％设定的电压定值,若否，逻辑结束，若是，进入下一步；D3)判断接触器辅助位置对应的开关量是否为“分”状态，若否，逻辑结束，若是，将电压跌落时间计数器清零，将晃点识别标志置1，逻辑结束；E3)电压跌落时间计数器的计数加1，判断电压跌落时间计数器的计数总时间是否大于晃点设定的时间；若是，将晃点识别标志清零，将长延时再启动标志清零，逻辑结束，若否，进入下一步；F3)判断长延时再启动标志是否置1，若是，逻辑结束，若否，进入下一步；G3)判断接触器的控制电压采集值的幅值是否大于晃点恢复电压设定值，若否，逻辑结束，若是，进入下一步；H3)判断母线电压与电机电压的压差是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型防晃电失压再启装置，其特征在于，包括：用于提供电能的电源转换与储能单元；用于分别采集接触器的控制电压、母线电压、电机电压和接触器线圈的控制电流的模拟量采集单元；用于采集接触器的辅助位置信息、进线断路器的辅助位置信息以及电机保护装置的跳闸动作信号接点情况的开关量采集单元；用于控制接触器合闸和指示所述新型防晃电失压再启装置运行状态的继电器输出单元；用于控制整个电路工作的中央处理单元，所述中央处理单元分别与所述电源转换与储能单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和继电器输出单元电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型防晃电失压再启装置，其特征在于，包括：用于提供电能的电源转换与储能单元；用于分别采集接触器的控制电压、母线电压、电机电压和接触器线圈的控制电流的模拟量采集单元；用于采集接触器的辅助位置信息、进线断路器的辅助位置信息以及电机保护装置的跳闸动作信号接点情况的开关量采集单元；用于控制接触器合闸和指示所述新型防晃电失压再启装置运行状态的继电器输出单元；用于控制整个电路工作的中央处理单元，所述中央处理单元分别与所述电源转换与储能单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和继电器输出单元电性连接。2.如权利要求1所述的新型防晃电失压再启装置，其特征在于，所述电源转换与储能单元包括依次连接的AC/DC转换单元、超级电容储能单元、线性稳压器和DC/DC转换单元。3.如权利要求2所述的新型防晃电失压再启装置，其特征在于，所述模拟量采集单元包括三个电压变换器和一个电流变换器，每一个所述电压变换器均包括主线圈和副线圈，其中，第一个电压变换器的主线圈接入交流电电压，第二个电压变换器的主线圈接入母线电压，第三个电压变换器的主线圈接入电机电压，且所有所述电压变换器的副线圈均连接在中央处理单元与地线之间，所述电流变换器的输入端接入接触器线圈的控制电流，电流变换器的输出端与中央处理单元连接。4.如权利要求3所述的新型防晃电失压再启装置，其特征在于，所述开关量采集单元包括三个子采集单元，每一个所述子采集单元包括光耦、第二至第四电阻和电容，所述光耦包括发光二极管和光敏三极管，所述光敏三极管的集电极与所述线性电源的输出端连接，光敏三极管的发射极与第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端接地，光敏三极管的发射极与所述中央处理单元连接，所述发光二极管的阴极和阳极之间并联连接有电容和第二电阻，发光二极管的阴极接地，发光二极管的阳极与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端形成所述子采集单元的输入端；其中，第一个所述子采集单元的输入端采集接触器的辅助位置信息，第二个所述子采集单元的输入端采集进线断路器的辅助位置信息，第三个所述子采集单元的输入端采集电机保护装置的跳闸动作信号接点情况。5.如权利要求4所述的新型防晃电失压再启装置，其特征在于，所述继电器输出单元包括三个子控制单元，每一个子控制单元包括第五电阻、三极管和继电器，所述继电器包括线圈和动合开关，所述第五电阻的第一端与中央处理单元连接，第五电阻的第二端与三极管的基极连接，三极管的集电极与AC/DC转换单元的输出端连接，三极管的发射极与线圈的第一端连接，线圈的第二端接地；其中，第一个子控制单元中的动合开关串联连接在接触器线圈所在的电路中，第二个、第三个子控制单元中的动合开关分别串联连接在指示电路中。6.一种如权利要求1至5任一所述的新型防晃电失压再启装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A)初始化中央处理单元；B)执行模拟量、开关量读取与计算逻辑；C)执行设备运行与接触器合闸时间检测逻辑；D)执行晃点识别与检同步再启动逻辑；E)执行长延时再启动逻辑。7.一种如权利要求6所述的新型防晃电失压再启装置的控制方法，其特征在于，所述模拟量、开关量读取与计算逻辑包括以下步骤：A1)读取接触器的控制电压采集值并存入中央处理单元的数据缓冲区内；B1)读取接触器线圈的控制电流采集值并存入中央处理单元的数据缓冲区内；C1)读取母线电压采集值并存入中央处理单元的数据缓冲区内；D1)读取电机电压采集值并存入中央处理单元的数据缓冲区内；E1)计算接触器的控制电压采集值的幅值；F1)计算接触器线圈的控制电流采集值的幅值；G1)计算母线电压采集值的幅值；H1)计算电机电压采集值的幅值；I1)根据母线电压采集值和电机电压采集值计算母线电压与电机电压的压差、相角差和频率差；J1)读取接触器的辅助位置信息、进线断路器的辅助位置信息以及电机保护装置的跳闸动作信...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜万东，王恩杰，李晓刚，周海涛，王野，
申请(专利权)人：江苏国网自控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32