同步开关及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种同步开关和一种同步开关的控制方法，所述同步开关包括相位检测电路、中央控制器、辅助投切电路和主投切电路，辅助投切电路包括用于自动检测电压过零点并在电压过零点时导通辅助投切电路的电压过零检测器和用于接收第一控制信号并连通电压过零检测器的开关单元，电压过零检测器与开关单元串联，开关单元与中央控制器相连；所述控制方法用于控制同步开关动作；本发明专利技术通过在正半波时间内先闭合开关单元，利用辅助投切电路投入电力电容器，并在负半波时间内，连通主投切电路，实现电力电容器的真正无涌流投入，同步开关的动作时间也由点控制延长到半波时间控制，大大降低了同步开关的控制难度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种同步开关和一种同步开关的控制方法，所述同步开关包括相位检测电路、中央控制器、辅助投切电路和主投切电路，辅助投切电路包括用于自动检测电压过零点并在电压过零点时导通辅助投切电路的电压过零检测器和用于接收第一控制信号并连通电压过零检测器的开关单元，电压过零检测器与开关单元串联，开关单元与中央控制器相连；所述控制方法用于控制同步开关动作；本专利技术通过在正半波时间内先闭合开关单元，利用辅助投切电路投入电力电容器，并在负半波时间内，连通主投切电路，实现电力电容器的真正无涌流投入，同步开关的动作时间也由点控制延长到半波时间控制，大大降低了同步开关的控制难度。【专利说明】
本专利技术涉及电力电容器无涌流投切
，尤其涉及一种同步开关和一种同步开关的控制方法。
技术介绍
同步开关，用于控制三相电力电容器在开关接点两端电压为零的时刻闭合，从而实现电力电容器的无涌流投入，然而，同步开关为机械式开关与电子开关的结合，要实现同步开关投入时的无涌流，一方面要精确的检测电压过零点，并及时发出电压过零点的控制信息，另一方，要保证同步开关的机械特性，使其在电压过零点时精确闭合。然而，现有同步开关的机械特性稳定性不高，若是同步开关的机械特性发生改变或是过零点时出现控制上的误差，都可能导致电力电容器投入时涌流的产生，因此，现有的同步开关存在难以精确控制开关在两端等压点投入的问题。目前，也有提出通过提高磁保持继电器驱动电压来提升磁保持继电器的闭合时间来解决上述问题，即通过提升开关动作时间和控制开关在开关两端电压过零点投入。但是，上述控制方法，还是避免不了需要保证同步开关机械特性的问题，还是需要精确的检测电压过零点，也就是说无法精确控制在开关两端等压点投入，电容器投入时还是会有四倍以上的涌流产生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有同步开关存在难以精确的在开关两端等压点时投入的上述问题，提供了一种控制难度低、投入无涌流、只需在半波时间内投入电力电容器的一种同步开关和一种同步开关的控制方法。为解决上述问题，本专利技术的一种技术方案是:一种同步开关，所述同步开关包括用于检测单相电源电压相位并输出正半波检测信号与负半波检测信号的相位检测电路、用于接收正半波检测信号与负半波检测信号并输出相应的第一控制信号与第二控制信号的中央控制器、用于接收第一控制信号并自动检测电压过零点的辅助投切电路和用于接收第二控制信号并投入电力电容器的主投切电路，主投切电路、辅助投切电路和相位检测电路分别串联在单相电源与电力电容器之间，相位检测电路、主投切电路和辅助投切电路均与中央控制器相连；所述辅助投切电路包括用于自动检测电压过零点并在电压过零点时导通辅助投切电路的电压过零检测器和用于接收第一控制信号并连通电压过零检测器的开关单元，电压过零检测器与开关单元串联，开关单元与中央控制器相连。优选地，所述电压过零检测器为二极管，开关单元为功率继电器，电压过零检测器与单相电源相连，开关单元与电力电容器相连，二极管由电力电容器向单相电源方向导通。优选地，所述主投切电路为磁保持式继电器，磁保持式继电器与中央控制器相连。优选地，所述电压相位检测电路包括光电耦合器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和二极管D5，第一电阻R1、二极管D5和第二电阻R2顺次串联后并联在辅助投切电路的两端，二极管D5由单相电源向电力电容器方向导通,光电I禹合器Ul中发光二极管的两输入端并联在二极管D5上,发光二极管由电力电容器向单相电源方向导通,光电I禹合器Ul中三极管的发射极接地，三极管的集电极通过第三电阻R3与电源相连，三极管的集电极与中央控制器相连，三极管的集电极用于输出正半波检测信号和负半波检测信号。优选地，所述同步开关还包括用于检测电力电容器内部涌流并输出反馈信号的涌流检测电路，涌流检测电路的输入端连接在主投切电路与电力电容器的连接处，涌流检测电路的输出端与中央控制器相连。优选地，所述涌流检测电路包括用于调节充电时间并控制输出电压的第一单向充电电路、用于调节充电时间并控制输出电压的第二单向充电电路、比较器和输出控制单元，第一单向充电电路和第二单向充电电路的输入端与主投切电路和电力电容器的连接处相连，第一单向充电电路和第二单向充电电路的输出端分别与比较器的两个输入端相连，t匕较器的输出端与输出控制单元相连，输出控制单元与中央控制器相连。优选地，所述第一单向充电电路包括二极管D1、第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容Cl，二极管D1、第四电阻R4和第五电阻R5顺次连接，第五电阻R5的另一端接地，二极管Dl的输入端为第一单向充电电路的输入端,二极管Dl由第一单向充电电路的输入端向第四电阻R4方向导通,第一电容Cl并联在第五电阻R5的两端,第四电阻R4与第一电容Cl的连接处为第一单向充电电路的输出端；所述第二单向充电电路包括二极管D2、第六电阻R6、第七电阻R7和第二电容C2，二极管D2、第六电阻R6和第七电阻R7顺次连接，第七电阻R7的另一端接地，二极管D2的输入端为第二单向充电电路的输入端，二极管D2由第二单向充电电路的输入端向第六电阻R6方向导通，第二电容C2并联在第七电阻R7的两端,第六电阻R6与第二电容C2的连接处为第二单向充电电路的输出端；所述输出控制单元包括顺次连接的二极管D3、第八电阻R8和第九电阻R9，第九电阻R9的另一端接地，二极管D3连接在比较器的输出端上，二极管D3由比较器向第八电阻R8方向导通，第八电阻R8与第九电阻R9的连接处与中央控制器相连。相比较于现有技术，本专利技术的同步开关采用双机械开关控制方式，通过在正半波时间内先闭合开关单元，利用电压过零检测器自动实时检测电压过零点，使开关两端电压过零点时，利用辅助投切电路投入电力电容器，并在负半波时间内，连通主投切电路，实现电力电容器的真正无涌流投入，同步开关的动作时间也由点控制延长到半波时间控制，大大降低了同步开关的控制难度；本专利技术避免了由于同步开关机械特性的变化而造成涌流的现象，在投入时，既不损伤投切开关，也不损伤电力电容器，延长了开关和电力电容器的使用寿命。本专利技术的另一种技术方案是:一种上述提及同步开关的控制方法，所述控制方法包括如下步骤:a)在中央控制器的控制下，保持磁保持式继电器和功率继电器处于断开状态；b)相位检测电路实时检测单相电源电压的相位，若检测到单相电源电压的相位Φ为0° < Φ〈180°时，相位检测电路输出正半波检测信号，并进入步骤c，若检测到单相电源电压的相位Φ为180° ( Φ〈360°时，二极管自动检测并正向导通，同时相位检测电路输出负半波检测信号，并进入步骤d ；c)中央控制器接收相位检测电路输出的正半波检测信号，输出第一控制信号到功率继电器，控制功率继电器闭合，此时，由于二极管反相截止，辅助投切电路处于断开状态，返回步骤b;d)中央控制器接收相位检测电路的负半波检测信号，同时检测功率继电器是否处于闭合状态，若闭合，进入步骤e ;否则，返回步骤b ;e)中央控制器输出第二控制信号到磁保持式继电器，并在整个负半波信号持续的任意时间内控制磁保持式继电器闭合，磁保持式继电器闭合后进入步骤f ; f)中央控制器检测到磁保持式继电器闭合后，控制功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步开关，其特征在于，所述同步开关包括用于检测单相电源电压相位并输出正半波检测信号与负半波检测信号的相位检测电路、用于接收正半波检测信号与负半波检测信号并输出相应的第一控制信号与第二控制信号的中央控制器、用于接收第一控制信号并自动检测电压过零点的辅助投切电路和用于接收第二控制信号并投入电力电容器的主投切电路，主投切电路、辅助投切电路和相位检测电路分别串联在单相电源与电力电容器之间，相位检测电路、主投切电路和辅助投切电路均与中央控制器相连；所述辅助投切电路包括用于自动检测电压过零点并在电压过零点时导通辅助投切电路的电压过零检测器和用于接收第一控制信号并连通电压过零检测器的开关单元，电压过零检测器与开关单元串联，开关单元与中央控制器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：楼科，李邦家，马庆华，黄海宇，王莉，
申请(专利权)人：杭州得诚电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33