一种无触点开关电源电脑程控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种无触点开关电源，与带电接点水压表的供水装置配套使用。以单片机为核心部件，由双向可控硅串接中功率电机绕组构成电源主回路。有水位检测电路将水压表开关量转为电压开关量，单片机Ｉ／Ｏ输出控制信号触发可控硅导通，有过零检测电路检测交流电正负半周零点，实现过零触发、归零截止，并由启动程序实现平滑升压的准软启动方式。有电流互感器监测三相主回路，实现断相保护。本装置也完全适用于其他电力拖动系统。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自动控制装置，更确切地说是涉及一种与供水装置配套的开关电源电脑程控装置。目前广泛使用的与各种供水装置配套的电源自动开关柜，普遍采用中间及时间继电器为二次线路，以交流接触器为开关主体的结构，存在的问题可总结为以下三个方面整个开关柜接点多、布线多、体积大，开关时有剧烈振动加之频繁的启停、噪声大，电流瞬间的通断在触点处产生电弧极易烧损触点，从而故障率高；传统的电源开关柜的启动方式为Y－△或由电抗器降压分级启动，因而对电网的冲击大，造成强干扰；现有的供水装置电源自动开关柜一般没有断相保护功能，对设备的安全运行造成潜在威胁。本技术的目的是设计一种与供水装置配套的无触点开关电源电脑程控装置，对中功率(10～100KW)电机实现无触点开关电源控制和实现平滑升压的“准软启动”方式，用电设备启动自如，对电网冲击极小，能平稳地进入正常运行状态，并具有断相自动保护功能。本技术以单片机为核心控制部件，以双向可控硅分别串接中功率电机三相绕组构成三相电源主回路，单片机的I／O口输出触发控制信号经触发脉冲形成电路至双向可控硅的触发控制极，单片机的I／O口上接有水位检测电路，将带电接点的水压表反映的水位信号转换为电压信号供单片机判别。主程序判断水位信号并控制可控硅触发控制信号的输出，控制电机运转或停止，单片机的中断口上接有交流电全波过零检测电路，可控硅触发控制极同步触发脉冲的相位标志源取自变压器的一组次级线圈，交流电全波过零检测电路检测每一周期的正、负半周起始零点，输入单片机的I／O口，以实现可控硅的过零触发，归零截止。由程序进行三相相位的过零点计算，，生成A、B、C三相电各自的相位标志。单片机的启动程序读出第一个半周波零点，并以此为起点在延迟t时间后形成第一个触发双向可控硅导通的同步触发脉冲，并在此后的正、负半周内以每次减△t的时间形成一系列的同步触发脉冲，直至t等于零后的正常运转状态，以实现平滑升压的“准软启动”方式，有三相电断相保护电路与单片机的I／O口相接，通过三相电主回路中的电流互感器监测断相状态，由主程序查询该状态，并在断相时施以停止电机运转的保护措施。下面结合实施例附图详细说明本技术的技术。附附图说明图1为无触点开关电源电脑程控装置电路结构图。附图2为本装置与供水装置的配套使用示意图。参见附图1，100是单片机，实施例采用8751单片机，由三个双向可控硅KS1－KS3与三相电机20的三个绕组串联构成电源主回路，回路中还分别串有快速熔丝RS1－RS3，框10所示是供水装置的水位检测电路，K2是带电接点的水压表，水压表指针接地，两接点L代表所设定的低水位点，H代表所设定的高水位点，当水位在高水位点以下，指针打向L时，R－S触发器11输出状态“1”，经反相器12反相为“0”状态，输入至单片机中断口P1.0，单片机主程序设计为低电平有效，此时CPU发出启动三相电机20的命令，当水位达到高水位点，指针打向H时，P1.0口的状态为高电平，CPU发出停止电机20运转的命令。双向可控硅的触发控制电路包括单片机100，交流电全波过零检测电路201和三个输出接双向可控硅KS1－KS3触发控制极的触发脉冲形成电路202－204，为实现过零触发，归零截止的目的，由同步变压器B的次级绕组ih，桥式整流电路205和电压比较器206组成的交流电全波过零检测电路向单片机的中断口P3.2口给出交流电每一周期的正、负半周起始零点信号，在单片机P1.0口为“0”状态时，CPU通过其P1.2－P1.4口发出启动电机的命令，经由RC微分电路组成的触发脉冲形成电路202－204产生同步触发脉冲。触发双向可控硅KS1－KS3导通。为实现电机启动时平滑升压的准软启动方式，本实施例启动程序检测第一个交流电正半周的零点，以此为起点延迟t时间后再产生可控硅同步触发脉冲(此时向电机20提供的电压有效值约为250V)，并在以后的正、负半周内，每次都以减△t的时间产生同步触发脉冲，直至t等于零，然后进入正常运转状态，实施例△t为单片机8751定时器的最小计时单位。进入正常运转程序后，触发脉冲形成电路202－204总有连续的同步触发脉冲输出，KS1－KS3处于全导通状态，向主回路施加全压，程序进入正常运转状态时，单片机P1.5口输出低电平，经反相器207，三相管T1驱动指示灯D1点亮，表示进入正常运行状态。在A、B、C三相电主回路中，接有三个电流互感器ab、cd、ef，分别经整流、滤波、稳压后送入电压比较器301－303的十端，与其一端接入的固定偏压比较，R1－R3为泄放电阻。电压比较器301－303输出通过与门304接单片机100的I／O口P1.1口，程序每50ms查询一次P1.1口的状态，当A、B、C三相中有任何一相断相时，对应的电流互感器无端电压；电压比较器状态翻转，输出低电平，经与门304输出至P1.1口也为低电平，CPU立即向P1.2－P1.4口发出停止电机运转的命令，并转入执行告警程序，由单片机P1.6口发出一串周期为5s的方波脉冲，经反相器305，三极管T2，驱动指示灯D2闪烁告警，程序进入死循环，直至排除故障，重新启动，为防止干扰信号导致电压比较器翻转而造成误判及保证有足够的工作电流推动电压比较器，实施中应合理选择电压比较器301－303输入端的高、低电压值及电流互感器的参数。图中K3为复位开关，反相器401输出复位信号至单片机RST端，迫使本装置进入等待状态。单片机XT1、XT2端接外部晶振，振荡频率可为2MHz－6MHz。参见附图2，200为供水装置，K2为带电接点的水压表，安装在供水装置的较低位置处，感受供水装置中的水压，300为本电脑程控装置，K2的接点引出线引至300，20为三相电机，带动水泵。本技术实施例是与供水装置配套的无触点开关电源电脑程控装置，单片机P1.0口输入的是反映水位状况的电压信号，采用同样的工作原理，通过另一检测装置，将其他非电量转换为开关量后送R－S触发器11，也完全可为这些装置的无触点开关电源配套使用，并完全适用于其他中功率电机的电力拖动装置和启停频繁的开关装置，因此这是一种无触点开关电源电脑程控装置，具有控制灵敏、准确，无电弧无噪声的特点，为提高自动化程度、保证用电设备安全运行提供了基础条件，特别在防燃防爆的环境中使用更有其优越性。权利要求1.一种无触点开关电源电脑程控装置，与带电接点水压表的供水装置配套使用，其特征在于1)有双向可控硅分别串接中功率电机的三相绕组构成三相电源主回路；2)有单片机，在单片机的I/O口与双向可控硅的触发控制极间接有可控硅同步触发脉冲形成电路；3)所述的单片机的中断口上接有交流电全波过零检测电路；4)有水位检测电路，其输入接所述的带电接点的水压表，其输出接单片机的I/O口。2.根据权利要求1所述的一种无触点开关电源电脑程控装置，其特征在于所述的三相电源主回路中有电流互感器，电流互感器输出经桥式整流、电容滤波、稳压管稳压后送电压比较器十端，与其一端的参考电压比较，电压比较器输出接与门，与门输出接单片机的I／O口。3.根据权利要求1所述的一种无触点开关电源电脑程控装置，其特征在于所述的交流电全波过零检测电路是由变压器的一组次级线圈、桥式整流电路和电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无触点开关电源电脑程控装置，与带电接点水压表的供水装置配套使用，其特征在于：１）有双向可控硅分别串接中功率电机的三相绕组构成三相电源主回路；２）有单片机，在单片机的Ｉ／Ｏ口与双向可控硅的触发控制极间接有可控硅同步触发脉冲形成电路；３）所述的单片机的中断口上接有交流电全波过零检测电路；４）有水位检测电路，其输入接所述的带电接点的水压表，其输出接单片机的Ｉ／Ｏ口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：窦石岭，张克臣，
申请(专利权)人：窦石岭，张克臣，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]