一种智能型复合开关制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能型复合开关，包括开关电路、用于驱动所述开关电路的驱动电路和控制电路，其中开关电路由继电器开关和由两个反向并联的可控硅构成的电路并联而成，继电器和可控硅受所述控制电路控制断开或闭合。所述复合开关所采用微处理器（ＭＣＵ）不仅可控制复合开关的断开或闭合，而且可监控可控硅、继电器以及输入电源和负载运行状况。该复合开关可实现电压过零导通和电流过零断开，使复合开关在接通和断开的瞬间具有可控硅过零开关的优点。本实用新型专利技术的智能型复合开关只在断开或闭合的瞬间耗电，而在其正常接通期间无功耗，所以达到了降低成本、节能降耗的目的。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关
，更具体地，本技术涉及一种可智能地控制电机启动和关闭的智能型复合开关。
技术介绍
目前在国内市场中，启动负载电机大多采用将交流接触器直接串联在交流电路与 负载电机之间，以直接启动电机。此直接启动电机的方式会产生以下后果，即，在交流接触 器闭合时，电机线圈产生感应电动势，导致电压在此时达到最低，而电流达到最大值，从而 电压与电流没有同时变化，形成开关谐波，而开关谐波会严重地给整个电网造成谐波污染 的后果。同时，交流接触器在动作开合时易产生电极放电现象，因而造成交流接触器的接触 开关寿命短，并且对输入和输出均存在着不安全的因素。 此外，目前大多数大功率的电机启动采用变频器调制启动，但存在着变频器的制 造成本高、体积庞大和损耗大的缺陷。
技术实现思路
因此，本技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一 种能够智能地控制电机启动和关闭的智能型复合开关。对于本技术，需要解决的关键 问题在于，如何对交流输出电压进行控制，实现在线电压最低点时先打开可控硅导通，等负 载电机随着交流电压的变化转速逐渐升高达到转速稳定时，使电力磁保持继电器导通，而 后再使可控硅断开的控制过程。 为了解决本技术的技术问题，本技术所采用的技术方案是提供一种智能型复合开关，其包括开关电路、用于驱动所述开关电路的驱动电路和控制电路。其中，开关电路由继电器开关和由两个反向并联的可控硅构成的电路并联而成，继电器和可控硅受控制电路控制断开或闭合。由于采用了将继电器开关与两个反向并联的可控硅构成的电路并联的开关电路，所以在智能型复合开关接通和断开的瞬间，负载电机不产生开关谐波，从而克服了现有技术中的由于采用交流接触器直接启动电机产生开关谐波的缺陷。 进一步地，驱动电路包括可控硅驱动电路，用于触发与该电路相连的两个可控硅断电或导通；和继电器驱动电路，用于驱动连接在该电路内的继电器开关的断开或闭合，驱动电路由控制电路控制。 由于具有上述结构，所以当负载需要闭合时，控制电路先控制可控硅电路导通，使 负载闭合，待负载运转稳定后，控制电路再控制继电器开关闭合，此时使可控硅电路断电； 而当负载需要断开时，控制电路先控制可控硅电路导通，继而控制继电器开关断开，最后控 制可控硅电路断电。此控制方式可在智能型开关闭合时，实现了对交流输出电压的控制， 即，实现了电压过零导通和电流过零断开的控制，也就是说，可使在线电压最低时先触发可 控硅导通，然后待负载电机的电压稳定后使继电器开关闭合，从而使负载电机不产生开关 谐波。 本技术的智能型复合开关的控制电路包括负载检测电路和微处理器(MCU)。 负载检测电路用于检测负载的接通或断开，并将采集到的信号传送给微处理器，而微处理 器根据所接收的信号传送给驱动电路，从而控制驱动电路。由于采用了上述结构，所以可智 能地对复合开关中的元件如可控硅、继电器以及输入电源和输出负载电机的运行状况加以 控制，从而使负载电机安全稳定地运行。 优选地，微处理器采用PIC16F917-I/PT型微处理器。 优选地，继电器开关为电力磁保持继电器开关。由于采用了电力磁保持继电器开 关，复合开关只在接通或断开时作瞬间耗电，其在正常工作时不耗电，从而节省了电能。由 于电力磁保持继电器开关的触点接触电阻小，其本身不发热，这样就没有必要安装散热设 备，从而可达到节能降耗的目的。 进一步地，本技术的可控硅驱动电路主要包括两个串联的隔离光电耦合器。 该电路基于控制电路的控制信号，使开关电路中的可控硅电路导通或断电。 优选地，所述可控硅电路中的可控硅为晶闸管。 进一步地，本技术的继电器驱动电路主要包括驱动芯片和电力磁保持继电器。该电路基于控制电路的控制信号，使开关电路中的继电器开关断开或闭合。 进一步地，本技术的负载检测电路主要包括隔离光电耦合器和三极管。 由于采用了上述电路和元件设置，本技术的智能型复合开关不仅消除了现有技术中所采用的直接串接交流接触器开关启动电极放电现象，还对输入电源和输出负载均具有保护功能，而且延长了开关接触器触点的使用寿命。此外，基于本技术的智能型复合开关的结构特点，该复合开关在具有外观小巧的同时还克服了现有技术采用变频器启动的成本高、体积庞大和损耗大的缺陷。 应当理解的是，对于本技术，无论前面的概述还是下面的详细说明都是范例 和说明性的，旨在对所主张的本技术提供说明，而非对本技术的保护范围进行限 制。附图说明附图提供对本技术更进一步的理解，并入并组成本申请的一部分。本技术的具体实施例与说明书一起用以阐明本技术的结构特点。在附图中 图1是本技术的智能型复合开关实施例中的整体电路示意图； 图2是本技术的智能型复合开关实施例中的晶闸管驱动电路的结构图； 图3是本技术的智能型复合开关实施例中的磁保持继电器驱动电路的结构图； 图4是本技术的智能型复合开关实施例中的负载检测电路的结构图。具体实施方式以下结合附图对本
技术实现思路
作进一步详细描述。 实施例 参见图1，图1是本技术的智能型复合开关所应用的实施例的整体电路示意 图。在图l，智能型复合开关的输入端为三相交流电输入，输出端串接负载电机。该智能型复合开关包括开关电路、用于驱动所述开关电路的驱动电路和控制电路。其中，开关电路由 继电器开关和由两个反向并联的可控硅构成的电路并联而成，继电器和可控硅受控制电路 控制断开或闭合。 在本实施例中，所述可控硅采用晶闸管Ql ， Q2，所述继电器开关采用电磁保持继 电器开关K1B，所以相应地，用于驱动晶闸管的电路为晶闸管驱动电路，和用于驱动磁保持 继电器的电路为磁保持继电器驱动电路。所述的控制电路包括负载检测电路和微处理器 (Micro Controller Unit,縮写为MCU)。本实施例中，微处理器采用PIC16F917-I/PT型微 处理器。在图1中，负载检测电路用于检测负载的接通或断开，并将采集到的信号传送给 微处理器，而微处理器根据所接收的信号分别先后传送给晶闸管驱动电路和磁保持继电器 驱动电路，从而利用晶闸管驱动电路和磁保持继电器驱动电路分别对开关电路中的晶闸管 Ql， Q2和磁保持继电器开关K1B进行开合控制。 本技术采用上述的结构目的是实现下述控制过程，即，当负载需要闭合时，控 制电路先控制可控硅电路导通，使负载闭合，待负载运转稳定后，控制电路再控制继电器开 关闭合，此时使可控硅电路断电；而当负载需要断开时，控制电路先控制可控硅电路导通， 继而控制继电器开关断开，最后控制可控硅电路断电。此控制方式可在智能型开关闭合/ 打开时，实现了对交流输出电压的控制，即，实现了电压过零导通和电流过零断开的控制， 也就是说，可使在线电压最低时先触发可控硅导通，然后待负载电机的电压稳定后使继电 器开关闭合，从而使负载电机不产生开关谐波。 在本实施例中，当负载电机需要闭合时，微处理器根据负载电路所采集电机需要 闭合的信号，先传送信号至晶闸管驱动电路，使晶闸管驱动电路中的晶闸管Ql， Q2得到触 发，使得晶闸管电路先导通，此时，使负载电机的电压从最低的零电压逐渐升高至最高值， 即电机从开始启动直至运转稳定，待电机运转稳定后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型复合开关，其特征在于，包括开关电路、用于驱动所述开关电路的驱动电路和控制电路，其中所述开关电路由继电器开关和由两个反向并联的可控硅构成的电路并联而成，所述继电器和可控硅受所述控制电路控制断开或闭合。

【技术特征摘要】
一种智能型复合开关，其特征在于，包括开关电路、用于驱动所述开关电路的驱动电路和控制电路，其中所述开关电路由继电器开关和由两个反向并联的可控硅构成的电路并联而成，所述继电器和可控硅受所述控制电路控制断开或闭合。2. 根据权利要求1所述的智能型复合开关，其特征在于，所述驱动电路包括可控硅驱 动电路，用于触发与该电路相连的所述两个可控硅断电或导通；和继电器驱动电路，用于驱 动连接在该电路内的所述继电器开关的断开或闭合，所述驱动电路由所述控制电路控制。3. 根据权利要求1所述的智能型复合开关，其特征在于，当负载需要闭合时，所述控制 电路先控制所述可控硅电路导通，使负载闭合，待负载运转稳定后，所述控制电路再控制继 电器开关闭合，此时使可控硅电路断电；当负载需要断开时，所述控制电路先控制可控硅电 路导通，继而控制继电器开关断开，最后控制可控硅电路断电。4. 根据权利要求1-3任一所述的智能型复合开关，其特征在于，所述控制电路包括负 载检测电路和微处理器(MCU)，其中所述负载检测电路用于检测负载的接通或...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建慧，李志波，陈小江，王海峰，杨志，
申请(专利权)人：新疆特变集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：65[中国|新疆]