[实用新型]一种无功补偿用的智能复合开关

说明书

技术领域：

本实用新型属于机电一体化领域，特别是一种用于无功补偿装置中的开关，是一种智能化的执行机构。

背景技术：

目前的技术中，无功补偿装置经常单纯使用接触器作为投切电容器的执行元件，电容器投入时回路会产生较大的涌流，电容器切除时会产生较高的过电压；或者单纯使用可控硅作为投切执行元件，虽可以实现电压过零投入，电流过零切除，使投入时涌流低，基本上没有过电压，而且投切速度快，克服了单纯接触器的缺点，但可控硅正常工作时有大约1.5伏的正向压降，造成发热，大功率工作时需要加装体积较大的散热器，常常还要加装风扇，可控硅正常工作时其导通角不够180度，会有谐波产生，影响电能质量；而单路的复合开关由于每一路补偿都需要一个复合开关，致使成本非常高和需要比较大的安装空间。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种无功补偿装置用的智能复合开关，利用这种开关可有效避免交流接触器与晶闸管的缺点，又可以充分利用他们各自的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：包括有电源模块、外部信号输入模块、单片机、输出控制模块，电源模块、外部信号输入模块、输出控制模块分别通过印刷电路与单片机相连，上述元件固定在同一块主电路板上；输出控制模块包括有至少三块可控硅触发模块，可控硅触发模块为单独的三块电路板分别固定在三个可控硅上，三块可控硅触发模块之间通过接插端子使用双排导线互相并联后再连接到主电路板上。

输出控制模块主要由十二个继电器和接线端子组成。

输出控制模块提供1-6路无功补偿输出端口。

本实用新型采用上述技术方案后，作为投切电容器的执行元件，在接通和断开时采用可控硅，正常通电时采用接触器，既吸取了投切时可控硅的优点以及接触器正常通电时压降小的优点，又克服了各自的缺点；本实用新型通过单片机技术实时控制输出控制模块的12个继电器和3块可控硅触发模块的工作，从而快速控制外接接触器和内置可控硅的导通和断开，实现无涌流、过零投切。本实用新型通过元件之间的共用和优化，使得一个复合开关可以同时支持六路电容器的投切，大大降低生产成本和有效减少安装空间。

附图说明：

图1为本实用新型结构原理图；

图2、图3为图1的线路原理图。

具体实施方式：

如图1所示，包括有电源模块1、外部信号输入模块2、单片机3、输出控制模块4，可控硅触发模块5，其特征在于：电源模块1、外部信号输入模块2、输出控制模块4分别通过印刷电路与单片机3相连，上述元件固定在同一块主电路板上；可控硅触发模块5为单独的三块电路板分别固定在三个可控硅上，三块可控硅触发模块5之间通过接插端子使用双排导线互相并联后再连接到主电路板上。

如图2，3所示：图3的输出控制模块4的PB0，PC0---PB5，PC5通过数据总线与图2单片机3的第13脚至25脚分别相连；外部信号通过接线端子输入到外部信号输入模块2，外部信号输入模块2将外部信号通过TLP52 1转换之后，输入单片机3(PIC16F57)进行分析计算确定需要导通或者断开第几路开关，然后输出相应的控制信号，控制信号再经过TLP521转换及信号放大器的放大后分别输出到输出控制模块4与可控硅触发模块5执行相应动作。本实用新型开关内部装有可控硅，分别与各外接的辅助接触器串成辅助支路，再与对应的外接主交流接触器主接点并联工作，其动作顺序为：

当某一路电容器投入时的工作顺序：输出控制模块4控制对应的外接辅助接触器先导通，可控硅触发模块5触发相应的可控硅导通，然后输出控制模块4控制对应的主接触器导通，再由可控硅触发模块5触发断开相应的可控硅，最后输出控制模块4控制断开对应的辅助接触器。

当某一路电容器切除时的工作顺序：输出控制模块4控制对应的外接辅助接触器先导通，可控硅触发模块5触发相应的可控硅导通，然后输出控制模块4控制对应的主接触器断开，再由可控硅触发模块5触发相应的可控硅断开，最后输出控制模块4控制对应的辅助接触器断开。通过单片机3对接触器与可控硅的组合控制，实现无涌流、过零投切。