[实用新型]一种改进的电容投切电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，涉及工频电网功率因数补偿电容投切技术。 

背景技术

工频电网功率因数补偿器都是采用继电器自动投切电力电容达到补偿功率因数的目的，在投切电力电容时会产生浪涌电流和火花，因此严重损伤投切开关和对电网造成严重的干扰；为了消除浪涌电流和火花人们采用了电网电压过零点投切电容技术方案，最流行的有复合开关方案和同步开关方案，由于电网干扰和电子开关耐过载能力差，这些方案消除浪涌电流和火花的效果并不理想。与本发明最为密切专利技术是《一种电容投切电路》，它可以很好的解决浪涌电流和打火问题，但由于它采用了二极管和限流电阻串联回路对电容充电，投切继电器断开时，电容器随时处于峰值直流电压状态，会缩短电力电容的使用寿命，同时也存在安全隐患。 

实用新型内容

本实用新型提供一种改进的电容投切电路，消除电容器上的峰值直流电压，同时消除投切电容浪涌电流和火花。

本实用新型采用如下技术方案：一种改进的电容投切电路，硬件电路包括投切继电器、辅助继电器、二极管、限流电阻和控制电路；辅助继电器的负载开关、二极管与限流电阻串联，再与投切继电器的负载开关并联，投切继电器的负载开关一端接负载电容，一端接电网电压；投切继电器和辅助继电器的控制端连接控制电路，控制电路连接开关命令信号和电网电压过零点信号，控制电路控制投切继电器和辅助继电器开关动作；控制电路由单片机电路组成。 

本实用新型的电容投切电路工作过程，首先投切继电器和辅助继电器处于断开状态，控制电路收到闭合命令时，先闭合辅助继电器，电网电压通过辅助继电器、二极管、限流电阻对负载电容进行充电到电压峰值，而后控制电路检测电网电压过零点，而后根据投切继电器闭合动作时间，延迟一个时间驱动投切继电器闭合，使投切继电器闭合时间在电网电压的峰值附近，而后断开辅助继电器；控制电路接收到断开命令时，首先检测到电网电压过零点，而后延迟一个时间驱动投切继电器断开，使投切继电器断开时间在电网电压的峰值附近。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型的实施例给投切继电器的开关并联辅助继电器、二极管、限流电阻串联电路，给负载电容充电到峰值电压，并通过控制电路使投切继电器在电网电压峰值附近闭合或断开，消除电容投切时产生的浪涌电流和火花；同时由于电网电压在峰值附近电压变化平缓，要达到满意的消除浪涌电流和火花的效果，只要投切继电器的开关时间控制在电网电压峰值2ms范围即可，这样的要求电磁继电器很容易达到，使继电器电容投切无浪涌电流和火花成为可能。

本实用新型电路主要应用于工频电网功率因数补偿器、智能电容器等。 

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。 

附图说明

图1是本实用新型提供的一种改进的电容投切电路的硬件电路实施例。 

具体实施方式

参考图1，本实用新型实施例包括有投切继电器1、辅助继电器11、二极管2、限流电阻3和控制电路4。辅助继电器11的负载开关与二极管2和限流电阻3串联，而后并接到投切继电器1的负载开关上；投切继电器1的负载开关一端连接负载电容5，一端连接电网电压；投切继电器1和辅助继电器11控制端连接控制电路4，控制电路4连接开关命令信号KC和电网电压过零点信号F50，驱动投切继电器1和辅助继电器11动作，完成电容5的投切工作；所述控制电路4由单片机电路组成。 

本实用新型实施例的主回连接AC220/380V电网电压，投切继电器1和辅助继电器11处于断开状态，控制电路4收到KC闭合命令时，先闭合辅助继电器11，电网电压通过辅助继电器11开关、二极管2、限流电阻3对负载电容5进行充电到电压峰值，而后控制电路4检测电网电压过零点信号F50，而后根据投切继电器1闭合动作时间，延迟一个动作时间驱动投切继电器1闭合，使投切继电器1闭合时间在电网电压的峰值附近，而后断开辅助继电器11；控制电路4接收到KC断开命令时，首先检测电网电压过零点信号F50，而后延迟一个时间驱动投切继电器1断开，使投切继电器1断开时间在电网电压的峰值附近。 

优选地，在工频电网中，投切继电器1宜选用磁保持继电器，开关时间在电网电压峰值2ms范围最佳。