專利名稱：電容投切專用接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種接觸器，尤其是用于電容器投切的專用接觸器。
背景技術(shù)：
目前，無功補(bǔ)償裝置中電容器投切器件主要有三種接觸器、無觸點(diǎn)開關(guān)、復(fù)合開 關(guān)，無功補(bǔ)償裝置投切電容器組過程中，電容器組的初始電壓為零，而在合閘瞬間，電網(wǎng)電 壓又往往不為零，使加在電容器組兩端的電壓突然升高，而產(chǎn)生一個(gè)很大的合閘涌流，不僅 對電網(wǎng)造成沖擊，而且影響電容器的使用壽命；常規(guī)的電容專用接觸器通過加入帶限流電 阻的輔助觸頭來抑制涌流，涌流一般能控制在額定電流的20倍以內(nèi)，涌流抑制效果不佳； 無觸點(diǎn)開關(guān)采用電力電子器件可控硅作為開關(guān)器件，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓過零時(shí)投入電容器，有 效的避免了涌流產(chǎn)生，而可控硅的自身工作能耗大，需要強(qiáng)制散熱措施，與無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)能 宗旨相悖；復(fù)合開關(guān)是將無觸點(diǎn)開關(guān)與接觸器合二為一，投切時(shí)無觸點(diǎn)開關(guān)工作，避免涌流 產(chǎn)生，正常工作階段由接觸器擔(dān)當(dāng)，減少能耗，但復(fù)合開關(guān)增加投切器件的復(fù)雜性的同時(shí)也 提高了投切器件的故障率和成本。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的接觸器不能有效抑制電容器合閘涌流的不足，本實(shí)用新型提供一 種電容器投切的專用接觸器，以現(xiàn)有的接觸器為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)過零投切，是低涌流、低成本的 電容器投切開關(guān)。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包含接觸器本體的電容投切專 用接觸器還具有一個(gè)接觸器控制裝置，該裝置由電源相位檢測電路、可對電容器進(jìn)行預(yù)先 充電的充電電路、接觸器動作時(shí)間實(shí)時(shí)在線檢測裝置、線圈驅(qū)動電路和CPU控制器組成，接 觸器動作時(shí)間檢測裝置通過一個(gè)接觸器主觸點(diǎn)開閉狀態(tài)傳感器實(shí)時(shí)在線測量接觸器的合 閘動作時(shí)間，主觸點(diǎn)開閉狀態(tài)傳感器是位于接觸器本體上的輔助觸點(diǎn)，該輔助觸點(diǎn)與主觸
點(diǎn)動作同步；充電電路通過隔離繼電器與接觸器主電路出線端連接，可給電容器提供與三 相電源某一相位時(shí)刻相一致的電壓，該相位可選擇在三相電源某一相電壓過零時(shí)刻，電源 相位檢測電路是該相電壓的過零脈沖電路；通過電源相位檢測電路的監(jiān)測，在下一周期超 前該相位一個(gè)合閘動作時(shí)間的時(shí)刻，CPU控制器發(fā)出合閘驅(qū)動信號，實(shí)現(xiàn)接觸器主觸點(diǎn)在該 相位閉合；CPU控制器用于計(jì)算驅(qū)動信號發(fā)出時(shí)刻的接觸器合閘動作時(shí)間值是該接觸器歷 史合閘動作時(shí)間的加權(quán)平均值，大大減小了接觸器動作時(shí)間的隨機(jī)誤差，提高了合閘時(shí)刻 的精確度；由于預(yù)先給電容器充上了與該合閘相位相一致的電壓，接觸器閉合時(shí)，電容器以 等電位接入電源電路，實(shí)現(xiàn)了無涌流投切。 本實(shí)用新型的有益效果是，采用現(xiàn)有的接觸器技術(shù)，通過電子控制技術(shù)低成本的 實(shí)現(xiàn)了電容器的過零投切，避免了合閘涌流，減少對電網(wǎng)的沖擊，延長接觸器及電容器的使 用壽命；相對于現(xiàn)有的無涌流投切技術(shù)，可靠性更高，能耗更小。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖。
圖2是實(shí)施例的電路原理圖。 圖中1.電源相位檢測電路，2.充電電路，3.接觸器動作時(shí)間檢測裝置，4.線圈驅(qū) 動電路，5CPU控制器，6.主觸點(diǎn)開閉狀態(tài)傳感器，7.接觸器本體，8.隔離繼電器，9.輔助觸點(diǎn)。
具體實(shí)施方式在圖1中，電容投切專用接觸器的控制裝置由電源相位檢測電路(1)、可對電容器 進(jìn)行預(yù)先充電的充電電路(2)、接觸器動作時(shí)間實(shí)時(shí)在線檢測裝置(3)、線圈驅(qū)動電路(4) 和CPU控制器(5)組成，接觸器動作時(shí)間檢測裝置(3)通過一個(gè)接觸器主觸點(diǎn)開閉狀態(tài)傳 感器(6)實(shí)時(shí)在線測量接觸器的合閘動作時(shí)間，充電電路(2)可給電容器提供與三相電源 某一相位時(shí)刻相一致的電壓，通過電源相位檢測電路(1)的監(jiān)測，在下一周期超前該相位 一個(gè)合閘動作時(shí)間的時(shí)刻，CPU控制器(5)發(fā)出合閘驅(qū)動信號給線圈驅(qū)動電路(4)，實(shí)現(xiàn)接 觸器主觸點(diǎn)在該相位閉合；CPU控制器(5)用于計(jì)算驅(qū)動信號發(fā)出時(shí)刻的接觸器合閘動作 時(shí)間值是該接觸器歷史合閘動作時(shí)間的加權(quán)平均值，大大減小了接觸器動作時(shí)間的隨機(jī)誤 差，提高了合閘時(shí)刻的精確度，由于預(yù)先給電容器充上了與該合閘相位相一致的電壓，接觸 器閉合時(shí)，電容器以等電位接入電源電路，實(shí)現(xiàn)了無涌流投切。 在圖2所示實(shí)施例中，接觸器的合閘時(shí)刻選定在A相電源的電壓為零時(shí)，與此對應(yīng) 的BC相電壓值分別為士270V，充電電路如圖2所示，220VAC的A相電源通過變壓器調(diào)壓至 191VAC，其峰值電壓為270V，通過限流電阻R分別經(jīng)2個(gè)反相的二極管D1、D2半波濾波后， 經(jīng)由隔離繼電器(8)連接到接觸器B C相的出線端，N相也由隔離繼電器(8)聯(lián)接到接觸 器A相的出線端，給電容器充上了與該合閘相位相一致的電壓；電源相位檢測電路(1)為電 源A相的電壓過零電路，當(dāng)A相電源電壓過零時(shí)，提供觸發(fā)信號給CPU控制器(5) ， CPU控制 器(5)超前下一個(gè)過零相位一個(gè)合閘動作時(shí)間，發(fā)出線圈驅(qū)動信號給線圈驅(qū)動電路(4)，使 得接觸器在A相電壓過零時(shí)閉合，此時(shí)三相電源的相位電壓與電容已充電的電位相同，實(shí) 現(xiàn)了無涌流投切。測量接觸器合閘動作時(shí)間用的主觸點(diǎn)開閉狀態(tài)傳感器(6)在本實(shí)施例中 采用了接觸器本體(7)內(nèi)置的輔助觸點(diǎn)(9)，該輔助觸點(diǎn)與接觸器主觸點(diǎn)安裝在同一運(yùn)動 機(jī)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)同步分合，以保證測量的精確。
權(quán)利要求一種包含接觸器本體的電容投切專用接觸器，其特征是它還具有一個(gè)接觸器控制裝置，該裝置由電源相位檢測電路、可對電容器進(jìn)行預(yù)先充電的充電電路、接觸器動作時(shí)間實(shí)時(shí)在線檢測裝置、線圈驅(qū)動電路和CPU控制器組成，接觸器動作時(shí)間檢測裝置通過一個(gè)接觸器主觸點(diǎn)開閉狀態(tài)傳感器實(shí)時(shí)在線測量接觸器的合閘動作時(shí)間，充電電路可給電容器提供與三相電源某一相位時(shí)刻相一致的電壓；通過電源相位檢測電路的監(jiān)測，在超前該相位一個(gè)合閘動作時(shí)間的時(shí)刻，CPU控制器發(fā)出合閘驅(qū)動信號，實(shí)現(xiàn)接觸器主觸點(diǎn)在該相位閉合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容投切專用接觸器，其特征是主觸點(diǎn)開閉狀態(tài)傳感器是 位于接觸器本體上的輔助觸點(diǎn)，該輔助觸點(diǎn)與主觸點(diǎn)動作同步。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容投切專用接觸器，其特征是電容充電電壓選擇在三相 電源某一相電壓過零時(shí)刻，電源相位檢測電路是該相電壓的過零脈沖電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容投切專用接觸器，其特征是充電電路通過隔離繼電器 與接觸器主電路出線端連接，實(shí)現(xiàn)對電容器充電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容投切專用接觸器，其特征是CPU控制器用于計(jì)算驅(qū)動信 號發(fā)出時(shí)刻的接觸器合閘動作時(shí)間值是該接觸器歷史合閘動作時(shí)間的加權(quán)平均值。
專利摘要一種電容投切專用接觸器，具有一個(gè)由電源相位檢測電路、可對電容器進(jìn)行預(yù)先充電的充電電路、接觸器動作時(shí)間實(shí)時(shí)在線檢測裝置、線圈驅(qū)動電路和CPU控制器組成的接觸器控制裝置，充電電路可給電容器提供與三相電源某一相位時(shí)刻相一致的電壓；CPU控制器根據(jù)合閘時(shí)間提前發(fā)出合閘驅(qū)動信號，使接觸器主觸點(diǎn)在該相位閉合，實(shí)現(xiàn)無涌流投切電容器。
文檔編號H02J3/18GK201515229SQ200920174088
公開日2010年6月23日 申請日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者楊建華 申請人:楊建華