[發(fā)明專利]低壓觸頭開關(guān)自適應(yīng)過零投切驅(qū)動(dòng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410311664.X
• 申請(qǐng)日: 2014-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN104052056A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳麗安;王砼;劉濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門理工學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;G05B19/042
• 代理公司: 廈門市精誠(chéng)新創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35218
• 代理人: 方惠春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電器領(lǐng)域，具體涉及一種低壓觸頭開關(guān)自適應(yīng)過零投切驅(qū)動(dòng)器，特別是一種于投切容性負(fù)載時(shí)可以同時(shí)有效控制多個(gè)觸頭開關(guān)自適應(yīng)調(diào)節(jié)在電壓過零點(diǎn)投入、電流過零點(diǎn)切除的裝置。?

背景技術(shù)

由于投切涌流對(duì)電力系統(tǒng)及觸頭開關(guān)本身的危害極大，因此，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者紛紛對(duì)各種觸頭開關(guān)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行研究。?

目前國(guó)內(nèi)已報(bào)道的過零投切驅(qū)動(dòng)器種類繁多，包括晶閘管型、復(fù)合型、同步型等，比如實(shí)用新型專利“低功耗智能型過零投切控制器”（專利號(hào)：CN200720038581.3）中，采用的驅(qū)動(dòng)電力電子器件晶閘管來(lái)實(shí)現(xiàn)過零投切的驅(qū)動(dòng)器，再例如實(shí)用新型專利“一種智能過零投切的復(fù)合開關(guān)”（專利號(hào)：CN201220632178.4）中，采用的驅(qū)動(dòng)晶閘管及觸頭開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)過零投切的驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于上述專利提到的過零投切驅(qū)動(dòng)器中，這兩種驅(qū)動(dòng)器，晶閘管驅(qū)動(dòng)器存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高等問題，且晶閘管在導(dǎo)通狀態(tài)下存在一定功耗，驅(qū)動(dòng)所需時(shí)間也難以準(zhǔn)確計(jì)算，復(fù)合開關(guān)驅(qū)動(dòng)器需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)電子與機(jī)械觸頭開關(guān)，成本高，穩(wěn)定性差，也同樣存在驅(qū)動(dòng)時(shí)間難以確定的問題，很難精確地過零投切。?

再例如實(shí)用新型專利“一種智能電力電容器同步投切開關(guān)”（專利號(hào)：CN201020165660.2）中驅(qū)動(dòng)觸頭開關(guān)進(jìn)行同步投切的驅(qū)動(dòng)器。該同步投切開關(guān)驅(qū)動(dòng)器較上述專利提到的前兩種驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，但其驅(qū)動(dòng)器存在與觸頭開關(guān)無(wú)法分離使用，兼容性差、利用率低等缺點(diǎn)。?

同時(shí)，以上三類驅(qū)動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)開關(guān)時(shí)都無(wú)法克服由電網(wǎng)頻率波動(dòng)，開關(guān)類型、批次變動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)等造成的驅(qū)動(dòng)時(shí)間分散性高帶來(lái)的過零點(diǎn)時(shí)間變化的問題。?

發(fā)明內(nèi)容

因此，針對(duì)上述的問題，本發(fā)明利用自適應(yīng)控制的思想，提出一種獨(dú)立適用于多種低壓觸頭開關(guān)，且能夠自適應(yīng)地在電壓零點(diǎn)投入、電流零點(diǎn)切除的驅(qū)動(dòng)器裝置（下述簡(jiǎn)稱觸頭開關(guān)驅(qū)動(dòng)器），從而克服背景技術(shù)提到的由電網(wǎng)頻率波動(dòng)、開關(guān)類型、批次變動(dòng)、驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)等造成的驅(qū)動(dòng)時(shí)間分散性高帶來(lái)的過零點(diǎn)時(shí)間變化的問題。?

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的思路是，基于電壓零點(diǎn)反饋閉環(huán)控制，在電壓零點(diǎn)投入、電流零點(diǎn)切除能夠自適應(yīng)。在與相應(yīng)的觸頭開關(guān)本體及其驅(qū)動(dòng)電路連接后，觸頭開關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)通過自身測(cè)試電路對(duì)該觸頭開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，然后將測(cè)試的延時(shí)時(shí)間存入程序中，等待下一次投切使用；測(cè)試過程完畢后，當(dāng)觸頭開關(guān)需要投切電容器負(fù)荷時(shí)，控制器在接收按鍵或通信指令后開始利用過零點(diǎn)檢測(cè)電路捕捉過零點(diǎn)，然后讀取延時(shí)時(shí)間，在下一個(gè)過零點(diǎn)時(shí)刻開始延時(shí)計(jì)時(shí)，之后發(fā)出投切指令，在下一過零點(diǎn)時(shí)刻觸頭開關(guān)完成動(dòng)作，從而達(dá)到抑制投入涌流及相對(duì)提高觸頭開關(guān)開斷容性電流能力的效果。由上可知，該觸頭開關(guān)驅(qū)動(dòng)器能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)不同種類的低壓觸頭開關(guān)自適應(yīng)地過零投切，具有高兼容性、高精度、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。?

具體的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的，低壓觸頭開關(guān)自適應(yīng)過零投切驅(qū)動(dòng)器，包括微處理單元、電源模塊、過零點(diǎn)檢測(cè)電路、信號(hào)調(diào)理電路、電壓測(cè)量電路、驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路、反饋電路、測(cè)試電路、通信模塊；?

各模塊連接關(guān)系如下：電源模塊的輸入端連接至交流電源，電源模塊的輸出端連接微處理單元和信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接電壓測(cè)量電路的輸入端和過零點(diǎn)檢測(cè)電路的輸入端；電壓測(cè)量電路的輸出端以及過零點(diǎn)檢測(cè)電路的輸出端連接微處理單元的輸入端，通信模塊與微處理單元雙向連接，微處理器單元的輸出端連接驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路的輸出端連接觸頭開關(guān)的輸入端，觸頭開關(guān)的輸出端連接反饋電路的輸入端，反饋電路的輸出端連接至微處理單元的輸入端；測(cè)試電路的輸出端連接觸頭開關(guān)的輸入端，測(cè)試電路的輸入端連接至微處理單元的輸出端；其中的驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路包括對(duì)觸頭開關(guān)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的觸頭開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路；

上述模塊配合流程如下：

過程1：驅(qū)動(dòng)調(diào)理電路的觸頭開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路利用測(cè)試電路對(duì)觸頭開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，即在觸頭開關(guān)一端通過測(cè)試電路加測(cè)試電壓，然后觸頭開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)觸頭開關(guān)執(zhí)行動(dòng)作，反饋電路在觸頭開關(guān)動(dòng)作過程中采集觸頭開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間，并向微處理單元反饋該觸頭開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間，微處理單元通過該動(dòng)作時(shí)間計(jì)算出延時(shí)時(shí)間；

過程2：多次執(zhí)行過程1，以對(duì)觸頭開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行修正，同時(shí)微處理單元對(duì)延時(shí)時(shí)間進(jìn)行修正；