專利名稱：機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械/電子式混合開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前已經(jīng)公知的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)有純機(jī)械式和純電子式。機(jī)械式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)具有造價(jià)低、耐短路電流性能高、不需專門的冷卻措施等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度慢，斷電自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)最快造成大于50毫秒的斷電時(shí)間，返回自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)最快25毫秒的斷電時(shí)間。純電子式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)具有無觸點(diǎn)、無電弧的優(yōu)點(diǎn)，尤其是轉(zhuǎn)換速度快的優(yōu)點(diǎn)，其斷電時(shí)間可以小于5毫秒；其缺點(diǎn)是造價(jià)高昂，耐短路電流性能低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，以解決傳統(tǒng)的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)存在的造價(jià)、耐短路電流性能和電源轉(zhuǎn)換速度等方面，不能兼?zhèn)涞募夹g(shù)問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的所采用的技術(shù)方案如下機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，它包括由兩只相同規(guī)格的交流接觸器及機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)組成的傳統(tǒng)的機(jī)械式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，和2至12只雙向晶閘管(數(shù)量取決于電極數(shù)和電流等級(jí))及其保護(hù)和驅(qū)動(dòng)單元組成的電子式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)；所述機(jī)械式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)的交流接觸器和所述雙向晶閘管的順序依次動(dòng)作的控制信號(hào)來自于MCU邏輯單元，MCU邏輯單元包括電源部分、電壓頻率采樣部分、電氣互鎖部分、報(bào)警和顯示部分；雙向晶閘管的Al和A2電極與交流接觸器的主觸頭是并聯(lián)的，而且交流接觸器的每一相主觸頭均根據(jù)負(fù)載需要并聯(lián)一組晶閘管。所述機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，輸入電源為雙路電源，它們是各自獨(dú)立的電源，電源來源是發(fā)電機(jī)組、變壓器、UPS、逆變器，并且允許有任何電角度的相位差。所述機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，在穩(wěn)定工作期間，晶閘管不承載也不通斷負(fù)荷，只有在轉(zhuǎn)換期間晶閘管通斷負(fù)荷。所述機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，雙向晶閘管的Al和A2電極在串聯(lián)熔絲后，與交流接觸器的主觸頭并聯(lián)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是通過晶閘管與交流接觸器的巧妙配合，既繼承機(jī)械開關(guān)耐短路電流的高性能和造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，又發(fā)揮了電子轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換速度快的特性，達(dá)到斷電自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)小于20毫秒的斷電時(shí)間，返回自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)5毫秒的斷電時(shí)間。本實(shí)用新型的機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)經(jīng)過實(shí)測，完全滿足了轉(zhuǎn)換速度快、運(yùn)行穩(wěn)定、短路能力強(qiáng)的特點(diǎn)，與現(xiàn)有的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)比如表I。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。[0011]圖中編號(hào)①-輸入電源1、②-交流接觸器1、③-負(fù)載、④-交流接觸器2、⑤-輸 入電源2、⑥-晶閘管1、⑦-晶閘管2、⑧-機(jī)械聯(lián)鎖。
具體實(shí)施方式
[0012]本實(shí)用新型所述機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)它包括由兩只相同規(guī)格的 交流接觸器及機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)組成的傳統(tǒng)的機(jī)械式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，和2至12只雙向晶閘管 (數(shù)量取決于電極數(shù)和電流等級(jí))及其保護(hù)和驅(qū)動(dòng)單元組成的電子式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)。交流 接觸器和晶閘管在MCU邏輯單元的協(xié)調(diào)下按照設(shè)計(jì)順序依次動(dòng)作，完成可靠的高速轉(zhuǎn)換。 MCU邏輯單元也包括了電源部分、電壓頻率采樣部分、電氣互鎖部分、報(bào)警和顯示部分。在穩(wěn) 定工作期間，負(fù)載的工作電流通過其中一只交流接觸器提供，且這只交流接觸器承擔(dān)了過 流及短路工況。在轉(zhuǎn)換期間，MCU邏輯單元根據(jù)交流接觸器輔助接點(diǎn)的通斷狀態(tài)對(duì)晶閘管 進(jìn)行依次地觸發(fā)和關(guān)斷控制，以實(shí)現(xiàn)高速的電源轉(zhuǎn)換，而后進(jìn)入下一個(gè)穩(wěn)定工作期。雙向晶 閘管的Al和A2電極與交流接觸器的主觸頭是并聯(lián)的(或者串聯(lián)熔絲進(jìn)一步保護(hù))，而且交 流接觸器的每一相主觸頭均根據(jù)負(fù)載需要并聯(lián)一組晶閘管。輸入電源為雙路電源，它們可 以是各自獨(dú)立的電源，電源來源可以是發(fā)電機(jī)組、變壓器、UPS、逆變器等，并且允許有任何 電角度的相位差。在穩(wěn)定工作期間，晶閘管不承載也不通斷負(fù)荷，只有在轉(zhuǎn)換期間晶閘管通 斷負(fù)荷。晶閘管必須與保護(hù)電路和可靠的驅(qū)動(dòng)電路和控制邏輯配合以防止誤觸發(fā)造成輸入 電源短路。[0013]具體工作原理參見圖1，輸入電源I①、輸入電源2⑤經(jīng)電壓及頻率采樣電路后送 入MCU邏輯單元進(jìn)行判斷，根據(jù)預(yù)設(shè)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換模式，MCU控制圖1中的一只交流接觸器(例 如交流接觸器I②)閉合，使負(fù)載③得到被MCU接受的合格電源(例如輸入電源I①)。當(dāng)輸 入電源I①發(fā)生故障等不能被MCU接受的情況之一時(shí)，MCU控制交流接觸器I②斷開，同時(shí) 根據(jù)交流接觸器I②斷開反饋信號(hào)，由MCU控制晶閘管⑦導(dǎo)通，交流接觸器2④同時(shí)接受閉 合指令，直至交流接觸器2④閉合反饋信號(hào)送達(dá)MCU，MCU則令晶閘管⑦關(guān)斷。此時(shí)負(fù)載③ 的供電電源由輸入電源2⑤經(jīng)過交流接觸器2④提供。至此完成一次由常用電源至備用電 源的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)輸入電源I①恢復(fù)后，經(jīng)預(yù)設(shè)的返回延時(shí)，MCU控制交流接觸器2④斷開， 同時(shí)根據(jù)交流接觸器2④斷開反饋信號(hào)，由MCU控制晶閘管⑥導(dǎo)通，交流接觸器I②同時(shí)接 受閉合指令，直至交流接觸器I②閉合反饋信號(hào)送達(dá)MCU，MCU則令晶閘管⑥關(guān)斷。此時(shí)負(fù) 載③的供電電源由輸入電源I①經(jīng)過交流接觸器I②提供。至此完成一次由備用電源至常 用電源的返回轉(zhuǎn)換。[0014]表1:
權(quán)利要求1.機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于，它包括由兩只相同規(guī)格的交流接觸器及機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)組成的傳統(tǒng)的機(jī)械式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，和2至12只雙向晶閘管及其保護(hù)和驅(qū)動(dòng)單元組成的電子式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)；所述機(jī)械式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)的交流接觸器和所述雙向晶閘管的順序依次動(dòng)作的控制信號(hào)來自于MCU邏輯單元，MCU邏輯單元包括電源部分、電壓頻率采樣部分、電氣互鎖部分、報(bào)警和顯示部分；雙向晶閘管的Al和A2電極與交流接觸器的主觸頭是并聯(lián)的，而且交流接觸器的每一相主觸頭均根據(jù)負(fù)載需要并聯(lián)一組晶閘管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于，輸入電源為雙路電源，它們是各自獨(dú)立的電源，電源來源是發(fā)電機(jī)組、變壓器、UPS、逆變器，并且允許有任何電角度的相位差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于，在穩(wěn)定工作期間，晶閘管不承載也不通斷負(fù)荷，只有在轉(zhuǎn)換期間晶閘管通斷負(fù)荷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于，雙向晶閘管的Al和A2電極在串聯(lián)熔絲后，與交流接觸器的主觸頭并聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種機(jī)械電子混合式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，它包括由兩只相同規(guī)格的交流接觸器及機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)組成的傳統(tǒng)的機(jī)械式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，和2至12只雙向晶閘管及其保護(hù)和驅(qū)動(dòng)單元組成的電子式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)；所述機(jī)械式雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)的交流接觸器和所述雙向晶閘管的順序依次動(dòng)作的控制信號(hào)來自于MCU邏輯單元，MCU邏輯單元包括電源部分、電壓頻率采樣部分、電氣互鎖部分、報(bào)警和顯示部分。本實(shí)用新型可，以解決傳統(tǒng)的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)存在的造價(jià)、耐短路電流性能和電源轉(zhuǎn)換速度等方面，不能兼?zhèn)涞募夹g(shù)問題。
文檔編號(hào)H02J9/06GK202872457SQ20122050501
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者任佶 申請(qǐng)人:任佶, 李兵