抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括交流電源、測量電路、中央控制單元、交直流轉(zhuǎn)換電路、交直流切換電路、電流切斷電路及直流電壓自動變換電路，交流電源提供交流電壓；測量電路測量交流電源的電壓和電流，并反饋至中央控制單元；交直流轉(zhuǎn)換電路將交流電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并將儲存的直流電壓信號反饋至中央控制單元；交直流轉(zhuǎn)換電路通過直流電壓自動變換電路為接觸器提供直流電壓；中央控制單元根據(jù)交流電壓和直流電壓控制交直流切換電路選擇接觸器的供電系統(tǒng)；電流切斷電路設(shè)置于交流電源與接觸器之間，當(dāng)接觸器的供電系統(tǒng)從交流系統(tǒng)切換至直流系統(tǒng)時，中央控制單元控制電流切斷電路切斷交流電源的電流。
【專利說明】抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常規(guī)的抗晃電裝置如圖1所示，利用電流互感器CT和電壓互感器VT組成的測量電路對交流系統(tǒng)中的電壓Uac和電流Iac進行測量，當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生電壓跌落后，微控制單元MCU檢測到電壓跌落(即測量電路測量到的電壓Uac和電流Iac的變化)，使繼電器JO得電，繼電器JO的兩個常閉觸點JO-1和J0-2切換到直流系統(tǒng)上，使接觸器KM保持。具體地，直流系統(tǒng)從交流系統(tǒng)引入220V交流電壓，利用AC/DC將交流電壓變換成直流電壓，通過一大功率二極管DO來實現(xiàn)降壓，降低后的電壓通過電壓變換器LDO轉(zhuǎn)換為適用于所述微控制單元MCU的驅(qū)動電壓，為所述微控制單元MCU供電；同時，降低后的電壓接入一電容C的兩端，并通過電壓監(jiān)視對電容C兩端的電壓VE進行測量，并將該測量信號傳送至微控制單元MCU內(nèi)，當(dāng)該信號(電壓VE)達到預(yù)定值，說明電容C充電完畢，可以為接觸器KM進行直流供電。切換至直流供電之后，除了需要DC/DC的電壓變換之外，還需要通過短接JP-1、JP-2、JP-3、JP-4、JP-N中的任意兩個外部端子對輸出的直流電壓大小進行調(diào)節(jié)，而具體對JP-1至JP-N中的哪兩個端子進行短接則是用戶根據(jù)接觸器KM的容量靠經(jīng)驗值來選擇的，每個二極管(Dl、D2、D3、D4、D5)所帶來的壓降大約為0.7?IV之間，因此，對外提供的電壓是幾個大的極差電壓。
[0003]上述方式中，必須依據(jù)所選擇接觸器KM的容量來短接外部端子(JP-1至JP-N)以控制輸出電壓，并且輸出電壓大小是固定的，不能連續(xù)可調(diào)，因此不能很好的和接觸器KM相匹配。用戶在更換了接觸器KM后，必須重新選擇短接的外部端子(JP-1至JP-N)，使輸出電壓來適應(yīng)不同的接觸器KM，給生產(chǎn)、安裝、調(diào)試帶來了不便，由于經(jīng)驗值未必準確，存在人為調(diào)整失誤的可能，存在后續(xù)出現(xiàn)晃電時不能可靠保持接觸器KM的隱患，進而導(dǎo)致經(jīng)濟損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其控制方法，以解決現(xiàn)有的抗晃電裝置的上述問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)，包括交流電源、測量電路、中央控制單元以及交直流轉(zhuǎn)換電路，還包括交直流切換電路、電流切斷電路以及直流電壓自動變換電路，其中，
[0006]所述交流電源為接觸器提供交流電壓；
[0007]所述測量電路測量交流電源的電壓和電流信號，并反饋至所述中央控制單元；
[0008]所述交直流轉(zhuǎn)換電路將所述交流電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并將儲存的直流電壓信號反饋至所述中央控制單元；
[0009]所述交直流轉(zhuǎn)換電路通過所述直流電壓自動變換電路為接觸器提供直流電壓；[0010]所述中央控制單元根據(jù)所述交流電壓和直流電壓信號控制所述交直流切換電路選擇所述接觸器的供電系統(tǒng)；
[0011]所述電流切斷電路設(shè)置于所述交流電源與接觸器之間，當(dāng)所述接觸器的供電系統(tǒng)從交流系統(tǒng)切換至直流系統(tǒng)時，所述中央控制單元控制所述電流切斷電路切斷交流電源的電流。
[0012]較佳地，所述電流切斷電路包括第一繼電器、橋式整流電路、第一電阻以及第一晶體管，所述第一繼電器的常閉觸點串聯(lián)于交流電源與接觸器之間，且與所述橋式整流電路的一組相對的引腳并聯(lián)，所述橋式整流電路的另一組相對的引腳并聯(lián)于所述第一晶體管的源極和漏極之間，且與所述第一電阻并聯(lián)，所述第一晶體管的柵極與所述中央控制單元相連。
[0013]較佳地，所述交直流切換電路包括第二繼電器、線性光耦、霍爾元件以及電壓比較器，所述直流電壓通過所述線性光耦與所述交直流轉(zhuǎn)換電路中儲存的直流電壓信號在所述電壓比較器中進行比較，其結(jié)果控制所述第二繼電器的得失電，所述第二繼電器得電時，所述第二繼電器的第一常閉觸點和第二常閉觸點與直流系統(tǒng)連接；所述第二繼電器失電時，所述第二繼電器的第一常閉觸點和第二常閉觸點與交流系統(tǒng)連接。
[0014]較佳地，所述直流電壓自動變換電路包括PWM單元、第二晶體管和二極管，所述第二晶體管的源極和漏極與所述二極管正向并聯(lián)，所述第二晶體管的柵極與所述PWM單元連接，所述PWM單元與所述中央控制單元連接。
[0015]較佳地，所述抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)還包括人機接口和串行通信接口，所述人機接口和串行通信接口分別與所述中央控制單元相連。
[0016]本發(fā)明還提供了 一種抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法，應(yīng)用于如上所述的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)中，包括以下步驟:系統(tǒng)上電，通過所述測量電路連續(xù)測量交流電壓和交流電流，當(dāng)交流電流有流，并持續(xù)15s后，計算出接觸器線圈的電阻，并自適應(yīng)的計算出需要提供的直流電壓的大小，當(dāng)系統(tǒng)檢測到交流電壓跌落，并檢測到直流電壓正常時，則中央控制單元控制交直流切換電路和電流切斷電路動作，切換至直流系統(tǒng)供電；當(dāng)系統(tǒng)為晃電情況，則進行晃電延時保持，晃電延時時間到或者交流電壓恢復(fù)兩個條件滿足至少一個時，中央控制單元切換直流系統(tǒng)供電為接觸器供電。
[0017]較佳地，具體流程包括以下步驟:
[0018]S1:進入主程序入口 ；
[0019]S2:系統(tǒng)初始化；
[0020]S3:創(chuàng)建任務(wù)O、任務(wù)I以及任務(wù)2 ；
[0021]S4:啟動任務(wù)O、任務(wù)I以及任務(wù)2 ；
[0022]S5:主程序入口結(jié)束。
[0023]較佳地，所述任務(wù)O的執(zhí)行間隔為5ms，任務(wù)I的執(zhí)行間隔為20ms，任務(wù)2的執(zhí)行間隔為50msο
[0024]本發(fā)明提供的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其控制方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0025]1.系統(tǒng)根據(jù)測量電路測量出的交流電壓和交流電流，計算出接觸器線圈的電阻，并根據(jù)接觸器線圈維持交流電流，自適應(yīng)的計算出需要提供輸出的直流電壓的大小，通過直流電壓自動變換電路無極差的調(diào)整直流電壓輸出大小來對應(yīng)理論輸出直流電壓；
[0026]2.對于不同容量大小的接觸器，系統(tǒng)可完全智能的自適應(yīng)調(diào)節(jié)輸出直流電壓大小，不需要人工參與完成；
[0027]3.避免了從調(diào)試、更換接觸器需要重新調(diào)整電壓所帶來的工作量，提高了生產(chǎn)效率；
[0028]4.在設(shè)定了直流工作模式后，交流接觸器可以在正常情況下，從交流系統(tǒng)供電切換到直流系統(tǒng)供電，降低了交流能耗(接觸器存在渦流損耗)，并降低了噪聲(接觸器電流存在過零點，存在交流噪聲)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為現(xiàn)有的抗晃電裝置控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0030]圖2為本發(fā)明一【具體實施方式】的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)的簡易框圖；
[0031]圖3為本發(fā)明一【具體實施方式】的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)的電路示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明一【具體實施方式】的抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法中主程序的流程圖；
[0033]圖5為本發(fā)明一【具體實施方式】的抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法中任務(wù)I的流程圖；
[0034]圖6為本發(fā)明一【具體實施方式】的抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法中任務(wù)2的流程圖；
[0035]圖7為本發(fā)明一【具體實施方式】的抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法中任務(wù)O的流程圖；
[0036]圖8為本發(fā)明一【具體實施方式】的抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法中切換控制程序的流程圖。
[0037]圖2-8中:10_測量電路、20-中央控制單元、30-交直流轉(zhuǎn)換電路、40-交直流切換電路、50-電流切斷電路、60-直流電壓自動變換電路。
【具體實施方式】
[0038]為了更詳盡的表述上述發(fā)明的技術(shù)方案，以下列舉出具體的實施例來證明技術(shù)效果；需要強調(diào)的是，這些實施例用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。
[0039]請參考圖2至圖8，本發(fā)明提供的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)，包括交流電源(220V交流電)、測量電路10、中央控制單元20以及交直流轉(zhuǎn)換電路30，還包括交直流切換電路40、電流切斷電路50以及直流電壓自動變換電路60，其中，
[0040]所述交流電源為接觸器KM提供交流電壓；
[0041]所述測量電路10測量交流電源的電壓和電流信號，其中，交流電壓Uac、交流電流Iac，并將Uac和Iac的值反饋至所述中央控制單元20，所述測量電路10的電路組成及部件功能與現(xiàn)有技術(shù)中相同，此處不再贅述；
[0042]所述交直流轉(zhuǎn)換電路30將所述交流電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并將儲存的直流電壓信號VE反饋至所述中央控制單元20，其中，儲存的直流電壓信號VE即為電容C兩端的電壓(電容C的充電量)；
[0043]所述交直流轉(zhuǎn)換電路30通過所述直流電壓自動變換電路60為接觸器KM提供直流電壓Udc ；
[0044]所述中央控制單元20根據(jù)所述交流電壓Uac和電容C兩端的電壓VE控制所述交直流切換電路40選擇所述接觸器KM的供電系統(tǒng)；[0045]所述電流切斷電路50設(shè)置于所述交流電源與接觸器KM之間，當(dāng)所述接觸器KM的供電系統(tǒng)從交流系統(tǒng)切換至直流系統(tǒng)時，所述中央控制單元20控制所述電流切斷電路50切斷交流電源的電流，實現(xiàn)無弧切斷電流電路的目的，避免電弧擊穿第二接觸器J2的第一常閉觸點J2-1和第二常閉觸點J2-2，對觸點進行保護。
[0046]較佳地，請重點參考圖3，所述電流切斷電路50包括第一繼電器J1、橋式整流電路、第一電阻Rl以及第一晶體管IGBT1，所述第一繼電器Jl的常閉觸點Jl-1串聯(lián)于交流電源與接觸器KM之間，且與所述橋式整流電路的一組相對的引腳并聯(lián)，所述橋式整流電路的另一組相對的引腳并聯(lián)于所述第一晶體管IGBTl的源極和漏極之間，且與所述第一電阻Rl并聯(lián)，所述第一晶體管IGBTl的柵極與所述中央控制單元20相連。
[0047]較佳地，請繼續(xù)參考圖3，所述交直流切換電路40包括第二繼電器J2、線性光耦、霍爾元件以及電壓比較器，具體地，所述線性光耦主要用于信號的隔離，以及抗干擾，所述霍爾元件用于測量直流電流Idc，所述直流電壓Udc通過所述線性光耦與所述交直流轉(zhuǎn)換電路30中儲存的電容C兩端的電壓VE在所述電壓比較器中進行比較，其結(jié)果控制所述第二繼電器J2的得失電，所述第二繼電器J2得電時，所述第二繼電器J2的第一常閉觸點J2-1和第二常閉觸點J2-2與直流系統(tǒng)連接；所述第二繼電器J2失電時，所述第二繼電器J2的第一常閉觸點J2-1和第二常閉觸點J2-2與交流系統(tǒng)連接。
[0048]較佳地，請繼續(xù)參考圖3，所述直流電壓自動變換電路60包括PWM單元、第二晶體管IGBT2和二極管D，所述第二晶體管IGBT2的源極和漏極與所述二極管D正向并聯(lián)，所述第二晶體管IGBT2的柵極與所述PWM單元連接，所述PWM單元與所述中央控制單元20連接。
[0049]所述抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)還包括人機接口和串行通信接口，人機接口用于人機交互；串行通信接口用于外部信號的采集，本實施例中采用RS485，當(dāng)然，其數(shù)量可根據(jù)具體的需要進行擴展。
[0050]請參考圖4-8，并結(jié)合圖2-3，本發(fā)明還提供了 一種抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法，應(yīng)用于如上所述的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)中，其步驟為:系統(tǒng)上電，通過所述測量電路連續(xù)測量交流電壓和交流電流，當(dāng)交流電流有流，并持續(xù)15s后，計算出接觸器線圈的電阻，并自適應(yīng)的計算出需要提供的直流電壓的大小，當(dāng)系統(tǒng)檢測到交流電壓跌落，并檢測到直流電壓正常時，則中央控制單元控制交直流切換電路和電流切斷電路動作，切換至直流系統(tǒng)供電；當(dāng)系統(tǒng)為晃電情況，則進行晃電延時保持，晃電延時時間到或者交流電壓恢復(fù)兩個條件滿足至少一個時，中央控制單元切換直流系統(tǒng)供電為接觸器供電。
[0051]請重點參考圖4，其步驟流程包括:
[0052]S1:進入主程序入口；
[0053]S2:系統(tǒng)初始化，包括系統(tǒng)初始化、標志初始化以及操作系統(tǒng)初始化，其中標志初始化具體包括運行模式、禁止切換標志以及所有異常標志的置位，具體地:初始化過程中:運行模式置O、禁止切換標志置1、所有異常標志置O。運行模式包括0、1、2共3個工作狀態(tài):當(dāng)運行模式=0時，為交流系統(tǒng)供電，當(dāng)運行模式=1時，為晃電模式供電，當(dāng)運行模式=2時，為直流系統(tǒng)供電；禁止切換標志共有O和I兩個工作狀態(tài):當(dāng)禁止切換標志=0時，則表示允許切換至直流系統(tǒng)供電，當(dāng)禁止切換標志=1時，則表示不允許切換至直流系統(tǒng)供電；所有異常標志有O和I兩種工作狀態(tài)，當(dāng)沒有異常發(fā)生時，所有異常標志=0，當(dāng)有異常發(fā)生時，所有異常標志=1。換句話說，初始化時，選用交流系統(tǒng)進行供電，由于電容C還未進行充電，故不能切換至直流系統(tǒng)供電，默認沒有異常情況發(fā)生。
[0054]S3:創(chuàng)建任務(wù)O、任務(wù)I以及任務(wù)2，較佳地，所述任務(wù)O的執(zhí)行間隔為5ms，任務(wù)I的執(zhí)行間隔為20ms，任務(wù)2的執(zhí)行間隔為50ms。
[0055]S4:啟動任務(wù)O、任務(wù)I以及任務(wù)2 ；
[0056]S5:主程序入口結(jié)束。
[0057]具體地,請重點參考圖5,所述任務(wù)I的步驟包括:
[0058]Sll:進入任務(wù)I入口；
[0059]S12:計算交流電壓Uac、交流電流Iac，本實施例中采用FFT方式，即快速傅氏變換方式計算Uac和Iac ；
[0060]S13:計算接觸器KM線圈的電感XL和電阻R ;
[0061]S14:計算直流電壓Udc、直流電流Idc ；
[0062]S15:判斷是否允許供電系統(tǒng)的切換，即判斷是否可以將禁止切換標志置O ;
[0063]S16:任務(wù)I結(jié)束。
[0064]具體地,請重點參考圖6,所述任務(wù)2的步驟包括:
[0065]S21:進入任務(wù)2入口；
[0066]S22:通過人機接口在人機界面進行顯示；
[0067]S23:監(jiān)測外部數(shù)據(jù)接口是否有外部信號輸入，包括串口通訊I處理(對外信號)，串口通訊2處理(對內(nèi)信號)，以及其他程序；
[0068]S24:任務(wù)2結(jié)束。
[0069]具體地,請重點參考圖7,所述任務(wù)O的步驟包括:
[0070]SlOO:判斷運行模式是否為0，若是則執(zhí)行步驟SI 10，若否則執(zhí)行步驟S130 ；
[0071]SllO:判斷直流電壓異常是否為1(直流電壓正常時為0，異常時為1)，若是則執(zhí)行步驟S130，若否則執(zhí)行步驟Slll ;
[0072]Slll:判斷直流電壓輸出是否為I (無直流電壓輸出時為O，有直流電壓輸出時為I)，若是則執(zhí)行步驟S130，若否則執(zhí)行步驟SI 12 ；
[0073]S112:讀取步驟S12得到的交流電壓Uac、交流電流Iac的值，并進入步驟S113 ；
[0074]S113:判斷交流電流Iac是否大于O并且交流電壓Uac大于160V，若是，證明交流電輸出正常，則執(zhí)行步驟SI 14，若否則執(zhí)行步驟S120 ；
[0075]SI 14:有流計數(shù)器加I，并進入步驟SI 15 ；
[0076]S115:判斷有流計數(shù)器是否大于3000，若是，證明電容C已經(jīng)充電完畢，則執(zhí)行步驟SI 16，若否則任務(wù)O結(jié)束；
[0077]S116:讀取步驟S13中得到的接觸器KM線圈的電阻R的值，并進入步驟S117 ；
[0078]S117:計算理論直流電壓輸出值Udcset,其計算方法為:Udcset=0.8*Iac*R,進入步驟SI 18 ；
[0079]S118:存儲步驟S117中計算得出的理論直流電壓輸出值Udcset，并控制所述直流電壓自動變換電路60輸出該理論直流電壓輸出值Udcset為所述接觸器KM提供直流電壓，進入步驟SI 19 ；
[0080]S119:直流電壓輸出置1，任務(wù)O結(jié)束；
[0081]S120:有流計數(shù)器清零，然后進入步驟SI 15 ；[0082]S130:讀取步驟S117中得出的理論直流電壓輸出值Udcset，并進入步驟S131 ；
[0083]S131:讀取步驟S14中得到的直流電壓Udc，并進入步驟S132 ；
[0084]S132:判斷步驟130中的理論直流電壓輸出值Udcset與步驟S131中的直流電壓Udc是否相符，若是，證明直流系統(tǒng)供電正常，則進入步驟S133，若否則進入步驟S140 ；
[0085]S133:電壓異常計數(shù)器清零，直流電壓異常置0，進入步驟S134 ；
[0086]S134:判斷電壓異常計數(shù)器是否大于10ms，若是，證明直流系統(tǒng)供電異常，則進入步驟S135，若否，證明可能為晃電情況，則進入步驟S150 ;
[0087]S135:直流電壓異常置1，直流電壓輸出置0，禁止切換標志置1，切換為交流系統(tǒng)供電，任務(wù)O結(jié)束；
[0088]S140:電壓異常計數(shù)器+1，并進入步驟S134 ；
[0089]S150:判斷運行模式是否為I，若是則進入步驟S151，若否則進入步驟S160 ；
[0090]S151:判斷晃電延時時間是否到達，若是則進入步驟S153，若否則進入步驟S152 ；
[0091]S152:判斷步驟S112中的交流電壓Uac值是否大于180V，若是，證明交流系統(tǒng)正常，則進入步驟S153，若否，證明交流系統(tǒng)也異常，則任務(wù)O結(jié)束；
[0092]S153:控制第一繼電器Jl和第二繼電器J2均失電，運行模式置0，禁止切換標志置1，也就是切換到交流系統(tǒng)供電；
[0093]S160:判斷步驟S112中的交流電壓Uac值是否小于150V，若是，證明仍有可能出現(xiàn)晃電狀態(tài)，則進入步驟S161，若否則任務(wù)O結(jié)束，保持直流系統(tǒng)供電；
[0094]S161:判斷延時20ms是否到達，若是，證明確認為晃電情況，則進入步驟S162，若否，則任務(wù)O結(jié)束；
[0095]S162:運行模式置1，任務(wù)O結(jié)束，也就是進入了晃電供電狀態(tài)。
[0096]較佳地，請重點參考圖8，切換控制程序的運行步驟包括:
[0097]S200:信號采集，包括模擬量的采集，如:交流電壓Uac、交流電流Iac、直流電壓Udc、直流電流Idc等，并將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字量；開入量的采集，例如步驟S23中監(jiān)測到的外部信號；
[0098]S210:判斷運行模式是否為0，若是則執(zhí)行步驟S211，若否則執(zhí)行步驟S230 ；
[0099]S211:判斷禁止切換標志是否為1，若是則中斷程序結(jié)束，若否則執(zhí)行步驟S212 ；
[0100]S212:判斷直流電壓輸出是否為I，若是，證明直流系統(tǒng)正常，則執(zhí)行步驟S213，若否則中斷程序結(jié)束；
[0101]S213:判斷交流電壓Uac是否跌落，若是，證明交流電壓異常，則執(zhí)行步驟S214，若否則執(zhí)行步驟S220 ；
[0102]S214:判斷交流電流Iac是否增大，若是則執(zhí)行步驟S237，若否則執(zhí)行步驟S215 ；
[0103]S215:運行模式置1，并進入步驟S216，進入晃電供電狀態(tài)；
[0104]S216:啟動所述電流切斷電路50，具體地，第一晶體管IGBTl啟動，第一繼電器Jl得電，進入步驟S217 ；
[0105]S217:延時4ms，確保第一繼電器Jl的第一常閉觸點Jl_l已經(jīng)斷開，進入步驟S218 ；
[0106]S218:啟動所述交直流切換電路，具體地，關(guān)斷第一晶體管IGBT1，啟動第二繼電器J2，中斷程序結(jié)束；[0107]S220:判斷是否可以切換至交流供電系統(tǒng)，若是則執(zhí)行步驟S221，若否則中斷程序結(jié)束，具體地，所述中央控制單元20中設(shè)有一 MODE位，當(dāng)MODE置O時，允許直流系統(tǒng)供電和晃電模式供電，這樣可以在電容C充電完成后一段時間內(nèi)一直使用直流系統(tǒng)供電，以節(jié)約用電；當(dāng)MODE置I時，允許直流系統(tǒng)供電、晃電模式供電以及交流系統(tǒng)供電；
[0108]S221:運行模式置2，切換至直流系統(tǒng)供電，進入步驟S216 ；
[0109]S230:判斷直流電壓異常是否為1，若是則執(zhí)行步驟S236，若否則執(zhí)行步驟S231 ；
[0110]S231:讀取步驟S14中得到的直流電流Idc，并進入步驟S232 ；
[0111]S232:判斷理論直流電流輸出值Idcset是否大于步驟S231中的直流電流Idc，若是，證明直流系統(tǒng)可能出現(xiàn)供電異常，則進入步驟S233，若否則進入步驟S240 ；
[0112]S233:無流計數(shù)器+1，并進入步驟S234 ；
[0113]S234:判斷無流計數(shù)器是否大于20ms，若是，確認直流系統(tǒng)供電異常，則執(zhí)行步驟S235，若否則中斷程序結(jié)束；
[0114]S235:直流電流異常置1，并進入步驟S236 ；
[0115]S236:關(guān)閉交直流切換電路40和電流切斷電路50，具體地，第一繼電器Jl和第二繼電器J2均失電，運行模式置0，進入步驟S237 ；
[0116]S237:禁止切換標志置1，中斷程序結(jié)束；
[0117]S240:無流計數(shù)器清零，并執(zhí)行步驟S234。
[0118]綜上所述，本發(fā)明提供的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括交流電源、測量電路10、中央控制單元20、交直流轉(zhuǎn)換電路30、交直流切換電路40、電流切斷電路50及直流電壓自動變換電路60，交流電源提供交流電壓；測量電路10測量交流電源的電壓和電流，并反饋至中央控制單元20;交直流轉(zhuǎn)換電路30將交流電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并將儲存的直流電壓信號反饋至中央控制單元20 ;交直流轉(zhuǎn)換電路30通過直流電壓自動變換電路60為接觸器KM提供直流電壓；中央控制單元20根據(jù)交流電壓和直流電壓控制交直流切換電路40選擇接觸器KM的供電系統(tǒng)；電流切斷電路50設(shè)置于交流電源與接觸器KM之間，當(dāng)接觸器KM的供電系統(tǒng)從交流系統(tǒng)切換至直流系統(tǒng)時，中央控制單元20控制電流切斷電路50切斷交流電源的電流。
[0119]本發(fā)明可以自動的通過測量接觸器KM電阻R大小和交流電流Iac，并通過磁吸合力等效原理，自動計算出需要提供的理論直流電壓輸出值Udcset。整個過程不再需要人工整定和參與，大大提供了抗晃電模塊對不同容量的接觸器KM的自動適應(yīng)能力，并使使用者避免了從調(diào)試、更換接觸器需要重新調(diào)整電壓所帶來的工作量，提高了生產(chǎn)效率。在設(shè)定了直流工作模式后，接觸器KM可以在正常情況下，從交流系統(tǒng)供電切換到直流系統(tǒng)供電，降低了交流能耗，并降低了噪聲。
[0120]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)，包括交流電源、測量電路、中央控制單元以及交直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，還包括交直流切換電路、電流切斷電路以及直流電壓自動變換電路，其中， 所述交流電源為接觸器提供交流電壓； 所述測量電路測量交流電源的電壓和電流信號，并反饋至所述中央控制單元； 所述交直流轉(zhuǎn)換電路將所述交流電源提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并將儲存的直流電壓信號反饋至所述中央控制單元； 所述交直流轉(zhuǎn)換電路通過所述直流電壓自動變換電路為接觸器提供直流電壓； 所述中央控制單元根據(jù)所述交流電壓和直流電壓信號，控制所述交直流切換電路選擇所述接觸器的供電系統(tǒng)； 所述電流切斷電路設(shè)置于所述交流電源與接觸器之間，當(dāng)所述接觸器的供電系統(tǒng)從交流系統(tǒng)切換至直流系統(tǒng)時，所述中央控制單元控制所述電流切斷電路切斷交流電源的電流。
2.如權(quán)利要求1所述的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電流切斷電路包括第一繼電器、橋式整流電路、第一電阻以及第一晶體管，所述第一繼電器的常閉觸點串聯(lián)于交流電源與接觸器之間，且與所述橋式整流電路的一組相對的引腳并聯(lián)，所述橋式整流電路的另一組相對的引腳并聯(lián)于所述第一晶體管的源極和漏極之間，且與所述第一電阻并聯(lián)，所述第一晶體管的柵極與所述中央控制單元相連。
3.如權(quán)利要求1所述的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述交直流切換電路包括第二繼電器、線性光耦、霍爾元件以及電壓比較器，所述直流電壓通過所述線性光耦與所述交直流轉(zhuǎn)換電路中儲存的`直流電壓信號在所述電壓比較器中進行比較，其結(jié)果控制所述第二繼電器的得失電，所述第二繼電器得電時，所述第二繼電器的第一常閉觸點和第二常閉觸點與直流系統(tǒng)連接；所述第二繼電器失電時，所述第二繼電器的第一常閉觸點和第二常閉觸點與交流系統(tǒng)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述直流電壓自動變換電路包括PWM單元、第二晶體管和二極管，所述第二晶體管的源極和漏極與所述二極管正向并聯(lián)，所述第二晶體管的柵極與所述PWM單元連接，所述PWM單元與所述中央控制單元連接。
5.如權(quán)利要求1所述的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)還包括人機接口和串行通信接口，所述人機接口和串行通信接口分別與所述中央控制單兀相連。
6.一種抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-5中任意一項所述的抗晃電裝置自適應(yīng)控制系統(tǒng)中，其特征在于，包括以下步驟:系統(tǒng)上電，通過所述測量電路連續(xù)測量交流電壓和交流電流，當(dāng)交流電流有流，并持續(xù)15s后，計算出接觸器線圈的電阻，并自適應(yīng)的計算出需要提供的直流電壓的大小，當(dāng)系統(tǒng)檢測到交流電壓跌落，并檢測到直流電壓正常時，則中央控制單元控制交直流切換電路和電流切斷電路動作，切換至直流系統(tǒng)供電；當(dāng)系統(tǒng)為晃電情況，則進行晃電延時保持，晃電延時時間到或者交流電壓恢復(fù)兩個條件滿足至少一個時，中央控制單元切換直流系統(tǒng)供電為接觸器供電。
7.如權(quán)利要求6所述的抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟:51:進入主程序入口 ； 52:系統(tǒng)初始化； 53:創(chuàng)建任務(wù)O、任務(wù)I以及任務(wù)2 ； 54:啟動任務(wù)O、任務(wù)I以及任務(wù)2 ； 55:主程序入口結(jié)束。
8.如權(quán)利要求7所述的抗晃電裝置自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述任務(wù)O的執(zhí)行間隔為5ms，任務(wù)I的執(zhí)行間隔為20ms，任務(wù)2的執(zhí)行間隔為50ms。
【文檔編號】H02M7/217GK103633860SQ201310613038
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】姜萬東, 周海濤, 遲玉國, 沈克明, 鄧中昌 申請人:江蘇國網(wǎng)自控科技股份有限公司