一种通用电力电子交流开关模组的制作方法

本实用新型涉及一种电力电子控制系统中通用的交流开关模组，属于电力电子控制技术领域。

背景技术：

复杂电力电子设备的控制技术研究中，可控制开关是常见的控制装置，可控制开关可以帮助电力电子设备或系统控制某一段电路的接入、接出，增加设备或系统的灵活性，同时可以提高设备或系统的安全性。目前，电力电子设备或系统搭建之初，会根据需求将可控制开关与固定的器件连接，事实上，一个复杂的电力电子设备或系统研究过程中，经常需要修改电路或搭建新的电路，固定可控制开关的位置在一定程度上降低了设备或系统的灵活性，增加了安装时间，并且增加了研究成本，此外，多个可控制开关安装在不同位置也不利于检测和维护。

技术实现要素：

针对目前电力电子设备中可控制开关位置固定、灵活性低、安装费时费力等问题，本实用新型提出了一种通用电力电子交流开关模组，模组内部设置多个交流接触器和电压霍尔传感器，通过设置在机箱前面板上的接口与外部设备连接，该交流开关模组结构简单，可以为电力电子设备提供多个控制开关和电压检测，灵活性更强，检修方便。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术手段：

一种通用电力电子交流开关模组，包括机箱、交流接触器、电压霍尔传感器、铝壳电阻和整流模块，所述交流接触器固定安装在机箱底板上且靠近前面板，所述机箱内设置有支架，所述支架与机箱底板平行且紧贴机箱后面板，所述电压霍尔传感器固定安装在支架上，所述铝壳电阻固定安装在支架下方的底板上，所述整流模块固定安装在机箱侧面上。

所述机箱的前面板上设置有开入开出转接板、模拟信号转接板和电线接口，所述交流接触器的接线端口与所述电线接口连接，交流接触器的开入开出端口与所述开入开出转接板连接，所述电压霍尔传感器的原边接口与所述电线接口连接，电压霍尔传感器的副边接口与所述模拟信号转接板连接，所述铝壳电阻的一端连接交流接触器的接线端口，铝壳电阻的另一端连接所述整流模块的交流侧，整流模块的直流侧连接电线接口。

进一步的，所述交流接触器倾斜安装在机箱内，交流接触器侧面的延长面与机箱前面板夹角的取值范围为30°～60°。

进一步的，所述开入开出转接板上设置有转接端子。

进一步的，所述模拟信号转接板上设置有BNC接口、转接端子和VGA接口。

进一步的，所述电线接口采用香蕉插座。

进一步的，所述前面板上还安装有指示灯，所述指示灯与交流接触器连接，当交流接触器接通电源时指示灯亮起。

进一步的，所述机箱采用Q235钢材制作，机箱表面喷涂绝缘材料。

进一步的，所述机箱的左右两侧固定有角铁。

进一步的，所述机箱顶板上开设矩形通风口。

采用以上技术手段后可以获得以下优势：

本实用新型提出了一种通用电力电子交流开关模组，模组机箱符合标准19英寸机架安装方式，增强通用性，在模组内部安装了交流接触器、电压霍尔传感器，交流接触器和电压霍尔传感器与机箱前面板上的电线接口一一对应连接，具有开关和电压检测功能，前面板上的模拟信号转接板上设置有3种接口，能够满足大部分控制装置连接需求，前面板上的电线接口选用香蕉插座，插拔比较方便，可以根据需求连接任意设备，大大减少了器件安装时间。模组内还设置了一个预充电回路，可以为外部设备提供直流预充电。本实用新型模组适应于低压工作系统，结构简单，能够满足不同系统的开关和电压检测需求，连接方式简单，具有较好的通用性和灵活性，而且集成式设计更加美观且便于维护，一个模组箱可以用于多种不用实验机柜装置中。

附图说明

图1为本实用新型一种通用电力电子交流开关模组的结构示意图。

图2为本实用新型一种通用电力电子交流开关模组中前面板的结构示意图。

图3为本实用新型一种通用电力电子交流开关模组中后面板的结构示意图。

图4为本实用新型一种通用电力电子交流开关模组中交流接触器的结构示意图。

图中，1是机箱，2是交流接触器，3是电压霍尔传感器，4是铝壳电阻，5是整流模块，6是角铁，7是前面板，8是支架，9是开入开出转接板，10是模拟信号转接板，11是电线接口，12是BNC接口，13是转接端子，14是VGA接口，15是顶板，16是矩形通风口，17是接线端口，18是开入开出端口，19是指示灯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种通用电力电子交流开关模组，如图1所示，包括机箱1、交流接触器2、电压霍尔传感器3、铝壳电阻4和整流模块5。机箱是具有高强度特性的标准19英寸3U机箱，由Q235钢材折弯焊接而成，在机箱的左右两侧固定有角铁6，机箱可以通过角铁和螺栓固定安装在标准19英寸机架上，机箱与角铁表面均喷塑了RAL7035色绝缘材料。如图2所示，机箱的前面板7上设置有开入开出转接板9、模拟信号转接板10和多个电线接口11。开入开出转接板上设置了2个转接端子13，分别是作为开入接口的3.5mm/6P的菲尼克斯转接端子和作为开出接口的5.08mm/6P的菲尼克斯转接端子，开入开出转接板用来连接机箱内部器件和外部器件。模拟信号转接板上设置了3种接口，分别是BNC接口12、3.5mm/16P菲尼克斯的转接端子13和DB-9VGA接口14，这3种接口可以满足大部分控制装置的连接需求，大大增加了交流开关模组的通用性和便携性。电线接口优选直径4mm的香蕉插座，香蕉插座是一种通用的插座，接线方式比较简单，插拔方便。如图3所示，机箱的顶板15上开设矩形通风口16，机箱内部的电压霍尔传感器和整流模块在工作时会产生一定热量，矩形通风口可以避免长时间工作时机箱内部温度过高。

本实施例中交流开关模组内安装了4个交流接触器、4个电压霍尔传感器、3个铝壳电阻和1个整流模块。在机箱内部底板上焊接有M4×12的焊接螺钉，交流接触器选用施耐德LC1D25M7C接触器，如图4所示，交流接触器的底部设置有安装孔，通过M4螺母将交流接触器拧紧在靠近机箱前面板的螺钉上，交流接触器上主要设置了接线端口17和开入开出端口18，接线端口通过直径2.5mm的铜芯橡胶套线与机箱前面板上的6个香蕉插座连接，交流接触器通过这6个香蕉插座连通外部三相交流电。交流接触器上的开入开出端口通过直径0.75mm的铜芯线和开入开出转接板上的转接端子连接，用于传输开入开出信号。在机箱的后半部分设置有支架，支架平行于机箱底板并且与底板隔开一定距离，支架的一条长边紧贴着机箱后面板，支架的两条短边与机箱两侧面板固定在一起，支架上焊接有M5×12的螺栓，电压霍尔传感器就固定安装在支架的螺栓上。电压霍尔传感器优选锦澄科技的JEC1200-L100，传感器的原边+HT、-HT使用铜芯线和前面板的香蕉插座相连接，副边+、M、-使用4芯屏蔽线与前面板上的模拟信号转接板连接。铝壳电阻选用250W/150Ω电阻，电阻安装在支架下面的底板上，电阻本身接线简单、维护少，放置在支架下可以提高机箱内部的空间利用率。整流模块安装在机箱一侧的面板上，优选型号为MDS50A-16-218H5，整流模块、3个铝壳电阻和1个交流接触器组成了预充电回路，交流接触器的输出侧有3个接线端口，分别输出3相交流电，这3个接线端口分别连接3个铝壳电阻的一端，3个铝壳电阻的另一端分别连接整流模块的交流侧，整流模块的直流侧连接前面板上的香蕉插座。

为了优化机箱内部的接线走向，方便后续维修，交流接触器、电压霍尔传感器和铝壳电阻都是倾斜一定角度后安装在机箱内部的，以交流接触器为例，交流接触器侧面的延长面与机箱前面板形成一个夹角，夹角的取值范围为30°～60°。

本实施例中，机箱的前面板上还安装有指示灯19，指示灯的两端分别与交流接触器和香蕉插座连接，当交流接触器接通电源时指示灯亮起，实验人员可以直观的看到电路接通和断开情况。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细地说明，但是本实用新型并不局限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。