一种电容投切方案的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力电子技术领域，涉及工频电网功率因数补偿电容投切技术。
【背景技术】
[0002]工频电网功率因数补偿器都是采用继电器自动投切电力电容达到补偿功率因数的目的，在投切电力电容时会产生浪涌电流和火花，因此严重损伤投切开关和对电网造成严重的干扰；为了消除浪涌电流和火花人们采用了电网电压过零点投切电容技术方案，最流行的有复合开关方案和同步开关方案；复合开关方案是采用电子开关和机械开关并联使用，投入电容时在电网电压过零点电子开关先闭合，机械开关再闭合，断开电容时机械开关先断开，电子开关再打开，因此消除浪涌电流和火花，但在实际使用时，由于电网干扰等因素过零点会有误差，因此浪涌电流还会产生，特别是电子开关耐过载能力差，非常容易损坏，给现场使用带来诸多麻烦；而同步开关方案就是只使用继电器，通过对电网电压过零点跟踪，控制继电器在过零点200us范围开关，就能达到满意的消除浪涌电流和火花的目的，但在实际使用中，由于继电器属于机械开关，其动作时间的离散性很难达到如此高精确同步，因此这种方案消除浪涌电流和火花的效果并不理想。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种采用继电器消除电容投切浪涌电流和火花的方案。
[0004]本发明采用如下技术方案:一种电容投切方案，硬件电路包括继电器、二极管、限流电阻和控制电路；二极管与限流电阻串联，再与继电器开关并联，继电器开关一端接负载电容，一端接电网电压；继电器控制端连接控制电路，控制电路连接开关命令信号和电网电压过零点信号，控制电路检测电网电压过零点，控制继电器开关动作。
[0005]本发明的一种电容投切方案工作过程，首先继电器处于断开状态，电网电压通过二极管、限流电阻对负载电容进行充电到电压峰值，控制电路收到闭合命令时，首先检测电网电压过零点，而后根据继电器闭合动作时间，延迟一个时间驱动继电器闭合，使继电器闭合时间在电网电压的峰值附近；控制电路接收到断开命令时，首先检测到电网电压过零点，而后延迟一个时间驱动继电器断开，使继电器断开时间在电网电压的峰值附近。
[0006]本发明的有益效果是:
本发明的实施例给继电器的开关并联二极管、限流电阻串联电路，给负载电容充电到峰值电压，并通过控制电路使继电器在电网电压峰值附近闭合或断开，消除电容投切时产生的浪涌电流和火花；这是由于电网电压在峰值附近电压变化平缓，要达到满意的消除浪涌电流和火花的效果，只要继电器的开关时间控制在电网电压峰值2ms范围即可，这样的要求电磁继电器很容易达到，使继电器电容投切无浪涌电流和火花成为可能。
[0007]本发明主要应用于工频电网功率因数补偿器、智能电容器等。
[0008]下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
【附图说明】
[0009]图1是本发明提供的一种电容投切方案的一个硬件电路实施例。
【具体实施方式】
[0010]参考图1，本发明实施例包括有继电器1、二极管2、限流电阻3和控制电路4。二极管2和限流电阻3串联，而后并接到继电器I的开关上；继电器I开关的一端连接负载电容5，一端连接电网电压；继电器I控制端连接控制电路4，控制电路4连接开关命令信号KC和电网电压过零点信号F50，驱动继电器I动作，完成电容5的投切工作。
[0011]本发明实施例的主回连接AC220/380V电网电压，继电器I处于断开状态时，电网电压通过二极管2、限流电阻3对负载电容5进行充电到电压峰值，控制电路4收到KC闭合命令时，首先检测电网电压过零点信号F50，而后根据继电器I闭合动作时间，延迟一个时间驱动继电器I闭合，使继电器I闭合时间在电网电压的峰值附近；控制电路4接收到KC断开命令时，首先检测电网电压过零点信号F50，而后延迟一个时间驱动继电器I断开，使继电器I断开时间在电网电压的峰值附近。
[0012]优选地，在工频电网中，继电器I的开关时间在电网电压峰值2ms范围最佳。
【主权项】
1.一种电容投切方案，硬件电路包括继电器、二极管、限流电阻和控制电路，其特征是:所述二极管与限流电阻串联，再与继电器开关并联，继电器开关一端接负载电容，一端接电网电压，继电器控制端连接控制电路，控制电路连接开关命令信号和电网电压过零点信号。2.根据权利要求1所述的一种电容投切方案，其特征为:继电器处于断开状态，电网电压通过二极管、限流电阻对负载电容进行充电到电压峰值；控制电路收到闭合命令时，首先检测电网电压过零点，而后根据继电器闭合动作时间，延迟一个时间驱动继电器闭合，使继电器闭合时间在电网电压的峰值附近；控制电路接收到断开命令时，首先检测到电网电压过零点，而后延迟一个时间驱动继电器断开，使继电器断开时间在电网电压的峰值附近。
【专利摘要】一种电容投切方案，包括继电器、二极管、限流电阻和控制电路，二极管与限流电阻串联，再与继电器开关并联，通过控制电路使继电器在电网电压峰值附近开关，消除电容投切时产生的浪涌电流和火花；主要应用于工频电网功率因数补偿器、智能电容器等。
【IPC分类】H02J3/18
【公开号】CN105024384
【申请号】CN201410157110
【发明人】刘爱民
【申请人】刘爱民
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月19日