自动转换开关转换频率限定方法、装置及自动转换开关与流程

本发明涉及自动转换开关，具体涉及一种自动转换开关转换频率限定方法。

背景技术：

自动转换开关通常是由电机驱动或是电磁铁驱动执行转换动作，在电网电压波动较大的用电场合，自动转换开关存在频繁切换的可能，频繁的来回切换会使得电机或是电磁铁的线圈经常处于通电状态，如果散热条件有限，慢慢积累的热量会引起电机或电磁铁线圈过热，不仅减少线圈使用寿命，甚至还会引发线圈起火等严重后果。

防止开关频繁转换的通常方法是：在转换动作之前将开关的自动转换频率与设定的单位时间内的转换次数进行比较。若自动转换频率超过设定的单位时间内的转换次数，则控制器发出报警提示，本次转换动作不执行；若自动转换频率未超过设定的单位时间内的转换次数，则控制器发出转换动作信号。即通过单位时间内转换次数的首末次之间的时间间隔计算出转换动作频率，同设定的单位时间内的转换次数进行比较，得出开关是否发生频繁转换。

这类方法最大的缺点是在每次转换动作之前都要进行计算首末次转换动作时间间隔，将时间间隔结合转换动作次数换算成转换动作频率，等待上述运算完成后才能判断是否允许执行本次转换动作，即每次转换动作执行前需要的计算步骤较多，代码较为复杂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种自动转换开关转换频率限定方法，通过更简单快捷的方式实现对自动转换开关在单位时间内的转换动作次数的限定，实时性更好。

一种自动转换开关转换频率限定方法，用于限定自动转换开关在单位时间内的转换动作次数不超过预设的最大转换动作次数n；预先设置计时时长为所述单位时间且可在计时完成后自动转入非计时状态的z个计时单元，z≥n；在对所述自动转换开关进行控制的过程中，在执行转换动作之前，先将当前处于计时状态的计时单元个数a与n进行比较，如a≥n，则禁止执行本次转换动作；如a＜n，则执行本次转换动作并启动一个处于非计时状态的计时单元开始计时。

优选地，z=n。

进一步地，在禁止执行本次转换动作的同时还进行报警提示。

优选地，所述计时单元为软件实现的计数器或定时器。

进一步优选地，所述计时单元使用计时变量在定时中断内持续递增预设次数实现所述单位时间时长的计时。

依据同一发明构思还可以得到以下技术方案：

一种自动转换开关转换频率限定装置，用于限定自动转换开关在单位时间内的转换动作次数不超过预设的最大转换动作次数n；该装置包括：

预先设置的z个计时单元，每个计时单元的计时时长均为所述单位时间且可在计时完成后自动转入非计时状态，z≥n；

转换限定模块，用于在对所述自动转换开关进行控制的过程中，在执行转换动作之前，先将当前处于计时状态的计时单元个数a与n进行比较，如a≥n，则禁止执行本次转换动作；如a＜n，则执行本次转换动作并启动一个处于非计时状态的计时单元开始计时。

优选地，z=n。

进一步地，在禁止执行本次转换动作的同时还进行报警提示。

优选地，所述计时单元为软件实现的计数器或定时器。

进一步优选地，所述计时单元使用计时变量在定时中断内持续递增预设次数实现所述单位时间时长的计时。

一种自动转换开关，具有如上任一技术方案所述自动转换开关转换频率限定装置。

相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：

本发明简单方便地实现了防止自动转换开关的频繁转换动作，既提高了线圈的使用寿命又可有效地防止线圈过热烧损，本发明不需要在自动转换开关动作前计算单位时间内的转换动作频率，因此软件实现更简洁清晰，对软件资源需求更小，控制实时性也更好。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的自动转换开关转换频率限定流程图；

图2为本发明一个具体实施例的自动转换开关转换频率限定示意图。

图3为本发明一个具体实施例的自动转换开关转换频率限定示意图。

具体实施方式

针对现有技术实现转换频率限定所存在的计算步骤较多、代码较为复杂的问题，本发明的解决思路是对具体的算法进行改进优化，利用一系列计时单元的自动计时功能来实现对自动转换开关是否存在频繁转换现象进行简单快速识别，从而避免繁琐复杂的转换动作频率计算。

具体而言，本发明所提出的技术方案具体如下：

一种自动转换开关转换频率限定方法，用于限定自动转换开关在单位时间内的转换动作次数不超过预设的最大转换动作次数n；预先设置计时时长为所述单位时间且可在计时完成后自动转入非计时状态的z个计时单元，z≥n；在对所述自动转换开关进行控制的过程中，在执行转换动作之前，先将当前处于计时状态的计时单元个数a与n进行比较，如a≥n，则禁止执行本次转换动作；如a＜n，则执行本次转换动作并启动一个处于非计时状态的计时单元开始计时。

一种自动转换开关转换频率限定装置，用于限定自动转换开关在单位时间内的转换动作次数不超过预设的最大转换动作次数n；该装置包括：

预先设置的z个计时单元，每个计时单元的计时时长均为所述单位时间且可在计时完成后自动转入非计时状态，z≥n；

转换限定模块，用于在对所述自动转换开关进行控制的过程中，在执行转换动作之前，先将当前处于计时状态的计时单元个数a与n进行比较，如a≥n，则禁止执行本次转换动作；如a＜n，则执行本次转换动作并启动一个处于非计时状态的计时单元开始计时。

其中，计时单元可以采用软件实现也可以硬件实现，优选软件实现方式，例如软件实现的计数器或定时器；计时单元的个数z可以等于或大于最大转换动作次数n，从实际情况考虑，只需要z=n即可，从而减少计时单元的使用。

当检测到a≥n时，表明自动转换开关的转换动作过于频繁，在禁止执行本次转换动作的同时，还可以通过声、光或者屏幕显示、发送短消息等各种方式进行报警提示。

为了便于公众理解，下面通过一个具体实施例，并结合附图来对本发明的技术方案进行进一步详细说明：

本实施例中的自动转换开关，其转换驱动部件为电磁铁，考虑到电磁铁线圈长期频繁通电会对寿命造成影响，限定自动转换开关每分钟的转换动作次数不能超过2次，即每分钟允许发生2次转换动作，第3次转换动作将被禁止并发出报警提示。

预先设置总共2个计时单元a、b；每个计时单元均可在10ms定时中断内采用独立的计时变量从0开始不断递增至6000实现单位时间1分钟的计时。

计时单元有两种状态：正处于单位时间计时中的计时单元状态称为“计时”状态；非处于单位时间计时中计时单元状态称为“非计时”状态。

处于“计时”状态的计时单元，在计时达到单位实现1分钟后，停止计时并自动转为“非计时”状态的计时单元。如图2所示。

当前常用侧电源正常、备用侧电源正常，负载由常用侧电源供电。若常用侧电源发生异常改变，自动转换开关控制器经过一定延时检测到常用侧电源异常，若无频繁转换报警，则经过转换动作延时，准备发出备用合闸指令，欲将负载切换至由备用侧电源供电，此时，按照图1所示流程进行转换频率限定；具体的实施过程分情况说明如下：

在发出备用合闸指令之前，分别检测2个计时单元的状态，具体如下：

s0、计时单元a、b均处于“非计时”状态

说明最近1分钟内发生过0次转换动作，本次转换为第1次转换，允许本次转换动作。随即发出备用合闸指令，同时启动处于“非计时”状态的计时单元a开始进行1分钟计时，计时单元a自动转为“计时”状态。如图3中虚线框①至②路径所示。

s1a、计时单元a处于“计时”状态，b处于“非计时”状态

说明最近1分钟内发生过1次转换动作，本次转换为最近1分钟内的第2次转换，允许本次转换动作。随即发出备用合闸指令，同时启动处于“非计时”状态的计时单元b开始进行1分钟计时并转为“计时”状态。如图3中虚线框②至④路径所示。

s1b、计时单元b处于“计时”状态，a处于“非计时”状态

说明最近1分钟内发生过1次转换动作，本次转换为最近1分钟内的第2次转换，允许本次转换动作。随即发出备用合闸指令，同时启动处于“非计时”状态的计时单元a开始进行1分钟计时并转为“计时”状态。如图3中虚线框③至④路径所示。

s2、计时单元a、b均处于“计时”状态

说明最近1分钟内发生过2次转换动作，本次转换为最近1分钟内的第3次转换，由于当前已达到每分钟允许发生2次转换动作的上限，将禁止本次转换动作，并发出频繁转换报警提示。随着时间推移，任一计时单元a或b计时达到1分钟，该计时单元即可自动转为“非计时”状态，并撤销频繁转换报警提示。

若计时单元a先计时达到1分钟，在计时单元a转为“非计时”状态后，即可再次允许转换动作。如图3中虚线框④至③路径所示。

若计时单元b先计时达到1分钟，在计时单元b转为“非计时”状态后，即可撤再次允许转换动作。如图3中虚线框④至②路径所示。

若计时单元a、b均计时达到1分钟，在计时单元a、b均转为“非计时”状态后，即可再次允许转换动作。如图3中虚线框④至①路径所示。