专利名称：电源自动切换系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电源切换技术，尤其涉及一种电源自动切换系统。
背景技术：
抽风机在矿井中具有重要的作用。一般都采用两台风机，并且两台风机的风门采用互锁技术，即必须在关闭在用风机的风门的情况下，才能开启备用风机的风门。当在用风机发生故障需要启用备用风机时，若给在用风机的风门提供动力的电源发生故障，在用风机的风门不能正常关闭，备用风机的风门就不能正常地打开，就会造成井下停风，会造成严重的后果。因此，需要给一台风机的风门配备两个电源，即常用电源和备用电源，当常用电源出现故障时，可以切换到备用电源，保证正常地给风门提供动力。现有技术中只有在电机停转的情况下，才会实现电源的切换，这样就会造成井下的短暂停风。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种电源自动切换系统，包括:常用电源、备用电源、控制单元、第一开关、第二开关、单刀双掷开关、第一工作电源、第二工作电源、第一电机和第二电机；所述常用电源、所述备用电源分别与所述控制单元的输入端连接，所述控制单元的输出端分别与所述第一开关的第一线圈、所述第二开关的第二线圈连接，所述第二电机通过所述第一开关的第一触点和所述第一工作电源连接，所述第一工作电源和所述第一触点以第一相序的顺序连接，所述第二电机通过所述第二开关的第二触点和所述第二工作电源连接，所述第二工作电源和所述第二触点以第二相序的顺序连接，所述第二电机还与所述单刀双掷开关的动端连接，所述第一电机与所述单刀双掷开关的第三不动端连接，所述常用电源还与所述单刀双掷开关的第一不动端连接，所述备用电源还与所述单刀双掷开关的第二不动端连接；所述控制单元用于若所述常用电源的电压幅值低于预先设定的欠压阈值或高于预先设定的过压阈值则发送电信号给所述第二线圈、停止发送电信号给所述第一线圈，若所述备用电源的电压幅值低于预先设定的欠压阈值或高于预先设定的过压阈值则发送电信号给所述第一线圈、停止发送电信号给所述第二线圈。本发明的系统，通过控制单元、第一开关、第二开关、单刀双掷开关、第一工作电源、第二工作电源和第二电机的配合，当常用电源欠压或过压时，由常用电源给第一电机供电切换到备用电源给第一电机供电，带动风机的风门运动，备用电源欠压或过压时，由备用电源给第一电机供电切换到常用电源给第一电机供电，采用正常的电源给第一电机供电，带动风机的风门运动，保证井下一直处于对外通风状态。
图1为本发明电源自动切换系统的结构图；图2为本发明的发明人采用的第一欠压判断单元的电路图；图3为本发明的发明人采用的第一过压判断单元的电路图；图4为本发明的发明人采用的第一频率检测模块的电路图。
具体实施例方式图1为本发明电源自动切换系统的结构图，如图1所示，该系统包括常用电源1、备用电源2、控制单元3、第一开关4、第二开关5、单刀双掷开关9、第一工作电源6、第二工作电源7、第一电机10和第二电机8。常用电源1、备用电源2分别与控制单元3的输入端连接，控制单元3的输出端分别与第一开关4的第一线圈41、第二开关5的第二线圈51连接，第二电机8通过第一开关4的第一触点42和第一工作电源6连接，第一工作电源6和第一触点42以第一相序的顺序连接，第二电机8通过第二开关5的第二触点52和第二工作电源7连接，第二工作电源7和第二触点52以第二相序的顺序连接，第二电机8还与单刀双掷开关9的动端94连接，第一电机10与单刀双掷开关9的第三不动端93连接，常用电源I还与单刀双掷开关9的第一不动端92连接，备用电源2还与单刀双掷开关9的第二不动端91连接。控制单元3用于若常用电源I的电压幅值低于预先设定的欠压阈值或高于预先设定的过压阈值则发送电信号给第二线圈51、停止发送电信号给第一线圈41，若备用电源2的电压幅值低于预先设定的欠压阈值或高于预先设定的过压阈值则发送电信号给第一线圈41、停止发送电信号给第二线圈51。详细介绍该系统的工作原理如下。初始时，单刀双掷开关9的动端94将第一不动端92与第三不动端93连接，常用电源I给第一电机10供电，第一电机10带动风机的风门运动。控制单元3 —直检测常用电源I的电压幅值，若电压幅值低于预先设定的欠压阈值或高于预先设定的过压阈值则发送电信号给第二开关5的第二线圈51，第二线圈51得电吸合，第二触点52闭合，由于第二工作电源7和第二电机8以第二相序的顺序连接，第二电机8反转，第二电机8拉动单刀双掷开关9的动端94，动端94将第二不动端91和第三不动端93连接，备用电源2给第一电机10供电。同理，若备用电源2欠压或过压，需要切换到常用电源I时，本发明系统的工作原理和上述类似，此处不再赘述。由上述的技术方案可知，通过控制单元、第一开关、第二开关、单刀双掷开关、第一工作电源、第二工作电源和第二电机的配合，当常用电源欠压或过压时，由常用电源给第一电机供电切换到备用电源给第一电机供电，带动风机的风门运动，备用电源欠压或过压时，由备用电源给第一电机供电切换到常用电源给第一电机供电，采用正常的电源给第一电机供电，带动风机的风门运动，保证井下一直处于对外通风状态。具体地，控制单元3包括第一欠压判断单元、第一过压判断单元、第二欠压判断单元、第二过压判断单元和处理器。第一欠压判断单元与处理器的第一接口连接，第一过压判断单元与处理器的第二接口连接，第二欠压判断单元与处理器的第三接口连接，第二过压判断单元与处理器的第四接口连接。第一欠压判断单元用于若常用电源I的电压幅值低于欠压阈值则发送电平信号
给第一接口。第一过压判断单元用于若常用电源I的电压幅值高于过压阈值则发送电平信号
给第二接口。第二欠压判断单元用于若备用电源2的电压幅值低于欠压阈值则发送电平信号
给第三接口。第二过压判断单元用于若备用电源2的电压幅值高于过压阈值则发送电平信号给第四接口。处理器用于若第一接口或第二接口接收到电平信号则发送电信号给第二线圈51、停止发送电信号给第一线圈41，若第三接口或第四接口接收到电平信号则发送电信号给第一线圈41、停止发送电信号给第二线圈51。本发明实施例可以采用的处理器为PIC16F884单片机，它是Microchip公司目前主推的产品，采用精简指令集(RISC)机构和一次性可编程(OTP)技术使得PIC16F884单片机具有高速的稳定性和非常强的抗干扰能力；8kB的闪存、256B的EEPR0MU0位A/D转换器和CCP输入捕捉，完全可以满足本发明的设计要求。图2为本发明的发明人采用的第一欠压判断单元的电路图，如图2所示，NQY为第一欠压判断单元的输出接口，该接口与处理器的第一接口连接，该电路可以检测常用电源I的三相电源，若常用电源I的三相中有一相的电压幅值低于欠压阈值就发送低电平给第一接口，输入接口 L1、L2、L3分别接到三相电源。该电路的工作原理同现有技术中的欠压判断电路的工作原理一样，此处不再赘述。第二欠压判断单元的电路图同第一欠压判断单元的电路图一样，第二欠压判断单元的输出接口与处理器的第三接口连接。图3为本发明的发明人采用的第一过压判断单元的电路图，如图3所示，NGY为第一过压判断单元的输出接口，该接口与处理器的第二接口连接，该电路可以检测常用电源I的三相电源，若常用电源I的三相中有一相的电压幅值高于过压阈值就发送低电平给第二接口，输入接口 L1、L2、L3分别接到三相电源。该电路的工作原理同现有技术中的过压判断电路的工作原理一样，此处不再赘述。第二过压判断单元的电路图同第一过压判断单元的电路图一样，第二过压判断单元的输出接口与处理器的第四接口连接。本发明的发明人采用继电器分别作为第一开关4和第二开关5。在上述实施例的基础上，本发明的系统还可以包括显示屏，显示屏与控制单元3连接，显示屏用于显示常用电源I和备用电源2的电压幅值。在上述实施例的基础上，进一步地，本发明的系统还可以包括第一频率检测模块和第二频率检测模块，常用电源1、第一频率检测模块和控制单元依次串联，备用电源2、第二频率检测模块和控制单元依次串联，第一频率检测模块用于检测常用电源I的频率并发送给控制单元，第二频率检测模块用于检测备用电源2的频率并发送给控制单元，显示屏还可以用于显示常用电源I和备用电源2的电压频率。图4为本发明的发明人采用的第一频率检测模块的电路图，如图4所示，RF为该电路的输出接口，通过该输出接口输出频率给控制单元。该电路的工作原理同现有技术中的频率检测电路的工作原理一样，此处不再赘述。该电路的输入接口 L4接到电源上。第二频率检测模块的电路图同第一频率检测模块的电路图一样。控制单元上还包括RS485通信接口和转换模块，通过RS485通信接口和转换模块，可以与位于控制室内的计算机进行数据的通信。例如，可以将电压幅值和电压频率传输给计算机，以供控制室内的工作人员查看电压幅值和电压频率。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种电源自动切换系统,其特征在于,包括: 常用电源、备用电源、控制单元、第一开关、第二开关、单刀双掷开关、第一工作电源、第二工作电源、第一电机和第二电机； 所述常用电源、所述备用电源分别与所述控制单元的输入端连接，所述控制单元的输出端分别与所述第一开关的第一线圈、所述第二开关的第二线圈连接，所述第二电机通过所述第一开关的第一触点和所述第一工作电源连接，所述第一工作电源和所述第一触点以第一相序的顺序连接，所述第二电机通过所述第二开关的第二触点和所述第二工作电源连接，所述第二工作电源和所述第二触点以第二相序的顺序连接，所述第二电机还与所述单刀双掷开关的动端连接，所述第一电机与所述单刀双掷开关的第三不动端连接，所述常用电源还与所述单刀双掷开关的第一不动端连接，所述备用电源还与所述单刀双掷开关的第二不动端连接； 所述控制单元用于若所述常用电源的电压幅值低于预先设定的欠压阈值或高于预先设定的过压阈值则发送电信号给所述第二线圈、停止发送电信号给所述第一线圈，若所述备用电源的电压幅值低于预先设定的欠压阈值或高于预先设定的过压阈值则发送电信号给所述第一线圈、停止发送电信号给所述第二线圈。
2.根据权利要求1所述的电源自动切换系统，其特征在于: 所述控制单元包括第一欠压判断单元、第一过压判断单元、第二欠压判断单元、第二过压判断单元和处理器，所述第一欠压判断单元与所述处理器的第一接口连接，所述第一过压判断单元与所述处理器的第二接口连接，所述第二欠压判断单元与所述处理器的第三接口连接，所述第二过压判断单元与所述处理器的第四接口连接； 所述第一欠压判断单元用于若所述常用电源的电压幅值低于所述欠压阈值则发送电平信号给所述第一接口； 所述第一过压判断单元用于若所述常用电源的电压幅值高于所述过压阈值则发送所述电平信号给所述第二接口； 所述第二欠压判断单元用于若所述备用电源的电压幅值低于所述欠压阈值则发送所述电平信号给所述第三接口； 所述第二过压判断单元用于若所述备用电源的电压幅值高于所述过压阈值则发送所述电平信号给所述第四接口； 所述处理器用于若所述第一接口或第二接口接收到所述电平信号则发送电信号给所述第二线圈、停止发送电信号给所述第一线圈，若所述第三接口或第四接口接收到所述电平信号则发送电信号给所述第一线圈、停止发送电信号给所述第二线圈。
3.根据权利要求1或2所述的电源自动切换系统，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关均为继电器。
4.根据权利要求1或2所述的电源自动切换系统，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏与所述控制单元连接，用于显示所述常用电源的电压幅值和所述备用电源的电压幅值。
5.根据权利要求1或2所述的电源自动切换系统，其特征在于，还包括第一频率检测模块和第二频率检测模块，所述常用电源、所述第一频率检测模块和所述控制单元依次串联，所述备用电源、所述第二频率检测模块和所述控制单元依次串联，所述第一频率检测模块用于检测所述常用电源的频率并发送给所述控制单元，所述第二频率检测模块用于检测所述备用电源的频率并发送给所述控制单元。
6.根据权利要求5所述的电源自动切换系统，其特征在于，所述显示屏还用于显示所述常用电源和所述备用电 源的电压频率。
全文摘要
一种电源自动切换系统，常用电源、备用电源分别与控制单元连接，控制单元分别与第一开关的第一线圈、第二开关的第二线圈连接，第二电机通过第一开关的第一触点和第一工作电源连接，第一工作电源和第一触点以第一相序的顺序连接，第二电机通过第二开关的第二触点和第二工作电源连接，第二工作电源和第二触点以第二相序的顺序连接，第二电机与单刀双掷开关的动端连接，第一电机与单刀双掷开关的第三不动端连接，常用电源与单刀双掷开关的第一不动端连接，备用电源与单刀双掷开关的第二不动端连接。该系统采用正常的电源给第一电机供电，带动风机的风门运动，保证井下一直处于对外通风状态。
文档编号H02J9/06GK103178604SQ20111043192
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者许东岳, 王永, 陈福泉, 张顺生, 程晋孝 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司