一种低压智能调压稳压系统的制作方法_3

文档序号:9566452阅读:来源:国知局
器4,电力电容器5,本发明中的η为自然数,(1~η)指1到η个。其中单相智能调压器包含塑壳断路器、电流互感器、智能控制切换单元、电力电容器和(1~η)个抽头隔离变压器,电流互感器2与智能控制切换单元3采用导线连接,智能控制切换单元3与(1~η)个抽头隔离变压器4采用铜导线连接,智能控制投切单元3与电力电容器5采用铜导线连接。其中智能控制切换单元3为现有技术也可以为采用本发明下面如图2所述的专有技术。智能控制切换单元3为一般现有技术人员能实现的技术,其具有如下功能:智能控制切换单元3是通过将核心控制单元与开关动作单元结合于一体,核心控制单元能自动采集监测单相线路上的电压及电流互感器2的二次侧电流信息,合理分析计算当前线路的无功需量及采集线路电压与基准电压的比较分析情况,当线路无功需量大时,通过智能控制切换单元3发出相应指令,自动控智能控制切换单元3中的开关动作单元动作,实现电力电容器5的投入,提高线路功率因数,改善线路电压。投入电力电容器5时,智能控制切换单元3将继续采集单相线路电压,根据基准电压参数阈值进行分析比较,发出相应指令自动调节开关动作单元中的一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器、(1-N)个继电器以及(1~N)个备用继电器的开合闸,本发明中的N为自然数,所述的开关动作单元包括一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器、(1~N)个继电器以及(l-Ν)个备用继电器,改变(l-η)个抽头隔离变压器4中抽头的接入方式,改变线圈的有效匝数来实现调压功能,既可以升压又能够降压。当线路无功需量正常时,无须投入电力电容器5,若智能控制切换单元3继续采集单相线路电压,根据基准电压参数阈值进行分析比较,智能控制切换单元3也将发出相应指令自动调节开关动作单元中的(1~N)个继电器的开合闸,改变(l~n)个抽头隔离变压器4中抽头的接入方式,改变线圈的有效匝数来实现调压功能,既可以升压又能够降压。
[0032]如图2所示,本发明所述实施例的智能控制切换单元的结构图,包括主控MCU、单相交流电压电流采集模块,数据存储模块、无线通讯模块(GPRS无线通讯和WIFI无线通讯)、电源模块、开关动作单元(一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器、(l-Ν)个继电器以及(l-Ν)个备用继电器),所述的单相交流电压电流采集模块,数据存储模块、无线通讯模块、电源模块、开关动作单元分别与主控MCU连接,上述具体各部件模块及功能如下:
1)主控MCU:采用现有市售产品,完成传输与控制、并发出控制信号驱动开关动作单元中一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器、(1~N)个继电器以及(l-Ν)个备用继电器的开合闸,进行控制电力电容器的投切及(l-η)个抽头隔离变压器的档位切换,这些校准分析及计算程序为一般技术人员能实现的。
[0033]2)单相交流电压电流采集模块:它包括电能计量芯片和信号处理电路,电能计量芯片采用高精度AD芯片,高精度AD芯片作为电压电流计量使用,信号处理电路的作用是将输入的电压电流信息调理成高精度AD芯片内能做精确模拟数字转换及计算的信号,再将结果定时传送给主控MCU,此部分采用了专业的高精度AD芯片。高精度AD芯片和信号处理电路为现有技术。
[0034]3)数据存储模块:此模块对各种运行数据进行存储及查询,可以采用各类存储介质,为现有技术。
[0035]4)无线通讯模块:此无线通讯模块包含了 GPRS无线通讯和WIFI无线通讯。通过GPRS无线通讯和后台主站进行实时数据交互。通过WIFI无线通讯和安卓系统手持终端进行数据交互。此GPRS无线通讯和WIFI无线通讯为现有技术。
[0036]5)电源模块:交流220V作为电源输入,经过电源模块转换成多路直流电压供各电路模块使用。其中主控MCU、无线通讯模块等采用3.3V,单相交流电压电流采集模块工作电压为5V。
[0037]6)开关动作单元:此模块是由一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器、(1~N)个继电器以及(1~N)个备用继电器组合而成,当主控MCU发出控制信号指令时,一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器、(1~N)个继电器以及(1~N)个备用继电器会根据接收的相应指令进行开合闸动作,改变(l~n)个抽头隔离变压器的抽头接入方式,实现调压效果,上述的一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器、(1~N)个继电器以及(1~N)个备用继电器为一般技术人员能实现的。
[0038]如图3所示,本发明实施例的一种低压智能调压稳压系统中的智能控制切换单元内部开关动作单元的结构图,其中所述的开关动作单元是由一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器、(1~N)个继电器以及(1~N)个备用继电器组合而成,所述的每个继电器与一个备用继电器串联后与一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器并联;其中一个单刀双掷互锁型交流接触器是用于单相智能调压器在档位切换及旁路切换时,保证可靠供电不会出现设备后端用户侧的短时掉电情况。一个单刀单掷普通型交流接触器是做为一种保护开关使用,单相智能调压器正常供电时,该交流接触器处于正常闭合状态,当一个单刀双掷互锁型交流接触器出现故障时,一个单刀单掷普通型交流接触器将可靠断开,保护装置的运行。(1~N)个继电器以及(l-Ν)个备用继电器是做为切换(l~n)个抽头隔离变压器线圈绕组的投切开关使用,装置在正常状态下工作时,(1~N)个备用继电器将正常处于闭合状态,(1~N)个继电器将接收主控MCU发出的控制指令,改变(l~n)个抽头隔离变压器线圈绕组的接入方式,实现设备后端用户的升压及降压功能。若(1~N)个继电器出现故障无法进行正常分断时,主控MCU将发出控制指令,控制(1~N)个备用继电器的正常分断,实现保护功能。
[0039]如图4所示,本发明实施例的一种低压智能调压稳压系统的简单调压动作原理图,其中Ki是接点K ! i与另一接点K ! 2组合构成的一种单刀双掷互锁型交流接触器,即在短时间内,当接点Ki i闭合时,另一接点K 1 2断开,当另一接点K 1 2闭合时,接点K 1 i断开,能够满足在档位切换过程中,保证后端用户不断电。κ2为一个单刀单掷普通型交流接触器,是做为保护开关使用。1(3、1(4、1(5、1(6、1(7、1(8为继电器,分别是第1继电器1(3、第2继电器1(4、第3继电器Κ5、第4继电器Κ6、第5继电器Κ7和第6继电器K s,做为切换(1~η)个抽头隔离变压器线圈绕组的接入方式的投切开关;K3,、K4,、K5,、K6,、K7,、KS,为备用继电器,分别是第1备用继电器1(3,、第2备用继电器K4,、第3备用继电器K5,、第4备用继电器K6,、第5备用继电器Κ7,和第6备用继电器Κ ,做为保护开关使用,装置通过接收智能控制切换单元发出控制指令,合理对一个单刀双掷互锁型交流接触器、一个单刀单掷普通型交流接触器、(1~Ν)个继电器以及(1~Ν)个备用继电器进行开启与关闭动作,用于改变隔离变压器的抽头接入方式,实现单相智能调压器在用户端自动保持输出电压稳定在_10%~+7%以内。【具体实施方式】如:1)当智能控制切换单元监测单相线路为低电压时,经与基准电压分析比较,发出相应控制指令,使得第1继电器Κ3、第5继电器Κ7闭合,第2继电器Κ 4、第3继电器Κ5、第4继电器Κ6、第6继电器Ks断开,最终在闭合单刀双掷互锁型交流接触器K i的接点K ! 2,自动断开另一接点I i,此时单相智能调压器能够实现升压10%,其中所述的升压比例还可根据客户需求进行定制,如5%、10%、20%、30%等均可;或者第3继电器K5、第5继电器Κ7闭合,第1继电器Κ3、第2继电器Κ4、第4继电器Κ6、第6继电器Ks断开,最终在单刀双掷闭合互锁型交流接触器2,自动断开1 i,此时线圈接入方式改变,单相智能调压器能够实现升压20%,其中所述的升压比例还可根据客户需求进行定制,如5%、10%、20%、30%等均可。2)当智能控制切换单元监测单相线路为高电压时,经与基准电压分析比较,发出相应控制指令,使得第2继电器K4、第6继电器Ks闭合,第1继电器K 3、第3继电器K5、第4继电器Κ6、第5继电器1(7断开,最终在闭合单刀双掷互锁型交流接触器L的另一接点L 2,自动断开接点& ρ此时单相智能调压器能够实现降压10%,其中所述的降压比例还可根据客户需求进行定制,如5%、10%,20%,30%等均可;或者第4继电器K6、第6继电器Ks闭合,第1继电器K 3、第2继电器K4、第3继电器Κ5、第5继电器Κ7断开,最终在闭合单刀双掷互锁型交流接触器K i的另一接点I 2,自动断开接点& i,此时线圈接入方式改变,单相智能调压器能够实现降压20%,其中所述的降压比例还可根据客户需求进行定制,如5%、10%、20%、30%等均可。1(2单刀单掷普通型交流接触器以及K3,、Κ4,、Κ5,、Κ6,、Kr、Ks,备用继电器在装置正常供电工作下,处于闭合状态。当单刀双掷互锁型交流接触器出现故障时,单刀单掷普通型交流接触器K2将及时分断,保护装置使用寿命。当Κ3、Κ4、Κ5、Κ6、Κ7、1(8继电器的某一路出现故障无法分断时,相应通路上的Κ3,、Κ4.、Κ5.、Κ6.、Kr、Ks,备用继电器也将及时分断,保护隔离变压器不受损坏。
[0040]如图5所示,本发明实施例的一种低压智能调压稳压系统的η个调压档位动作原理图,1是K i 1与K i 2组合构成的一种单刀双掷互锁型交流接触器,即在短时间内,当K ! !闭合时,Ki 2断开,当Ki 2闭合时,Ki i断开,能够满足在档位切换过程中,保证后端用户不断电,K2为单刀单掷普通型交流接触器。根据外部市场需求,可对升、降压的效果进行特殊定制,可制作具有η个抽头的隔离变压器。如图5,以图中所示的6作为中间抽头,从抽头6到抽头7中,可以根据需求抽出η个分接头,同时对应的(1~Ν)个继电器分别为
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