CN216564515U - 一种自动转换开关的三相整流桥控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动转换开关的三相整流桥控制电路，属于电路设计技术领域。控制电路包括控制单元、选电分断保护单元、电磁驱动单元和RCD能量吸能保护单元，控制单元包括主电源380Vav的采样回路和备电源380Vav的采样回路；电磁驱动单元包括三相整流桥，输入侧包括3个管脚Pin1、Pin2、Pin3，输出侧包括2个管脚“+”和“‑”；RCD能量吸能保护单元包括二极管D1、电阻R4和电容C以及电磁铁线圈L；所述二极管D1的负极接三相整流桥的“+”极，二极管D1的正极通过电阻R4接三相整流桥的“‑”极；电容C并联在电阻R4两端。本实用新型提高了电磁线圈的驱动能力，降低了整流桥二极管反向过电压。

Description

一种自动转换开关的三相整流桥控制电路

技术领域

本实用新型涉及电路设计技术领域，特别涉及一种自动转换开关的三相整流桥控制电路。

背景技术

目前，随着自动转换开关在关键配电领域的应用越来越广泛，对于大容量快速分断能力的励磁式转换开关的需求也越来越多，导致自动转换开关(ATSE)中对大吸力的励磁线圈的控制能力的需求也逐渐增加。励磁方式常用的方案是通过控制继电器的机械触点来实现励磁线圈的电流的通断实现自动转换开关触头的转换，当自动转换开关(ATSE)转换完成后，励磁线圈中励磁能量将在继电器触点分断时以电弧的方式进行释放，电流越大，对于触点分断能力的要求也就越高，在经历多次放电后，继电器触点将被融化，降低了继电器的分断能力及寿命。现有自动转换开关采用的单相桥式整流驱动电路，存在桥后整流电压输出不够稳定，衰减较快，难以驱动大功率电磁线圈的问题。

为了避免上述问题的发生，需要通过一种技术在保持现有拉力不变的情况下，保证一定的安匝数，提高线圈的电阻的同时尽量降低线圈的通断电流。通过全桥整流驱动电路解决了桥后整流电压输出的稳定性，使输出线电压不含低次谐波的同时尽可能提高直流电压利用率，使其再不增加电流的前提下可以驱动大功率的电磁线圈。因此，对传统励磁线圈驱动电路的控制，使其具备高效的输出能力的同时具备较高使用寿命的驱动分断电路是一种值得关注的解决方案。

实用新型内容

本实用新型公开一种自动转换开关的三相整流桥控制电路。该电路采用三相整流桥提高了电磁线圈的驱动能力，RCD吸能保护电路实现了励磁能量的吸收，降低了整流桥二极管反向过电压。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种自动转换开关的三相整流桥控制电路，所述电路包括控制单元、选电分断保护单元、电磁驱动单元和RCD能量吸能保护单元；

所述电磁驱动单元包括三相整流桥，输入侧包括3个管脚Pin1、Pin2、Pin3，输出侧包括2个管脚“+”和“-”；三相整流桥驱动电路提高等效开关频率、减少开关损耗、减少和载波有关的谐波分量，从而提高了直流电压利用率，在电磁铁励磁线圈匝数不变的情况下，产生更多的有用功，提供电磁铁的驱动力。

所述RCD能量吸能保护单元包括二极管D1、电阻R4和电容C以及电磁铁线圈L；所述二极管D1的负极接三相整流桥的“+”极，二极管D1的正极通过电阻R4接三相整流桥的“-”极；电容C并联在电阻R4两端；该电路用于断电后吸收电磁铁励磁线圈中的能量，可以将励磁线圈中的电流消耗掉，降低了励磁线圈瞬断过程中由于电感电流不突变所引起的内部过电压问题。

进一步的，所述控制单元包括主电源380Vav的采样回路和备电源380Vav的采样回路；控制单元通过采集、分析主备电源的电参数输出切换逻辑，控制单元输出信号控制选电继电器和分断继电器。

进一步的，所述选电分断保护单元包括选电继电器KA1，选电继电器KA2，选电继电器KA3，选电继电器KA4，选电继电器KA5，选电继电器KA6，分断接触器KM1，熔断器FU1，熔断器FU1，熔断器FU3，压敏电阻R1，压敏电阻R1，压敏电阻R3；

所述选电继电器KA1、选电继电器KA2、选电继电器KA3触头一端依次连接主电源的火线 L1、火线L2、火线L3，另一端连接着分断接触器KM1的三个主回路触头；所述选电继电器 KA4、选电继电器KA5、选电继电器KA6触头一端依次连接备电源的火线L1、火线L2、火线L3，另一端连接着分断接触器KM1的三个主回路触头；所述分断接触器KM1的三个主回路触头一端连接着选电继电器KA1～KA6(指选电继电器KA1、选电继电器KA2、选电继电器KA3、选电继电器KA4、选电继电器KA5、选电继电器KA6)触头，另一端连接着熔断器FU1、熔断器FU2、熔断器FU3的输入侧；控制单元通过采集、分析主备电源的电参数，通过切换命令的输出，控制选电继电器KA1～KA6线圈的通电与断电，实现自动转换开关的主备电源的选择；控制单元通过分断接触器线圈KM1的通电与断电，实现驱动电路电源通断；

所述熔断器FU1输出侧连接着三相整流桥的Pin1管脚，所述熔断器FU2输出侧连接着三相整流桥的Pin2管脚，所述熔断器FU3输出侧连接着三相整流桥的Pin3管脚；所述压敏电阻R1一端连接着三相整流桥的Pin1管脚，另一端连接着三相整流桥的Pin2管脚；所述压敏电阻R2一端连接着三相整流桥的Pin2管脚，另一端连接着三相整流桥的Pin3管脚；所述压敏电阻R3一端连接着三相整流桥的Pin1管脚，另一端连接着三相整流桥的Pin3管脚。熔断器FU1、熔断器FU2、熔断器FU3的具有三相短路保护作用，压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，以此吸收多余的能量用于保护后面的驱动电路。

进一步的，所述电磁铁线圈L为励磁线圈。

进一步的，所述电阻R4为功率电阻。

与现有技术相比，本实用新型自动转换开关的三相整流桥控制电路具有如下优势：本实用新型结构简单，通过对中间继电器线圈进行选电，采用接触器进行驱动电流的分断，提高了电弧分断能力，三相整流桥的使用提高了电磁线圈的驱动能力，RCD吸能保护电路实现了励磁能量的吸收，降低了整流桥二极管反向过电压。

附图说明

图1为本实用新型提供的自动转换开关的三相整流桥控制电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一种自动转换开关的三相整流桥控制电路，电路包括控制单元、选电分断保护单元、电磁驱动单元和RCD能量吸能保护单元。

控制单元包括主电源380Vav的采样回路和备电源380Vav的采样回路；控制单元通过采集、分析主备电源的电参数输出切换逻辑，控制单元输出信号控制选电继电器和分断继电器。

选电分断保护单元包括选电继电器KA1，选电继电器KA2，选电继电器KA3，选电继电器 KA4，选电继电器KA5，选电继电器KA6，分断接触器KM1，熔断器FU1，熔断器FU1，熔断器FU3，压敏电阻R1，压敏电阻R1，压敏电阻R3；

选电继电器KA1、选电继电器KA2、选电继电器KA3触头一端依次连接主电源的火线L1、火线L2、火线L3，另一端连接着分断接触器KM1的三个主回路触头；选电继电器KA4、选电继电器KA5、选电继电器KA6触头一端依次连接备电源的火线L1、火线L2、火线L3，另一端连接着分断接触器KM1的三个主回路触头；分断接触器KM1的三个主回路触头一端连接着选电继电器KA1～KA6触头，另一端连接着熔断器FU1、熔断器FU2、熔断器FU3的输入侧；

熔断器FU1输出侧连接着三相整流桥的Pin1管脚，熔断器FU2输出侧连接着三相整流桥的Pin2管脚，熔断器FU3输出侧连接着三相整流桥的Pin3管脚；压敏电阻R1一端连接着三相整流桥的Pin1管脚，另一端连接着三相整流桥的Pin2管脚；压敏电阻R2一端连接着三相整流桥的Pin2管脚，另一端连接着三相整流桥的Pin3管脚；压敏电阻R3一端连接着三相整流桥的Pin1管脚，另一端连接着三相整流桥的Pin3管脚。

电磁驱动单元包括三相整流桥，输入侧包括3个管脚Pin1、Pin2、Pin3，输出侧包括2 个管脚“+”和“-”。

RCD能量吸能保护单元包括二极管D1、电阻R4和电容C以及电磁铁线圈L；二极管D1的负极接三相整流桥的“+”极，二极管D1的正极通过电阻R4接三相整流桥的“-”极；电容C并联在电阻R4两端。

电磁铁线圈L为励磁线圈，电阻R4为功率电阻。

本实用新型工作原理包括如下步骤：

步骤A：当自动转换开关处于原始双分位置时，主备电源、备电源同时得电，控制单元判断选电继电器KA1、选电继电器KA2、选电继电器KA3吸合，然后分断接触器KM1合闸，电源通过熔断器FU1、熔断器FU2、熔断器FU3以及压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3驱动三相整流桥，三相整流桥的Pin1管脚、Pin2管脚、Pin3管脚同时得电，三相整流桥的“+”、“-”输出直流脉动电压给励磁线圈L通电。控制单元通过预设的时间，令分断接触器KM1断电，励磁线圈L通过二极管D1和电容C构成回路，将励磁线圈L能量以电流方式转换成电能存储到电容C中，电容C和功率电阻R4构成回路，将电容C存储的电能以电流方式通过功率电阻R4转换成热能进行消耗掉。控制单元通过预设时间，将选电继电器KA1、选电继电器KA2、选电继电器KA3线圈断电，转换过程结束。

步骤B：当主电源失电、备电源有电时，控制单元判断选电继电器KA4、选电继电器KA5、选电继电器KA6吸合，然后分断接触器KM1合闸，电源通过熔断器FU1、熔断器FU2、熔断器 FU3以及压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3驱动三相整流桥，三相整流桥的Pin1管脚、 Pin2管脚、Pin3管脚同时得电，三相整流桥的“+”、“-”输出直流脉动电压给励磁线圈L通电。控制单元通过预设的时间，令分断接触器KM1断电，励磁线圈L通过二极管D1和电容C构成回路，将励磁线圈L能量以电流方式转换成电能存储到电容C中，电容C和功率电阻R4构成回路，将电容C存储的电能以电流方式通过功率电阻R4转换成热能进行消耗掉。控制单元通过预设时间，选电继电器将KA4、选电继电器KA5、选电继电器KA6线圈断电，转换过程结束。

步骤C：当主电源再次得电时，控制单元根据预设得控制逻辑执行转换命令。令选电继电器KA1、选电继电器KA2、选电继电器KA3吸合，然后分断接触器KM1合闸，电源通过熔断器FU1、熔断器FU2、熔断器FU3以及压敏电阻R1、压敏电阻R2、压敏电阻R3驱动三相整流桥，三相整流桥的Pin1管脚、Pin2管脚、Pin3管脚同时得电，三相整流桥的“+”、“-”输出直流脉动电压给励磁线圈L通电。控制单元通过预设的时间，令分断接触器KM1断电，励磁线圈L通过二极管D1和电容C构成回路，将励磁线圈L能量以电流方式转换成电能存储到电容C中，电容C和功率电阻R4构成回路，将电容C存储的电能以电流方式通过功率电阻 R4转换成热能进行消耗掉。控制单元通过预设时间，将选电继电器KA1、选电继电器KA2、选电继电器KA3线圈断电，转换过程结束。

以上所述仅为本实用新型较佳实例，不能以此限定本实用新型权利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域技术人员依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作任何修改、等同替换、改进等，均属于本实用新型所涵盖范围。

Claims (3)

1.一种自动转换开关的三相整流桥控制电路，其特征在于，所述电路包括控制单元、选电分断保护单元、电磁驱动单元和RCD能量吸能保护单元；

所述电磁驱动单元包括三相整流桥，输入侧包括3个管脚Pin1、Pin2、Pin3，输出侧包括2个管脚“+”和“-”；

所述RCD能量吸能保护单元包括二极管D1、电阻R4和电容C以及电磁铁线圈L；所述二极管D1的负极接三相整流桥的“+”极，二极管D1的正极通过电阻R4接三相整流桥的“-”极；电容C并联在电阻R4两端；

所述控制单元包括主电源380Vav的采样回路和备电源380Vav的采样回路；

所述选电分断保护单元包括选电继电器KA1，选电继电器KA2，选电继电器KA3，选电继电器KA4，选电继电器KA5，选电继电器KA6，分断接触器KM1，熔断器FU1，熔断器FU1，熔断器FU3，压敏电阻R1，压敏电阻R1，压敏电阻R3；

所述选电继电器KA1、选电继电器KA2、选电继电器KA3触头一端依次连接主电源的火线L1、火线L2、火线L3，另一端连接着分断接触器KM1的三个主回路触头；所述选电继电器KA4、选电继电器KA5、选电继电器KA6触头一端依次连接备电源的火线L1、火线L2、火线L3，另一端连接着分断接触器KM1的三个主回路触头；所述分断接触器KM1的三个主回路触头一端连接着选电继电器KA1～KA6触头，另一端连接着熔断器FU1、熔断器FU2、熔断器FU3的输入侧；

所述熔断器FU1输出侧连接着三相整流桥的Pin1管脚，所述熔断器FU2输出侧连接着三相整流桥的Pin2管脚，所述熔断器FU3输出侧连接着三相整流桥的Pin3管脚；所述压敏电阻R1一端连接着三相整流桥的Pin1管脚，另一端连接着三相整流桥的Pin2管脚；所述压敏电阻R2一端连接着三相整流桥的Pin2管脚，另一端连接着三相整流桥的Pin3管脚；所述压敏电阻R3一端连接着三相整流桥的Pin1管脚，另一端连接着三相整流桥的Pin3管脚。

2.根据权利要求1所述的一种自动转换开关的三相整流桥控制电路，其特征在于，所述电磁铁线圈L为励磁线圈。

3.根据权利要求1所述的一种自动转换开关的三相整流桥控制电路，其特征在于，所述电阻R4为功率电阻。

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