[实用新型]一种智能型复合开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种可智能地控制电机启动和关闭的智能型复合开关。

背景技术

目前在国内市场中，启动负载电机大多采用将交流接触器直接串联在交流电路与负载电机之间，以直接启动电机。此直接启动电机的方式会产生以下后果，即，在交流接触器闭合时，电机线圈产生感应电动势，导致电压在此时达到最低，而电流达到最大值，从而电压与电流没有同时变化，形成开关谐波，而开关谐波会严重地给整个电网造成谐波污染的后果。同时，交流接触器在动作开合时易产生电极放电现象，因而造成交流接触器的接触开关寿命短，并且对输入和输出均存在着不安全的因素。

此外，目前大多数大功率的电机启动采用变频器调制启动，但存在着变频器的制造成本高、体积庞大和损耗大的缺陷。

发明内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种能够智能地控制电机启动和关闭的智能型复合开关。对于本实用新型，需要解决的关键问题在于，如何对交流输出电压进行控制，实现在线电压最低点时先打开可控硅导通，等负载电机随着交流电压的变化转速逐渐升高达到转速稳定时，使电力磁保持继电器导通，而后再使可控硅断开的控制过程。

为了解决本实用新型的技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种智能型复合开关，其包括开关电路、用于驱动所述开关电路的驱动电路和控制电路。其中，开关电路由继电器开关和由两个反向并联的可控硅构成的电路并联而成，继电器和可控硅受控制电路控制断开或闭合。由于采用了将继电器开关与两个反向并联的可控硅构成的电路并联的开关电路，所以在智能型复合开关接通和断开的瞬间，负载电机不产生开关谐波，从而克服了现有技术中的由于采用交流接触器直接启动电机产生开关谐波的缺陷。

进一步地，驱动电路包括可控硅驱动电路，用于触发与该电路相连的两个可控硅断电或导通；和继电器驱动电路，用于驱动连接在该电路内的继电器开关的断开或闭合，驱动电路由控制电路控制。

由于具有上述结构，所以当负载需要闭合时，控制电路先控制可控硅电路导通，使负载闭合，待负载运转稳定后，控制电路再控制继电器开关闭合，此时使可控硅电路断电；而当负载需要断开时，控制电路先控制可控硅电路导通，继而控制继电器开关断开，最后控制可控硅电路断电。此控制方式可在智能型开关闭合时，实现了对交流输出电压的控制，即，实现了电压过零导通和电流过零断开的控制，也就是说，可使在线电压最低时先触发可控硅导通，然后待负载电机的电压稳定后使继电器开关闭合，从而使负载电机不产生开关谐波。

本实用新型的智能型复合开关的控制电路包括负载检测电路和微处理器(MCU)。负载检测电路用于检测负载的接通或断开，并将采集到的信号传送给微处理器，而微处理器根据所接收的信号传送给驱动电路，从而控制驱动电路。由于采用了上述结构，所以可智能地对复合开关中的元件如可控硅、继电器以及输入电源和输出负载电机的运行状况加以控制，从而使负载电机安全稳定地运行。

优选地，微处理器采用PIC16F917-I/PT型微处理器。

优选地，继电器开关为电力磁保持继电器开关。由于采用了电力磁保持继电器开关，复合开关只在接通或断开时作瞬间耗电，其在正常工作时不耗电，从而节省了电能。由于电力磁保持继电器开关的触点接触电阻小，其本身不发热，这样就没有必要安装散热设备，从而可达到节能降耗的目的。

进一步地，本实用新型的可控硅驱动电路主要包括两个串联的隔离光电耦合器。该电路基于控制电路的控制信号，使开关电路中的可控硅电路导通或断电。

优选地，所述可控硅电路中的可控硅为晶闸管。

进一步地，本实用新型的继电器驱动电路主要包括驱动芯片和电力磁保持继电器。该电路基于控制电路的控制信号，使开关电路中的继电器开关断开或闭合。

进一步地，本实用新型的负载检测电路主要包括隔离光电耦合器和三极管。

由于采用了上述电路和元件设置，本实用新型的智能型复合开关不仅消除了现有技术中所采用的直接串接交流接触器开关启动电极放电现象，还对输入电源和输出负载均具有保护功能，而且延长了开关接触器触点的使用寿命。此外，基于本实用新型的智能型复合开关的结构特点，该复合开关在具有外观小巧的同时还克服了现有技术采用变频器启动的成本高、体积庞大和损耗大的缺陷。

应当理解的是，对于本实用新型，无论前面的概述还是下面的详细说明都是范例和说明性的，旨在对所主张的本实用新型提供说明，而非对本实用新型的保护范围进行限制。

附图说明