[发明专利]一种具有晶闸管故障诊断功能的复合式无弧交流接触器

说明书

技术领域

本发明属于低压开关技术领域，具体是一种具有晶闸管故障诊断功能的复合式无弧交流接触器。

背景技术

现有复合式交流接触器是基于交流接触器和晶闸管的复合体，电磁线圈激磁方式多为交流方式，即直接从380V母线取电，磁路中磁通交变，会在铁心中产生铁心损耗并发出噪音，使得电器设备的效率和电网的功率因数降低，可控性差、操作频率低，保持电磁铁时需消耗很多电能。

交流接触器的稳定、可靠运行直接影响电能质量。随着新材料新工艺的发展以及电力电子技术突飞猛进，智能化、无弧化是未来交流接触器的发展方向。在AC-4使用类别下，交流接触器需要关合4～6倍额定电流，开断2～3倍额定电流，并且频繁的控制电机启、停、正反转等，电流冲击很大，所以传统交流接触器分合闸时存在二次弹跳引起的断续电弧以及强烈电弧的问题。

电磁线圈也有采用直流激磁，但硬件电路体积较大，性价比低，且处理器实时性差、控制策略简单。晶闸管是现有复合式开关的薄弱环节，容易出现故障，需要采取有效措施及时发现故障和解除故障，否则，在实际应用中是一个很大的安全隐患。

工程项目的实际应用发现，长期运行的复合式交流接触器也存在安全隐患。通常采用接触器并联双向晶闸管的办法解除无弧化问题，但晶闸管导通分流的暂态过程中需要承受很大的电压变化率(dv／dt)，容易击穿短路或断路。如果分流支路中有两相或者三相晶闸管击穿短路，则会造成电机负载短路或者断相，电机绕组会很快烧毁。此时，无法分断负载，即使工作人员发现，也需要一定时间处理，会酿成恶劣的生产事故，因此不容忽视。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种具有晶闸管故障诊断功能的复合式无弧交流接触器。

本发明的技术方案如下：

一种具有晶闸管故障诊断功能的复合式无弧交流接触器，包括交流接触器本体，交流接触器本体的三相主触点分别连接在三相电网与负载之间的线路中；还包括并联分流支路和检测控制装置；

所述并联分流支路包括A相并联分流支路、B相并联分流支路和C相并联分流支路，三相并联分流支路分别并联在交流接触器本体的A相主触点两端、B相主触点两端、C相主触点两端；

各相并联分流支路均包括电流检测单元、双向晶闸管、晶闸管自检继电器、晶闸管自检电阻和电磁继电器；电流检测单元的一端连接至电网与交流接触器本体主触点之间的输电线路中，电流检测单元的另一端连接双向晶闸管的主电极的一端，双向晶闸管的主电极的另一端连接电磁继电器常开触点的一端，电磁继电器线圈常开触点的另一端连接至交流接触器本体主触点与负载之间的输电线路中，双向晶闸管的主电极的另一端还连接晶闸管自检继电器触点的一端，晶闸管自检继电器触点的另一端连接自检电阻的一端；A相并联分流支路的自检电阻的另一端连接三相电网的B相，B相并联分流支路的自检电阻的另一端连接三相电网的C相，C相并联分流支路的自检电阻的另一端连接三相电网的A相；

所述检测控制装置包括三相电压检测单元、A相相电压过零检测单元、三相电流检测单元、A相电流过零检测单元、电磁线圈激励单元、晶闸管驱动单元、电磁继电器驱动单元、电流检测单元、阻容降压电源和微控制器；

所述电磁线圈激励单元包括IGBT驱动单元、+240V激磁电源和+24V保持电源；+24V保持电源的一端连到三相电网，+24V保持电源的另一端连接交流接触器本体的电磁线圈一端，+240V激磁电源的一端连接至电网的A相，+240V激磁电源的另一端连接IGBT驱动单元的输入端，IGBT驱动单元的输出端连接交流接触器本体的电磁线圈，IGBT驱动单元的输入端、+240V激磁电源的控制输入端和+24V保持电源的控制输入端分别连接微控制器的控制输出端；

所述三相电压检测单元分别连接至三相电网与交流接触器本体三相主触点之间的输电线路中，三相电流检测单元分别连接至负载与交流接触器本体三相主触点之间的输电线路中，三相电压检测单元的输出端、三相电流检测单元的输出端分别连接微控制器的输入端，A相电压检测单元的一个输出端连接A相电压过零检测单元的输入端，A相电压过零检测单元的输出端连接微控制器的输入端，A相电流检测单元的一个输出端连接A相电流过零检测单元的输入端，A相电流过零检测单元的输出端连接微控制器的输入端；