一種具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統的制作方法
【專利摘要】一種具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統。其包括：微處理器B、主開關第一位置開關S1OF1、主開關第二位置開關S1OF2、主開關第三位置開關S1OF3、備開關第一位置開關S2OF1、備開關第二位置開關S2OF2、備開關第三位置開關S2OF3、正轉繼電器J1、反轉繼電器J2和電機M。本發明不但能用于使用電動機的自動轉換開關，還能用于使用電磁線圈驅動的自動轉換開關上。經過實踐證明在擁有以上三重保護后可以完全杜絕電機燒毀和開關機構損壞等故障，提高了自動轉換開關的可靠性。
【專利說明】一種具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于自動電源切換裝置、輸配電【技術領域】，特別是涉及一種具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統。
【背景技術】
[0002]自動轉換開關是配電系統的重要組成裝置，一般自動轉換開關的輸入口連接供電系統的常用和備用兩路電源，在兩路電源間自動切換，以保證負載供電的連續性。
[0003]自動轉換開關的轉換都需要借助外力驅動機械結構完成電源轉換過程，外力主要由電動機、電磁鐵、儲能機構等驅動器件利用電能轉化而來；目前很多自動轉換開關失效是因為驅動器件出現損壞，所以保證驅動器件可靠性是自動轉換開關可靠工作的前提。
[0004]圖1示出了目前自動轉換開關驅動器的控制系統圖，如圖1所示，該控制系統以繼電器Jl J2為開關器件，SlOF, S20F為主備電源位置反饋節點，電動機M為驅動器件，電動機M—端接公共端，另兩端接正反轉控制回路。主電源正常時，微處理器B控制繼電器Jl閉合，電動機M正轉回路接通，驅動機構斷開備電源斷路器閉合主電源斷路器。當主電源斷路器閉合后，微處理器B監測到SlOF節點閉合，立刻控制繼電器Jl斷開，轉換完成。當主電源故障，備電源正常時，微處理器B控制繼電器J2閉合，電動機M反轉回路接通，驅動機構斷開主電源斷路器閉合備電源斷路器，微處理器B監測到S20F節點閉合，立刻控制繼電器J2斷開，轉換完成。
[0005]以上控制系統優點是電氣結構和程序邏輯簡單，成本低。缺點是如果繼電器Jl或J2觸頭粘連，電動機M會始終通電，時間長了會燒毀電動機M ;如果電動機M長期通電，電動力會長時間作用在轉換開關上，使轉換開關的機械結構因此變形；如果SlOF或S20F節點出現損壞，微處理器B會監測到錯誤的開關位置反饋信號。例如實際開關已閉合，但因為OF出現損壞，所以微處理器B監測到的是開關分斷信號，微處理器B就會持續發出閉合信號，造成電動機M燒毀或開關機構損壞，這樣自動轉換開關就不能正常工作。
【發明內容】
[0006]為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統。
[0007]為了達到上述目的，本發明提供的具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統包括:微處理器B、主開關第一位置開關S10F1、主開關第二位置開關S10F2、主開關第三位置開關S10F3、備開關第一位置開關S20F1、備開關第二位置開關S20F2、備開關第三位置開關S20F3、正轉繼電器Jl、反轉繼電器J2和電機M ;其中:微處理器B的四個輸入端口分別與主開關第二位置開關S10F2、主開關第三位置開關S10F3、備開關第二位置開關S20F2和備開關第三位置開關S20F3相連接，其兩個輸出端口分別與正轉繼電器Jl和反轉繼電器J2相連接，正轉繼電器Jl通過備開關第一位置開關S20F1與電機M相連接，反轉繼電器J2通過主開關第一位置開關SlOFl與電機M相連接。
[0008]所述的主開關第一位置開關SlOFl為主電源開關上的常閉觸點開關，其為主電源開關的位置反饋信號開關，當主電源開關閉合時其斷開；備開關第一位置開關S20F1為備電源開關上的常閉觸點開關，其為備電源開關的位置反饋信號開關，當備電源開關閉合時其斷開；
[0009]所述的主開關第二位置開關S10F2和主開關第三位置開關S10F3為主電源開關上的常開觸點開關，其為主電源開關的位置反饋信號開關，當主電源開關閉合時其閉合；備開關第二位置開關S20F2和備開關第三位置開關S20F3為備電源開關上的常開觸點開關，其為備電源開關的位置反饋信號開關，當備電源開關閉合時其閉合。
[0010]所述的正轉繼電器Jl為電機M的正轉控制繼電器，其動作時，輸出觸點閉合，電機M正轉運行；反轉繼電器J2為電機M的反轉控制繼電器，其動作時，輸出觸點閉合，電機M反轉運行。
[0011]本發明提供的具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統不但能用于使用電動機的自動轉換開關，還能用于使用電磁線圈驅動的自動轉換開關上。經過實踐證明在擁有以上三重保護后可以完全杜絕電機燒毀和開關機構損壞等故障，提高了自動轉換開關的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為已有技術中自動轉換開關驅動器的控制系統圖；
[0013]圖2為本發明提供的具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統的原理框圖；
[0014]圖3為本發明中主電源開關位置反饋電路原理圖；
[0015]圖4為本發明中電動機正反轉控制回路原理圖；
[0016]圖5為本發明提供的自動轉換開關驅動器控制系統的控制邏輯框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統進行詳細說明。
[0018]如圖2所示，本發明提供的具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統包括:微處理器B、主開關第一位置開關S10F1、主開關第二位置開關S10F2、主開關第三位置開關S10F3、備開關第一位置開關S20F1、備開關第二位置開關S20F2、備開關第三位置開關S20F3、正轉繼電器Jl、反轉繼電器J2和電機M ;其中:微處理器B的四個輸入端口分別與主開關第二位置開關S10F2、主開關第三位置開關S10F3、備開關第二位置開關S20F2和備開關第三位置開關S20F3相連接，其兩個輸出端口分別與正轉繼電器Jl和反轉繼電器J2相連接，正轉繼電器Jl通過備開關第一位置開關S20F1與電機M相連接，反轉繼電器J2通過主開關第一位置開關SlOFl與電機M相連接。
[0019]所述的主開關第一位置開關SlOFl為主電源開關上的常閉觸點開關，其為主電源開關的位置反饋信號開關，當主電源開關閉合時其斷開；備開關第一位置開關S20F1為備電源開關上的常閉觸點開關，其為備電源開關的位置反饋信號開關，當備電源開關閉合時其斷開；
[0020]所述的主開關第二位置開關S10F2和主開關第三位置開關S10F3為主電源開關上的常開觸點開關，其為主電源開關的位置反饋信號開關，當主電源開關閉合時其閉合；備開關第二位置開關S20F2和備開關第三位置開關S20F3為備電源開關上的常開觸點開關，其為備電源開關的位置反饋信號開關，當備電源開關閉合時其閉合。
[0021]所述的正轉繼電器Jl為電機M的正轉控制繼電器，其動作時，輸出觸點閉合，電機M正轉運行；反轉繼電器J2為電機M的反轉控制繼電器，其動作時，輸出觸點閉合，電機M反轉運行。
[0022]微處理器B為本系統的控制核心部件，其同時監測主電源開關上S10F2和S10F3兩個位置反饋信號用于判斷主電源開關的位置，同時監測備電源開關上S20F2和S20F3兩個位置反饋信號，用于判斷備電源開關的位置；通過控制兩個繼電器Jl、J2的開斷，控制電機M正反轉；電動機M正轉回路，即主電源開關閉合回路中串入了備開關第一位置開關S20F1，電機反轉回路，備電源開關閉合回路中串入了主開關第一位置開關S10F1。
[0023]如圖3所示，主電源開關位置反饋電路使用了主電源開關的兩個常開節點作反饋元件，主電源開關斷開時常開節點S10F2和S10F3同時斷開，24V直流電不流經光親，所以微處理器B輸出端口 103和104收到的是高電平，表示主電源開關未閉合；主電源開關閉合后常開節點S10F2和S10F3同時閉合，光耦導通，微處理器B輸出端口 103和104由高電平變為低電平，表示主電源開關閉合。前面敘述過，位置反饋節點一旦損壞，就會燒毀電機和損壞開關機構，所以此處有別于傳統設計，采用了兩個位置反饋信號識別開關狀態。正常時兩個節點同時打開或閉合，微處理器B可以判斷出開關的狀態，一旦其中一個節點損壞，兩個位置反饋信號會不一致，這時微處理器B可以判斷位置反饋出現故障，就能立刻發命令斷開繼電器Jl，停止轉換，避免燒毀電機和損壞開關機構。因此采用以上冗余設為自動轉換開關驅動器控制系統提供了第一重保護；備電源開關位置反饋電路與主電源開關相同。
[0024]如圖4所示，本電動機M正反轉控制回路中，繼電器J1、J2的常開節點串入控制回路的L線，微處理器B通過輸出端口 105，106控制繼電器切斷和接通L線，電動機M便能正轉和反轉。此電路的創新點是在電機正轉回路中串入了主開關的常閉節點S10F1，S10F1只有在主電源開關斷開時才會閉合，這時Jl繼電器才能有效控制電機正轉閉合主電源開關；當主電源開關閉合后SlOFl斷開，切斷了電機控制回路，電機停轉。這樣即使JI繼電器觸頭粘連，只要主電源開關已經閉合，控制回路就會自動斷開，這樣就為自動轉換開關驅動器控制系統提供了第二重保護。
[0025]圖5為自動轉換開關驅動器控制系統的控制邏輯圖，從圖中可以看出如果主電源開關的兩個位置反饋出現故障，軟件會等待一個T2延時后再次檢測位置反饋，如果仍然存在故障，便會立刻斷開繼電器J1，并報警。所以即使位置反饋出現故障，軟件也能在Tl和T2延時后斷開繼電器，切斷電機電源，保護系統。這樣從軟件邏輯上為自動轉換開關驅動器控制系統提供了第三重保護。
【權利要求】
1.一種具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統，其特征在于:所述的具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統包括:微處理器B、主開關第一位置開關S10F1、主開關第二位置開關S10F2、主開關第三位置開關S10F3、備開關第一位置開關S20F1、備開關第二位置開關S20F2、備開關第三位置開關S20F3、正轉繼電器Jl、反轉繼電器J2和電機M ;其中:微處理器B的四個輸入端口分別與主開關第二位置開關S10F2、主開關第三位置開關S10F3、備開關第二位置開關S20F2和備開關第三位置開關S20F3相連接，其兩個輸出端口分別與正轉繼電器Jl和反轉繼電器J2相連接，正轉繼電器Jl通過備開關第一位置開關S20F1與電機M相連接，反轉繼電器J2通過主開關第一位置開關SlOFl與電機M相連接。
2.根據權利要求1所述的具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統，其特征在于:所述的主開關第一位置開關SlOFl為主電源開關上的常閉觸點開關，其為主電源開關的位置反饋信號開關，當主電源開關閉合時其斷開；備開關第一位置開關S20F1為備電源開關上的常閉觸點開關，其為備電源開關的位置反饋信號開關，當備電源開關閉合時其斷開。
3.根據權利要求1所述的具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統，其特征在于:所述的主開關第二位置開關S10F2和主開關第三位置開關S10F3為主電源開關上的常開觸點開關，其為主電源開關的位置反饋信號開關，當主電源開關閉合時其閉合；備開關第二位置開關S20F2和備開關第三位置開關S20F3為備電源開關上的常開觸點開關，其為備電源開關的位置反饋信號開關，當備電源開關閉合時其閉合。
4.根據權利要求1所述的具有三重保護的自動轉換開關驅動器控制系統，其特征在于:所述的正轉繼電器Jl為電機M的正轉控制繼電器，其動作時，輸出觸點閉合，電機M正轉運行；反轉繼電器J2為電機M的反轉控制繼電器，其動作時，輸出觸點閉合，電機M反轉運行。
【文檔編號】H02P1/40GK104485731SQ201410786830
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】張凌華, 李松澤, 熊艷, 張 浩, 孔令輝, 沈飛飛, 李雙佑 申請人:施耐德萬高（天津）電氣設備有限公司