一种工频电源与变频电源在线相互切换控制装置.pdf

本发明公开了一种电源相互切换装置，尤其是涉及一种工频电源与变频电源在线相互切换控制装置。包括变频输出接触器KM2、变频输出电抗器L、工频输出接触器KM1、控制处理器、变频电源，在控制处理器的控制下，在变频电源与工频电源相互切换的过程中，都保持了变频电源与工频电源，以及负载有共网时刻，同时中间有变频电源输出由电压源输出与电流源输出的相互切换过程，在切换过程中不存在对变频电压、工频电压以及负载之间的电流冲击，确保了整个系统的可靠性。

1.  一种工频电源与变频电源在线相互切换控制装置，其特征在于：包括变频输出接触器KM2、工频输出接触器KM1、变频输出电抗器L、控制处理器(2)、变频电源(1)、工频电源(3)；
变频电源(1)的电源输入端连接工频电源(3)的电源输出端，变频电源(1)的输出端依次串联变频输出电抗器L和输出接触器KM2到负载(4)，工频输出接触器KM1串联在工频电源(3)的电源输出端与负载(4)之间；
所述的控制处理器(2)，其输入端分别连接所述的工频输出接触器KM1、变频输出接触器KM2的触点状态信号输出端和所述的变频电源(1)的采集电压电流信号输出端，当变频电源(1)切换到工频电源(3)时，它用于将输入信号处理成控制变频电源(1)的输出相位与输入电网电压的相位逼近且作为电流源输出，继而闭合工频侧接触器KM1，然后断开变频输出接触器KM2的控制信号并输出；当工频电源(3)切换到变频电源(1)时，它用于将输入信号处理成控制变频电源(1)的输出相位与输入电网电压的相位逼近并作为电流源方式输出，继而闭合变频输出接触器KM2，瞬时变频电源(1)按其额定电流进行电流源输出，然后切断工频侧接触器KM1，最后控制变频电源(1)按电压源输出的控制信号并输出；其控制信号输出端分别连接所述的工频输出接触器KM1、变频输出接触器KM2的触点信号输入端和所述的变频电源(1)的控制信号输入端。

2.  根据权利要求1所述的工频电源与变频电源在线相互切换控制装置，其特征在于：所述的控制处理器(2)为一微处理器。

一种工频电源与变频电源在线相互切换控制装置
技术领域
本发明涉及一种电源相互切换装置，尤其是涉及一种工频电源与变频电源在线相互切换控制装置。
背景技术
目前，工频电源与变频电源之间切换的方式中有离线切换和在线切换两种。离线切换主要采用“先切后投”的方式，即先切断变频电源的输出，再将工频电源投上拖动电机，此种方式不能将工频拖动的电机切换到变频电源拖动，切换时中间必须设置死区时间，只是单方向的切换，不能双向相互切换，同时对工频电源、变频电源、电机都存在较大冲击和影响。在线切换主要采用“先投后切”的方式，即将变频电源与工频电源共同接在同一个网络上后，再切断其中的任意一个电源，达到双向切换的目的。目前的“先投后切”的方式中，主要是通过检测工频电源的频率、相位、电压幅值、相序四个基本要素，然后调整变频输出电压严格与工频电源同频、同相、同幅、同序后完成在线切换，但是，检测后调整变频输出要严格与工频电源同频、同相、同幅是非常难完成的，有一定误差就会产生较大的冲击电流，对工频电源、变频电源或电机寿命有较大的影响等缺点。
发明内容
为克服以上不足，本发明提供了一种工频电源与变频电源在线相互切换的同时减少对工频电源、变频电源和电机的损害的工频电源与变频电源在线相互切换控制装置。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下措施实现的：
一种工频电源与变频电源在线相互切换控制装置，包括变频输出接触器KM2、工频输出接触器KM1、控制处理器2、变频电源1；
变频电源1的电源输入端连接工频电源的电源输出端，变频电源的输出端依次串联变频输出电抗器L和输出接触器KM2到负载，工频输出接触器KM1串联在工频电源的电源输出端与负载之间；
所述的控制处理器2，其输入端分别连接所述的工频输出接触器KM1、变频输出接触器KM2的触点状态信号输出端和所述的变频电源1的采集电压电流信号输出端，当变频电源1切换到工频电源时，它用于将输入信号处理成控制变频电源1的输出相位与输入电网电压的相位逼近且作为电流源输出，继而闭合工频侧接触器KM1，然后断开变频输出接触器KM2的控制信号并输出；当工频电源切换到变频电源1时，它用于将输入信号处理成控制变频电源1的输出相位与输入电网电压的相位逼近并作为电流源方式输出，继而闭合变频输出接触器KM2，瞬时变频电源1按其额定电流进行电流源输出，然后切断工频侧接触器KM1，最后控制变频电源1按电压源输出的控制信号并输出；其控制信号输出端分别连接所述的工频输出接触器KM1、变频输出接触器KM2的触点信号输入端和所述的变频电源1的控制信号输入端。
本发明的一种工频电源与变频电源在线相互切换控制装置，所述的控制处理器2为一微处理器。
本发明的有益效果是：操作简单，减少误差的发生，提高了工频电源与变频电源在线切换的可靠性，同时减少了对工频电源，变频电源，电机的冲击，延长了它们的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的方框图。
图中1变频电源，2控制处理器，3工频电源，4负载。
具体实施方式
如图1本发明包括工频电源侧接触器KM1，变频电源1，变频电源输出电抗器L，变频电源输出接触器KM2，控制处理器2五部分组成，所属装置中变频电源1的输入与工频电源3直接相连，变频电源1的输出与变频电源输出电抗器L的一端相连，变频电源输出电抗器L的另一端与变频电源输出接触器KM2的上口相连，变频电源输出接触器的下口直接与负载相连，工频电源侧接触器KM1的上口直接与工频电网相连，工频电源侧接触器KM1的下口直接与负载相连。
所属装置中变频电源1中有采集到其输入侧的工频电源3的电压信号送到控制处理器2中，同时采集到其输出侧的负载电流信号送到控制处理器2中，控制处理器2通过信号控制处理后直接控制变频电源1的正常工作，同时控制处理器2将处理后的信号送出控制变频电源输出接触器KM2的通断，以及送出控制工频电源侧接触器KM1的通断。
所属装置中控制处理器2接受到变频电源采集到的电压、电流信号后，实时计算工频电源的频率和相位，以及工频电源3电压的幅值，控制处理器2通过计算的工频电源3频率、相位、幅值实时调整变频电源1的输出，使变频电源1的输出频率、相位、幅值逼近工频电源3的频率、相位、幅值。
当要求将变频电源1切换到工频电源的情况下时，装置此时工作状态是工频电源侧接触器KM1断开，与负载断开，变频电源输出接触器KM2接通，与负载连通，变频电源1在控制处理器2控制下按正常的电压源输出方式工作，要切换时通过控制处理器2调整变频电源1的输出逼近工频电源3，使变频电源1按电压源的工作方式输出，此时，控制处理器2在控制中通过接受到的变频电源输出电流进行控制，让变频电源1输出切换为电流源输出，然后控制工频侧接触器KM1接通，此时工频电源3、变频电源1的输出、负载共网，即先投工频侧接触器KM1，在工频侧接触器接通后在将变频电源1的输出接触器KM2断开，即后切变频电源输出接触器KM2，最后再通过控制处理器2控制变频电源1按电压源输出方式输出，此时，整个由变频电源1切换到工频电源3的过程完成，变频电源1可以处于空载运行或者停机状态。
当要求将工频电源3切换到变频电源1工作时，装置此时工作状态是工频电源侧接触器KM1接通，与负载连通，变频电源输出接触器KM2断开，与负载断开，变频电源1在控制处理器2的控制下处于待机状态，要将工频电源3切换到变频电源1工作时，由控制处理器2控制下启动变频电源工作，并调整变频电源1输出逼近工频电源3的频率、相位按电压源方式输出，此时接通变频电源输出的接触器KM2，在接通KM2瞬间，控制处理器2控制变频电源1按变频电源1的额定电流进行电流源输出，然后切断工频侧接触器KM1，在工频侧接触器KM1断开后又由控制处理器2控制变频电源1按正常的电压源输出工作，此时，整个由工频电源3切换到变频电源1工作的过程完成。
本装置在使用中，在工频电源3与变频电源1相互切换过程中，都保持了变频电源1与工频电源3，以及负载4有共网时刻，达到了真正意义上的“先投”的要求，同时中间有一个变频电源输出由电压源输出与电流源输出的切换过程，不仅保证了变频电源1与工频电源3在频率、相位、幅值上的相同，同时也保证了在切换过程中不存在对变频电压、工频电压以及负载4之间的电流冲击，变频输出电抗器L起到缓冲电流的作用，确保了变频电源1、工频电源3以及负载4整个系统的可靠性。