发明详述
图1是图10的简化原理图，示出自动转换开关(ATS)系统内的
电气通路。在图10中包括公用电源12和发电机电源14。通过电路开
关器16将公用电源12和发电机电源14接到转换开关18。转换开关
18的配置是从公用电源12通过转换开关18至主开关器板20为电源
提供通路。然后经由主开关器板将用电分配给设备。转换开关18还配
置有控制器(未示出)用于监测来自公用电源12的电源的质量，例如，
电压，功率因子，电气噪声等。当转换开关控制器依据预置限检测出
电源质量有问题时，转换开关控制器指示转换开关18暂时切换到来自
发电机14的电源，直至转换开关控制器从公用电源12检测到电源已
经恢复到可接收水平为止。
图2是自动转换开关控制器40的方框图。控制器40包括微控制
器42，存储器44，用户接口46，电源输入部分48，输出部分50，它
的任务是指示一个或多个转换开关18(图1中所示)接通来自发电机
的电源或返回到公用电源。控制器40还包括配置区52，通信端口54
以及多功能输入/输出(I/O)端口56，这些都将在下面详细描述。
微控制器一词，如此处所使用的那样，同样指微处理器，简约指
令集电路(RISC)，专用集成电路(ASICs)，逻辑电路，以及任何其
他能执行上面描述的程序的电路和处理器。
控制器40是一种低成本，高性能ATS控制器，具有软件可选的选
项。在一种示范性实施方案中，软件选项是由端口54，例如端口RS
232，通过使用工厂配置程序启动或禁用的。
控制器40的配置具有外部连接(图2中未示出)以容许与多功能
输入/输出(I/O)板适配。I/O板给控制器40一种模块配置，因此用
户需要时可获得不同的选项。
在一种示范性实施方案中，控制器40的功能是在包括有下面将要
描述的控制和调节电路的主控电路板上完成的。
电源输入部分48包括变压器，它将来自公用电源和发电机电源14
(二者均示于图1)的电源变换成供给控制器40的电源电压和由控制
器40检测的电压。电源输入区48对来自变压器的原始电压在将它加
到控制器40主控板和任何选项的I/O板之前进行调整和过滤，使之和
在这些板上的工作电压和工作电流是正确的。
电源输入部分48进一步包括电压检测信号调节电路，这种电路使
用低通滤波技术对原始输入电压在将它加到微控制器42的模-数转换
器(ADC)芯脚之前去除所有不希望有的噪声。当公用电源12或发电
机电源14含有大量谐波畸变时，过滤可允许控制器40正确检测电压
和频率。
在控制器40的另一种示范性实施方案中，输出部分50配置成一
种螺线管驱动器电路，这种驱动器电路包括都在主控板上完成的螺线
管驱动器的两个选项。第1螺线管驱动器选项用板上继电器配置，用
于公共电源和发电机电源为240 Vac和低于240 Vac情况。第2螺线
管驱动器选项用固态驱动器配置，用于公用电源和发电机电源高于
240 Vac，但低于600 Vac的情况。该螺线管驱动器电路用于控制供
给ATS驱动器螺线管的电源，该螺线管在转换开关18(图1所示)内
引发从1个电源到另一个电源的切换。
利用用户接口46，用户可以瞬间激励一正常输出，引发ATS转换
到公用电源使用的正常位置。瞬间激励一种应急输出将引发ATS转换
到发电机电源所使用的位置。为了防止ATS驱动螺线管受损，在控制
器40内执行一种螺线管服务器方案，它控制在关闭驱动电路和启动诊
断模式之前驱动螺线管可以被激励的最大时间和尝试次数。
主控板上的所有功能受微控制器42的控制，微控制器42使用定
制的写入固件监测公共电源和发电机的电压和频率，监测用户界面46
上用户界面对指示器更新的情况，执行实时时钟功能，监测ATS位置
和控制ATS。微控制器42还监测和控制用于控制任何附属的I/O板的
所有外部I/O连接。在一种进一步的实施方案中，控制器40配置有发
电机冷却计时器，发电机预热计时器，功率延迟丢失计时器，发电机
起动失败计时器，发电机转动计时器，发电机间歇计时器，发电机过
载计时器以及返回切换前公共电源稳定性计时器。
控制器40包括配置区52。在一种实施方案中，配置区52包括跨
线板。跨线由用户安装以选择内置在ATS调节装置内的7天，14天，
21天和28天周期中的一种周期。通过适当选择位于主控制板上的跨
线设定，可以将调节装置的周期调整为7天，14天，21天或28天。
配置区52进一步包括跨线可选电压和频率选择。电压控制器40
可检测的电压通过使用正确的跨线设定从120，208，220和240 Vac 4
种值选择。电压范围也可以从380，415，440和480 Vac中选择，但
此时要求在控制器40中使用不同的变压器。通过跨线也可以获得50
Hz和60Hz的频率选择。
控制器40进一步配置成无源负载流出选择，当将它和负载流出
I/O选项板相连接时，它会在控制器从公用电源向发电机电源转换之
前切断某些高千瓦负载，从而保护了不需要的负载对发电机的过分加
载。
在另一种实施方案中，控制器40可配置成有发电机控制板(未示
出)选项，这是一种选项式I/O板，它连接到主控板并含有在I/O端
口56访问的I/O功能。I/O功能的实例包括，但不限于，油压设定，
温度设定，以及一组干接触器，这种干接触器用于包括燃料/运转接触
输出和启动接触输出的起动器马达控制。在控制器40中包括有发电机
控制板的情形下，一个软件控制比特位被启动从而允许访问该板的
I/O功能。
在还有的一种实施方案中，控制器40可配置成具有三相检测板
(未示出)。三相检测板是一种选项式I/O板，它将控制器40对公用
电源和发电机电源的检测从单相电压检测扩大到三相电压检测。该三
相检测板包括对适当的电压和频率进行探测所需要的所有必备的调节
线路。
控制器40解决了存在于现有控制器中的问题。这些问题包括外部
继电器变压器箱同控制器分离，需要外部调节装置时钟以及在没有完
全的ATS控制器再建的情况下使I/O改变的能力。此外，控制器40
在主控板上安置所有ATS控制部件和电压调节部件，因而允许其他的
I/O功能在上面描述的选项板上实现。
已经用各种特殊的实施方案对本发明做了描述，本专业领域的技
术人员将认识到，在实践中可以对本发明进行更改但却没有超出本专
利权利要求的精神和范围。