CN107093924A - 具有抗干扰功能的双电源延时控制双互锁交流稳压电源箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有抗干扰功能的双电源延时控制双互锁交流稳压电源箱，解决了现有双路供电电源两路电源同时接通的事故发生和避免了两路电源同时切换或切换太快造成的电压叠加效应的技术问题。本发明的双电源切换及双重互锁也保证了用电设备免受两路电源同时供电的事故的发生，为增加双电源的安全性和可靠性，在两路控制信号回路上分别设计了双电源切换延时电路，在控制信号00、01、10的切换控制中实现两路电源中原先工作的一路先断电，需切换的另一路要延时3秒后再上电，即延时时间可调，从而避免了两路电源同时切换或切换太快造成的电压叠加效应，保护用电设备免受损坏。

Description

具有抗干扰功能的双电源延时控制双互锁交流稳压电源箱

技术领域

本发明涉及一种交流稳压电源箱，特别涉及一种在煤矿井下使用的双电源供电的具有电气互锁和延时功能的交流稳压电源箱。

背景技术

随着我国科学技术的发展，煤矿井下越来越多的采用计算机控制***、安全监控***、通讯***以及大量的各类传感器，这些***及设备的供电电源是由井下127V照明信号综合保护装置提供。由于煤矿井下大功率设备的频繁启动和电网传输衰减，导致井下电网电压及其不稳定。特别是井下大功率变频设备的广泛使用，使得电网中的各类浪涌、尖峰、下陷等现象更加严重，经常导致计算机数据丢失或芯片损坏，严重影响了煤矿的正常安全生产。现有技术中井下用电设备也有采用双电源供电的并采用电气互锁的方式来防止两路电源同时供电的现象的发生，当为用电设备供电的电源发生故障时，立即切换到另一路电源，因供电电源为交流电源，电流大、电压高，电源切换速度过快会因电感效应形成瞬时高电压，与切入电压叠加产生叠加效应，冲击用电设备，造成用电设备损坏。

发明内容

本发明提供了一种具有抗干扰功能的双电源延时控制双互锁交流稳压电源箱，不仅解决了现有双路供电电源两路电源同时接通的事故问题，还避免了两路电源同时切换或切换太快造成的电压叠加效应的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种具有抗干扰功能的双电源延时控制双互锁交流稳压电源箱，包括主电源降压变压器、备用电源降压变压器、主电源接触器和备用电源接触器，主电源降压变压器的127V输出绕组的一端分别与主电源接触器的触点控制线圈的一端和主电源接触器的第一常开触点的输入端连接在一起，主电源接触器的触点控制线圈的另一端与第三继电器的公共触点连接在一起，主电源降压变压器的127V输出绕组的另一端分别与第二继电器的常开触点和主电源接触器的第二常开触点的输入端连接在一起，第三继电器的常闭触点与第二继电器的公共触点连接在一起，主电源接触器的常闭触点的输入端与备用电源接触器的第二常开触点的输出端连接在一起，主电源接触器的常闭触点的输出端分别与主电源接触器的第二常开触点输出端和稳压电源变压器一次侧绕组的一端连接在一起，备用电源接触器的常闭触点的输出端分别与备用电源接触器的第一常开触点的输出端和稳压电源变压器一次侧绕组的另一端连接在一起，主电源接触器的第一常开触点的输出端与备用电源接触器的常闭触点的输入端连接在一起，备用电源降压变压器的127V输出绕组的一端与备用电源接触器的触点控制线圈的一端及备用电源接触器的第一常开触点的输入端连接在一起，备用电源接触器的触点控制线圈的另一端与第一继电器的公共触点连接在一起，备用电源降压变压器的127V输出绕组的另一端分别与第四继电器的常开触点和备用电源接触器的第二常开触点的输入端连接在一起，第一继电器的常闭触点与第四继电器的公共触点连接在一起，稳压电源变压器二次侧输出绕组的一端与电源输出端的一端连接在一起，稳压电源变压器二次侧输出绕组的另一端与稳压电源变压器谐振绕组的一端连接在一起，稳压电源变压器谐振绕组的两端连接有串联的谐振电容和谐振电感，稳压电源变压器谐振绕组的中间抽头与电源输出端的另一端连接在一起，主电源降压变压器的二十四伏控制输出端与主电源回路的二十四伏整流电源的输入端连接在一起，备用电源降压变压器的二十四伏控制输出端与备用电源回路的二十四伏整流电源的输入端连接在一起，主电源回路的二十四伏整流电源的输出端分别与备用电源回路的二十四伏整流电源的输出端和直流十二伏稳压单元的输入端连接在一起，直流十二伏稳压单元的输出端分别与第三继电器的控制线圈的一端、第四继电器的控制线圈的一端、第一继电器的控制线圈的一端和第二继电器的控制线圈的一端连接在一起，第三继电器的控制线圈另一端分别与第四继电器的控制线圈另一端和第二达林顿三极管的发射极连接，第二达林顿三极管的集电极接地，第二达林顿三极管的基集与限流电阻的一端连接在一起，限流电阻的另一端与备用电源回路的比较器的输出端连接在一起，第一继电器的控制线圈的另一端分别与第二继电器的控制线圈的另一端和第一达林顿三极管的发射极连接在一起，第一达林顿三极管的集电极极与地连接在一起，第一达林顿三极管的基集与限流电阻的一端连接在一起，限流电阻的另一端与主电源回路的比较器输出端连接在一起。主回路二十四伏整流电源中的电解电容正极与备用回路隔离二极管的负极连接在一起，在直流十二伏稳压单元的输出端与接地点间串联有备用回路第一分压电阻和备用回路第二分压电阻，备用回路第一分压电阻与备用回路第二分压电阻连接处与备用回路比较器输入正端连接，在直流十二伏稳压单元的输出端与接地点间串联有备用回路延时电阻和备用回路延时电容，备用回路延时电阻与备用回路延时电容的正极连接处分别与备用回路隔离二极管的正极和备用回路比较器输入负端连接在一起，反相电路的基级与限流电阻的一端连接在一起，限流电阻的另一端与主回路二十四伏整流电源中的电解电容正极连接在一起，反相电路的发射极与直流十二伏稳压单元的输出端连接在一起，反相电路的集电极分别与限流电阻的一端、延时电阻的一端和主回路隔离二极管的负极连接在一起，限流电阻的另一端与地连接在一起，在主回路隔离二极管的正极分别与主回路延时电阻另一端、主回路延时电容正极和主回路比较器的输入端负极连接在一起，主回路延时电容的负极与地连接在一起，在直流十二伏稳压单元的输出端与接地点间串联有主回路第一分压电阻和主回路第二分压电阻，主回路第一分压电阻与主回路第二分压电阻的连接点处连接有主回路比较器的正极。

本发明总的发明思路是将计算机的软件功能硬件化，从而大大提高了***的可靠性。本发明的双电源切换及双重互锁也保证了用电设备免受两路电源同时供电的事故的发生，为增加双电源的安全性和可靠性，在两路控制信号回路上分别设计了双电源切换延时电路，在控制信号00、01、10的切换控制中实现两路电源中原先工作的一路先断电，需切换的另一路要延时3秒后再上电，即主电源工作的切换时序为10（主电源工作）→00（切换00后保持3秒）→01（再切换至备用电源工作），备用电源工作的切换时序为 01（备用电源工作）→00（切换00后保持3秒）→10（再切换至主电源工作），其延时时间可调，从而避免了两路电源切换太快（因电感效应）造成的电压叠加，保护用电设备免受损坏。

本发明通过采用双电源接触器触点互锁和双电源线圈互锁的双重互锁和延时，避免了电源切换速度过快（因电感效应）形成的瞬时高电压与切入电压叠加而冲击用电设备，造成用电设备损坏，保证了电源箱安全、可靠的运行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种具有抗干扰功能的双电源延时控制双互锁交流稳压电源箱，包括主电源降压变压器1、备用电源降压变压器2、主电源接触器3和备用电源接触器4，主电源降压变压器1的127V输出绕组的一端分别与主电源接触器3的触点控制线圈的一端和主电源接触器3的第一常开触点的输入端连接在一起，主电源接触器3的触点控制线圈的另一端与第三继电器15的公共触点连接在一起，主电源降压变压器1的127V输出绕组的另一端分别与第二继电器14的常开触点和主电源接触器3的第二常开触点的输入端连接在一起，第三继电器15的常闭触点与第二继电器14的公共触点连接在一起，主电源接触器3的常闭触点的输入端与备用电源接触器4的第二常开触点的输出端连接在一起，主电源接触器3的常闭触点的输出端分别与主电源接触器3的第二常开触点输出端和稳压电源变压器一次侧绕组5的一端连接在一起，备用电源接触器4的常闭触点的输出端分别与备用电源接触器4的第一常开触点的输出端和稳压电源变压器一次侧绕组5的另一端连接在一起，主电源接触器3的第一常开触点的输出端与备用电源接触器4的常闭触点的输入端连接在一起，备用电源降压变压器2的127V输出绕组的一端与备用电源接触器4的触点控制线圈的一端及备用电源接触器4的第一常开触点的输入端连接在一起，备用电源接触器4的触点控制线圈的另一端与第一继电器13的公共触点连接在一起，备用电源降压变压器2的127V输出绕组的另一端分别与第四继电器16的常开触点和备用电源接触器4的第二常开触点的输入端连接在一起，第一继电器13的常闭触点与第四继电器16的公共触点连接在一起，稳压电源变压器二次侧输出绕组6的一端与电源输出端10的一端连接在一起，稳压电源变压器二次侧输出绕组6的另一端与稳压电源变压器谐振绕组7的一端连接在一起，稳压电源变压器谐振绕组7的两端连接有串联的谐振电容8和谐振电感9，稳压电源变压器谐振绕组7的中间抽头与电源输出端10的另一端连接在一起，主电源降压变压器1的二十四伏控制输出端与主电源回路的二十四伏整流电源12的输入端连接在一起，备用电源降压变压器2的二十四伏控制输出端与备用电源回路的二十四伏整流电源11的输入端连接在一起，主电源回路的二十四伏整流电源12的输出端分别与备用电源回路的二十四伏整流电源11的输出端和直流十二伏稳压单元32的输入端连接在一起，直流十二伏稳压单元32的输出端分别与第三继电器15的控制线圈的一端、第四继电器16的控制线圈的一端、第一继电器13的控制线圈的一端和第二继电器14的控制线圈的一端连接在一起，第三继电器15的控制线圈另一端分别与第四继电器16的控制线圈另一端和第二达林顿三极管18的发射极连接，第二达林顿三极管18的集电极接地，第二达林顿三极管18的基集与限流电阻34的一端连接在一起，限流电阻34的另一端与备用电源回路的比较器25的输出端连接在一起，第一继电器13的控制线圈的另一端分别与第二继电器14的控制线圈的另一端和第一达林顿三极管17的发射极连接在一起，第一达林顿三极管17的集电极极与地连接在一起，第一达林顿三极管17的基集与限流电阻33的一端连接在一起，限流电阻33的另一端与主电源回路的比较器31输出端连接在一起。

主回路二十四伏整流电源12中的电解电容正极与备用回路隔离二极管20的负极连接在一起，在直流十二伏稳压单元32的输出端与接地点间串联有备用回路第一分压电阻23和备用回路第二分压电阻24，备用回路第一分压电阻23与备用回路第二分压电阻24连接处与备用回路比较器25输入正端连接，在直流十二伏稳压单元32的输出端与接地点间串联有备用回路延时电阻22和备用回路延时电容21，备用回路延时电阻22与备用回路延时电容21的正极连接处分别与备用回路隔离二极管20的正极和备用回路比较器25输入负端连接在一起，反相电路19的基级与限流电阻36的一端连接在一起，限流电阻36的另一端与主回路二十四伏整流电源12中的电解电容正极连接在一起，反相电路19的发射极与直流十二伏稳压单元32的输出端连接在一起，反相电路19的集电极分别与限流电阻35的一端、延时电阻27的一端和主回路隔离二极管26的负极连接在一起，限流电阻35的另一端与地连接在一起，在主回路隔离二极管26的正极分别与主回路延时电阻27另一端、主回路延时电容28正极和主回路比较器31的输入端负极连接在一起，主回路延时电容28的负极与地连接在一起，在直流十二伏稳压单元32的输出端与接地点间串联有主回路第一分压电阻29和主回路第二分压电阻30，主回路第一分压电阻29与主回路第二分压电阻30的连接点处连接有主回路比较器31的正极。

Claims (2)

1.一种具有抗干扰功能的双电源延时控制双互锁交流稳压电源箱，包括主电源降压变压器（1）、备用电源降压变压器（2）、主电源接触器（3）和备用电源接触器（4），其特征在于，主电源降压变压器（1）的127V输出绕组的一端分别与主电源接触器（3）的触点控制线圈的一端和主电源接触器（3）的第一常开触点的输入端连接在一起，主电源接触器（3）的触点控制线圈的另一端与第三继电器（15）的公共触点连接在一起，主电源降压变压器（1）的127V输出绕组的另一端分别与第二继电器（14）的常开触点和主电源接触器（3）的第二常开触点的输入端连接在一起，第三继电器（15）的常闭触点与第二继电器（14）的公共触点连接在一起，主电源接触器（3）的常闭触点的输入端与备用电源接触器（4）的第二常开触点的输出端连接在一起，主电源接触器（3）的常闭触点的输出端分别与主电源接触器（3）的第二常开触点输出端和稳压电源变压器一次侧绕组（5）的一端连接在一起，备用电源接触器（4）的常闭触点的输出端分别与备用电源接触器（4）的第一常开触点的输出端和稳压电源变压器一次侧绕组（5）的另一端连接在一起，主电源接触器（3）的第一常开触点的输出端与备用电源接触器（4）的常闭触点的输入端连接在一起，备用电源降压变压器（2）的127V输出绕组的一端与备用电源接触器（4）的触点控制线圈的一端及备用电源接触器（4）的第一常开触点的输入端连接在一起，备用电源接触器（4）的触点控制线圈的另一端与第一继电器（13）的公共触点连接在一起，备用电源降压变压器（2）的127V输出绕组的另一端分别与第四继电器（16）的常开触点和备用电源接触器（4）的第二常开触点的输入端连接在一起，第一继电器（13）的常闭触点与第四继电器（16）的公共触点连接在一起，稳压电源变压器二次侧输出绕组（6）的一端与电源输出端（10）的一端连接在一起，稳压电源变压器二次侧输出绕组（6）的另一端与稳压电源变压器谐振绕组（7）的一端连接在一起，稳压电源变压器谐振绕组（7）的两端连接有串联的谐振电容（8）和谐振电感（9），稳压电源变压器谐振绕组（7）的中间抽头与电源输出端（10）的另一端连接在一起，主电源降压变压器（1）的二十四伏控制输出端与主电源回路的二十四伏整流电源（12）的输入端连接在一起，备用电源降压变压器（2）的二十四伏控制输出端与备用电源回路的二十四伏整流电源（11）的输入端连接在一起，主电源回路的二十四伏整流电源（12）的输出端分别与备用电源回路的二十四伏整流电源（11）的输出端和直流十二伏稳压单元（32）的输入端连接在一起，直流十二伏稳压单元（32）的输出端分别与第三继电器（15）的控制线圈的一端、第四继电器（16）的控制线圈的一端、第一继电器（13）的控制线圈的一端和第二继电器（14）的控制线圈的一端连接在一起，第三继电器（15）的控制线圈另一端分别与第四继电器（16）的控制线圈另一端和第二达林顿三极管（18）的发射极连接，第二达林顿三极管（18）的集电极接地，第二达林顿三极管（18）的基集与限流电阻（34）的一端连接在一起，限流电阻（34）的另一端与备用电源回路的比较器（25）的输出端连接在一起，第一继电器（13）的控制线圈的另一端分别与第二继电器（14）的控制线圈的另一端和第一达林顿三极管（17）的发射极连接在一起，第一达林顿三极管（17）的集电极极与地连接在一起，第一达林顿三极管（17）的基集与限流电阻（33）的一端连接在一起，限流电阻（33）的另一端与主电源回路的比较器（31）输出端连接在一起。

2.根据权利要求1所述的具有抗干扰功能的双电源延时控制双互锁交流稳压电源箱，其特征在于，主回路二十四伏整流电源（12）中的电解电容正极与备用回路隔离二极管（20）的负极连接在一起，在直流十二伏稳压单元（32）的输出端与接地点间串联有备用回路第一分压电阻（23）和备用回路第二分压电阻（24），备用回路第一分压电阻（23）与备用回路第二分压电阻（24）连接处与备用回路比较器（25）输入正端连接，在直流十二伏稳压单元（32）的输出端与接地点间串联有备用回路延时电阻（22）和备用回路延时电容（21），备用回路延时电阻（22）与备用回路延时电容（21）的正极连接处分别与备用回路隔离二极管（20）的正极和备用回路比较器（25）输入负端连接在一起，反相电路（19）的基级与限流电阻（36）的一端连接在一起，限流电阻（36）的另一端与主回路二十四伏整流电源（12）中的电解电容正极连接在一起，反相电路（19）的发射极与直流十二伏稳压单元（32）的输出端连接在一起，反相电路（19）的集电极分别与限流电阻（35）的一端、延时电阻（27）的一端和主回路隔离二极管（26）的负极连接在一起，限流电阻（35）的另一端与地连接在一起，在主回路隔离二极管（26）的正极分别与主回路延时电阻（27）另一端、主回路延时电容（28）正极和主回路比较器（31）的输入端负极连接在一起，主回路延时电容（28）的负极与地连接在一起，在直流十二伏稳压单元（32）的输出端与接地点间串联有主回路第一分压电阻（29）和主回路第二分压电阻（30），主回路第一分压电阻（29）与主回路第二分压电阻（30）的连接点处连接有主回路比较器（31）的正极。