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智能型双电源转换装置设计 　　摘要：以往的双电源自动切换装置通常仅由继电器、刀开关以及接触器等或加入模拟控制装置和机械联锁组成，这种装置自动性差且不具备如缺项、欠压、过压等保护功能，无法满足现代化施工作业对于低压供电系统自动切换的要求。 　　关键词：智能;双电源;转换;装置 　　中图分类号：TG434.1 文献标识码：A 　　一、前言 　　TSQ2双电源自动转换装置，对传动机构和控制器进行全新设计，并配大屏幕液晶显示为人机界面，自动转换参数可在外部自由设定，方便用户操作。很好地解决了现有产品的不足，推动了国产双电源转换装置向智能化和高可靠性方向发展，为我国智能电网供电提供了可靠的元器件。 　　二、智能型双电源自动切换开关特点 　　智能型双电源自动切换开关是由两台三极或四极的塑壳断路器及其附件（辅助、报警触头）、机械联锁传动机构、智能控制器等组成。其特点是： 　　1两台断路器之间具有可靠的机构联锁装置和电气联锁保护，彻底杜绝了两台断路器同时合闸的可能性； 　　2智能化控制器采用以MOTOROLA单片机为控制核心，硬件简洁，功能强大，扩展方便，可靠性高； 　　3具有短路、过载保护功能，过压、欠压、缺相自动切换功能与智能报警功能； 　　4自动切换参数可在外部自由设定； 　　5具有操作电机智能保护功能； 　　6装置带有消防控制电路，当消防控制中心给一控制信号进入智能控制器，两台断路器都进入分闸状态； 　　7留有计算机联网接口，以备实现遥控、遥调、遥信、遥测等四遥功能。 　　三、智能型双电源自动切换开关工作模式 　　智能型双电源自动切换开关有两种工作模式：手动工作模式和自动工作模式。 　　自动工作模式：智能型双电源自动切换开关在自动模式下控制功能可分为自投自复（R）、自投不自复（S）和电网一发电机（R）三种。前两种适用于电网-电网的供电系统，后一种适用于电网-发电机系统。 　　手动工作模式：手动工作模式有常用电源、备用电源断电再扣三种工作方式。手动工作模式下系统将有自动切换功能。 　　常用电源方式：强制断开备用电源，接通常用电源。 　　备用电源方式：强制断开常用电源，接通备用电源。 　　断电再扣方式：即可将两路电源全部断开，也可使因故障脱扣的断路器再合闸。 　　四、智能控制器的设计 　　1控制器的主要功能设计 　　（1）控制模式 　　控制模式分三种：自投自复、自投不自复互为备用、发电机、负荷卸载。 　　（2）自动检测功能 　　对两路电源同时进行检测，当电源出现欠压、过压、缺相故障时，经控制器比较判断，延时后发出转换指令。 　　（3）状态指示功能 　　自动状态、手动状态 　　（4）故障指示 　　液晶显视屏显示过压，欠压，断相故障，并报警。 　　2智能控制器硬件电路设计 　　控制器由供电电源电路、两路三相交流电压检测电路、单片机、选项设置、位置检测和电机控制电路组成。如图1所示: 　　 　　图1 硬件电路主框图 　　（1）供电电源电路设计 　　电源电路主要是为电机控制电路的继电器和单片机控制以及电压检测电路提供两路隔离电源（+12V和+5V），一路为单片机控制和电机控制电路的继电器供电，一路为电压检测电路的交流侧的数据采集提供电源，目的是为强弱电隔离，有效防止强弱电的干扰，便于维护（如图2所示）。 　　 　　图2 供电电源电路 　　（2）单片机电路 　　单片机电路是控制器核心，完成整个控制器的控制功能，包括交流电压选择、电压采样、采样数据处理、选项设置、电机正反转及开关位置状态检测。其结构框图如图3所示: 　　 　　图3 单片机电路图 　　（3）电机控制电路设计 　　在控制电路中用交流电机的正反转控制开关转到相应的位置，交流电机的正反转有三根线（O、A、B），一根（0）接零线，其余两根接火线。其中的一根（A）接火，另一根火线（B）悬空时正转，反之反转。A、B两根线由单片机的I/O通过三级管控制继电器的常开节点与火线连接。 　　（4）两路三相交流电电压检测电路 　　两路三相交流电电压检测电路实现三相交流电电压检测，把220V交流电压转换成0-5V的直流电压通过AD转换芯片（ADC082）转换为数字量由单片机采集。该电路由六选一电路、分压电路、整流滤波电路、AD转换电路和光耦隔离电路组成。如图4 所示: 　　 　　图4 三相交流电压检测电路 　　（5）选项设置及位置检测电路 　　选项设置电路设置控制器处于电动/自动状态和在电动状态下手动置0位、置I位和置II位，通过按钮实现。 　　（6）“四遥”功能 　　设有RS-485隔离型通讯接口，应用ModBus-RTU通讯规约，具有遥控、遥信、遥测，摇调“四遥”功能，可遥控发电机组开机、停机、遥控