專利名稱：一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，中壓斷路器所使用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)中，雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)簡單、故障源少、可靠性高等特點(diǎn)得到廣泛關(guān)注，且雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)已成為中壓電氣制造業(yè)和運(yùn)行部門的熱點(diǎn)。同時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的操控部分也成為一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，這一部分的設(shè)計(jì)運(yùn)用，直接關(guān)系到永磁斷路器能否可靠運(yùn)行?，F(xiàn)有雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電源一般由大容量電解電容提供，并用大功率MOS管進(jìn)行開斷控制。實(shí)際使用過程中，由于電解電容有一定的壽命，且?guī)щ娺\(yùn)行時(shí)長期處于高溫狀態(tài)下，因而要定期維護(hù)及更換，給正常使用帶來一定的不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其電路設(shè)計(jì)合理、接線方便、投入成本較低且使用操作簡便、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)所采用電解電容驅(qū)動(dòng)方式存在的使用操作不便、需定期檢修并更換電解電容等問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:包括PWM控制器、與PWM控制器相接的參數(shù)輸入模塊、對所控制斷路器的動(dòng)觸頭移動(dòng)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的動(dòng)觸頭位置檢測單元、對所控制斷路器的合閘線圈進(jìn)行通 斷電控制的IGBT模塊一、對所控制斷路器的分閘線圈進(jìn)行通斷電控制的IGBT模塊二、對IGBT模塊一進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一、對IGBT模塊二進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二、分別與PWM控制器相接的邏輯控制電路一和邏輯控制電路二以及為各用電單元進(jìn)行供電的供電單元，所控制斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)為雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，且所述供電單元包括直流屏電源和與直流屏電源相接的電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述PWM控制器、IGBT模塊一、IGBT模塊二、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二、邏輯控制電路一和邏輯控制電路二均與電壓轉(zhuǎn)換模塊相接，所述合閘線圈和分閘線圈均與直流屏電源相接，所述動(dòng)觸頭位置檢測單元與PWM控制器相接；所述邏輯控制電路一和邏輯控制電路二分別與IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二相接，且IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二分別與IGBT模塊一和IGBT模塊二相接；所述PWM控制器為32位嵌入式微處理器。上述一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其特征是:所述PWM控制器與邏輯控制電路一之間接有數(shù)字隔離電路模塊一，且PWM控制器與邏輯控制電路二之間接有數(shù)據(jù)隔離電路模塊二。上述一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng),其特征是:所述IGBT模塊一和IGBT模塊二均為IGBT模塊G80N60。[0007]上述一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其特征是:所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二均為IR2110功率驅(qū)動(dòng)集成芯片。上述一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其特征是:還包括對所控制斷路器的防誤閉鎖裝置的閉鎖狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的閉鎖狀態(tài)檢測裝置，所述閉鎖狀態(tài)檢測裝置與PWM控制器相接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、電路設(shè)計(jì)合理、接線方便且投入成本較低。2、使用操作簡便且使用效果好，采用32位嵌入式微處理器且利用PWM斬波數(shù)字調(diào)制方式，通過控制IGBT模塊通斷來驅(qū)動(dòng)合分閘線圈，以保證動(dòng)作過程中控制曲線平滑合
理，故障率小。3、采用直流屏電源對各用電單元進(jìn)行供電，能量大且?guī)缀鯚o衰減，不僅大大減少了運(yùn)行期間對于電氣控制部分的維護(hù)費(fèi)用，甚至可以說是免維護(hù)，而且降低了斷路器的加工成本，有效解決了現(xiàn)有斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)所采用電解電容驅(qū)動(dòng)方式存在的使用操作不便、需定期檢修并更換電解電容等問題。綜上所述，本實(shí)用新型電路設(shè)計(jì)合理、接線方便、投入成本較低且使用操作簡便、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)所采用電解電容驅(qū)動(dòng)方式存在的使用操作不便、需定期檢修并更換電解電容等問題。下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明:I—PWM控制器；2-1—數(shù)字隔離電路模塊一；2-2—數(shù)據(jù)隔離電路模塊二 ；3—合閘線圈；4-1—IGBT 模塊一；4-2—IGBT 模塊二；5—分閘線圈；6-1 — IGBT 驅(qū)動(dòng)模塊一； 6-2 — IGBT 驅(qū)動(dòng)模塊二；7-1 一邏輯控制電路一 ； 7_2—邏輯控制電路二 ； 8_1—直流屏電源；8-2 —電壓轉(zhuǎn)換模塊； 9一動(dòng)觸頭位置檢測單元；10—參數(shù)輸入模塊；11 一閉鎖狀態(tài)檢測裝置。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括PWM控制器1、與PWM控制器I相接的參數(shù)輸入模塊
10、對所控制斷路器的動(dòng)觸頭移動(dòng)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的動(dòng)觸頭位置檢測單元9、對所控制斷路器的合閘線圈3進(jìn)行通斷電控制的IGBT模塊一 4-1、對所控制斷路器的分閘線圈5進(jìn)行通斷電控制的IGBT模塊二 4-2、對IGBT模塊一 4_1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一 6_1、對IGBT模塊二 4-2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二 6_2、分別與PWM控制器I相接的邏輯控制電路一 7-1和邏輯控制電路二 7-2以及為各用電單元進(jìn)行供電的供電單元，所控制斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)為雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，且所述供電單元包括直流屏電源8-1和與直流屏電源8-1相接的電壓轉(zhuǎn)換模塊8-2，所述PWM控制器1、IGBT模塊一 4_1、IGBT模塊二 4_2、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一 6-1、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二 6-2、邏輯控制電路一 7-1和邏輯控制電路二 7_2均與電壓轉(zhuǎn)換模塊8-2相接，所述合閘線圈3和分閘線圈5均與直流屏電源8-1相接，所述動(dòng)觸頭位置檢測單元9與PWM控制器I相接。所述邏輯控制電路一 7-1和邏輯控制電路二 7-2分別與IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一 6-1和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二 6_2相接，且IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一 6_1和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二 6-2分別與IGBT模塊一 4-1和IGBT模塊二 4_2相接。所述PWM控制器I為32位嵌入式微處理器。本實(shí)施例中，所述PWM控制器I與邏輯控制電路一 7-1之間接有數(shù)字隔離電路模塊一 2-1，且PWM控制器I與邏輯控制電路二 7-2之間接有數(shù)據(jù)隔離電路模塊二 2-2。實(shí)際使用過程中，通過邏輯控制電路一 7-1和邏輯控制電路二 7-2實(shí)現(xiàn)PWM控制器I所輸出兩路PWM信號(hào)之間的邏輯互鎖。本實(shí)施例中，所述IGBT模塊一 4-1和IGBT模塊二 4_2均為IGBT模塊G80N60。所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一 6-1和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二 6_2均為IR2110功率驅(qū)動(dòng)集成芯片。實(shí)際使用時(shí)，所述IGBT模塊一 4-1和IGBT模塊二 4_2分別通過PWM控制器I進(jìn)行PWM斬波調(diào)節(jié)，能夠滿足系統(tǒng)的運(yùn)行要求，而FAIRCHILD公司生產(chǎn)的IGBT模塊G80N60的工作性能優(yōu)良且耐受能力強(qiáng)。IR公司生產(chǎn)的IR2110功率驅(qū)動(dòng)集成芯片，技術(shù)成熟且工作性能穩(wěn)定、可靠。實(shí)際使用時(shí)，所述IGBT模塊一 4-1和IGBT模塊二 4_2也采用其它類型的IGBT模塊。并且，所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一 6-1和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二 6_2也可以采用其它類型的功率驅(qū)動(dòng)芯片。本實(shí)施例中，本實(shí)用新型還包括對所控制斷路器的防誤閉鎖裝置的閉鎖狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的閉鎖狀態(tài)檢測裝置11，所述閉鎖狀態(tài)檢測裝置11與PWM控制器I相接。實(shí)際使用過程中，所述閉鎖狀態(tài)檢測裝置11對所述防誤閉鎖裝置的閉鎖狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將所檢測信號(hào)同步傳送至PWM控制器I。實(shí)際操作過程中，當(dāng)需對所控制斷路器進(jìn)行合閘時(shí)，所述PWM控制器I需根據(jù)閉鎖狀態(tài)檢測裝置11的檢測結(jié)果對所述防誤閉鎖裝置的閉、解鎖狀態(tài)進(jìn)行判斷，且當(dāng)所述防誤閉鎖裝置處于解鎖狀態(tài)時(shí)，才能對所控制斷路器進(jìn)行合閘操作。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技 術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:包括PWM控制器(I)、與PWM控制器(I)相接的參數(shù)輸入模塊(10)、對所控制斷路器的動(dòng)觸頭移動(dòng)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的動(dòng)觸頭位置檢測單元(9)、對所控制斷路器的合閘線圈(3)進(jìn)行通斷電控制的IGBT模塊一(4-1)、對所控制斷路器的分閘線圈(5)進(jìn)行通斷電控制的IGBT模塊二(4-2)、對IGBT模塊一(4-1)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一(6_1)、對IGBT模塊二(4_2)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二( 6-2 )、分別與PWM控制器(I)相接的邏輯控制電路一(7_1)和邏輯控制電路二(7-2)以及為各用電單元進(jìn)行供電的供電單元，所控制斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)為雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，且所述供電單元包括直流屏電源(8-1)和與直流屏電源(8-1)相接的電壓轉(zhuǎn)換模塊(8-2)，所述PWM控制器(I)、IGBT模塊一(4-1)、IGBT模塊二(4_2)、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一(6-1)、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二(6-2)、邏輯控制電路一(7-1)和邏輯控制電路二( 7_2)均與電壓轉(zhuǎn)換模塊(8-2)相接，所述合閘線圈(3)和分閘線圈(5)均與直流屏電源(8-1)相接，所述動(dòng)觸頭位置檢測單元(9 )與PWM控制器(I)相接；所述邏輯控制電路一(7-1)和邏輯控制電路二(7-2)分別與IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一(6-1)和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二(6_2)相接，且IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一(6-1)和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二( 6-2 )分別與IGBT模塊一(4_1)和IGBT模塊二( 4-2 )相接；所述PWM控制器(I)為32位嵌入式微處理器。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PWM控制器(I)與邏輯控制電路一(7-1)之間接有數(shù)字隔離電路模塊一(2-1 )，且PWM控制器(I)與邏輯控制電路二( 7-2 )之間接有數(shù)據(jù)隔離電路模塊二( 2-2 )。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述IGBT模塊一(4-1)和IGBT模塊二(4-2)均為IGBT模塊G80N60。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述IGBT驅(qū)動(dòng) 模塊一(6-1)和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二(6-2)均為IR2110功率驅(qū)動(dòng)集成芯片。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括對所控制斷路器的防誤閉鎖裝置的閉鎖狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的閉鎖狀態(tài)檢測裝置(11)，所述閉鎖狀態(tài)檢測裝置(11)與PWM控制器(I)相接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)，包括PWM控制器、參數(shù)輸入模塊、動(dòng)觸頭位置檢測單元、對合閘線圈進(jìn)行通斷電控制的IGBT模塊一、對分閘線圈進(jìn)行通斷電控制的IGBT模塊二、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊一、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊二、分別與PWM控制器相接的邏輯控制電路一和邏輯控制電路二以及為各用電單元供電的供電單元，所控制斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)為雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，供電單元包括直流屏電源和與直流屏電源相接的電壓轉(zhuǎn)換模塊。本實(shí)用新型電路設(shè)計(jì)合理、接線方便、投入成本較低且使用操作簡便、使用效果好，能解決現(xiàn)有斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)所采用電解電容驅(qū)動(dòng)方式存在的使用操作不便、需定期檢修并更換電解電容等問題。
文檔編號(hào)H01H33/59GK203134689SQ201320127169
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者錢昱澎, 李化, 陳建平, 王靖潔, 胡占強(qiáng), 蘇曉東, 宮展力, 閆應(yīng)禮, 張建榮, 陳維 申請人:西安森源配電自動(dòng)化設(shè)備有限公司