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充磁退磁裝置制造方法

文檔序號(hào):7039674閱讀:245來源:國知局
充磁退磁裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種充磁退磁裝置,包括:電源模塊,用于為裝置提供所需電源;保護(hù)模塊,保護(hù)模塊與電源模塊相連,用于通過電阻減小輸入電壓的電流保護(hù)裝置;變壓模塊,用于改變輸入電壓;整流濾波模塊,用于通過正向晶閘管和反向晶閘管對(duì)負(fù)載體進(jìn)行充磁或退磁;快速相應(yīng)模塊,用于在正向電流對(duì)負(fù)載體電桿充磁后將負(fù)載體電桿上的能量消耗,使得反向電流在對(duì)負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁;以及控制反饋模塊,用于通過主控制板接受PLC信號(hào)及電流設(shè)定信號(hào),并由觸發(fā)板對(duì)整流濾波模塊發(fā)出控制信號(hào)再由交流互感器檢測電流信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置,通過采用降壓變壓器大大減少了功耗,由于采用單片機(jī)和PLC對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行控制,從而提高了性能減少了故障率。
【專利說明】充磁退磁裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及充磁【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及一種充磁退磁裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的充磁機(jī),使用300V以上的高壓進(jìn)行充磁,效率低,功耗大,性能不穩(wěn)定,故障率高。其主要原因如下:
[0003](I)高壓與低壓隔離效果差,使得干擾信號(hào)損壞控制信號(hào)。
[0004](2)由于需要對(duì)電容器充電壓,使其工作效率低下,且高壓充磁機(jī)對(duì)負(fù)載、線路和人身的安全危險(xiǎn)極大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。
[0006]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的實(shí)施例提出一種充磁退磁裝置,包括:電源模塊,用于為所述裝置提供所需電源;保護(hù)模塊,所述保護(hù)模塊與所述電源模塊相連,用于通過電阻減小輸入電壓的電流保護(hù)所述裝置;變壓模塊,所述變壓模塊與所述保護(hù)模塊相連,用于改變輸入電壓;整流濾波模塊,所述整流濾波模塊與所述變壓模塊相連,用于通過正向晶閘管和反向晶閘管對(duì)負(fù)載體進(jìn)行充磁或退磁;快速相應(yīng)模塊,所述快速反饋模塊與所述整流模塊相連,用于在正向電流對(duì)負(fù)載體電桿充磁后將負(fù)載體電桿上的能量消耗,使得反向電流在對(duì)負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁;以及控制反饋模塊,所述控制反饋模塊與所述整流濾波模塊相連,用于通過主控制板接受PLC信號(hào)及電流設(shè)定信號(hào),并由觸發(fā)板對(duì)整流濾波模塊發(fā)出控制信號(hào)再由交流互感器檢測電流信號(hào)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置,通過采用降壓變壓器大大減少了功耗,由于采用單片機(jī)和PLC對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行控制,從而提高了性能減少了故障率。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述電源模塊具體包括:斷路器,用于迅速切斷故障電流,防止事故擴(kuò)大;主觸發(fā)器,用于電力開斷和控制變壓器的輸入;輔助觸發(fā)器,用于迅速切斷故障電流,保護(hù)負(fù)載,其中,所述斷路器的一端與外部高壓交流電相連,另一端分別與所述主觸發(fā)器和輔助觸發(fā)器相連。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述保護(hù)模塊具體包括:軟啟動(dòng)器,用于防止變壓器開斷時(shí),瞬間電流過大,損害變壓器;以及多個(gè)電阻,用于吸收內(nèi)部多余能量,其中,所述軟啟動(dòng)器與輔助斷路器相連,所述多個(gè)電阻的一端與所述軟啟動(dòng)器相連,另一端與所述變壓器相連。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述變壓模塊具體包括:主變壓器,用于提供正向及反向充退磁電力;隔離變壓器,用于提供PLC及單片機(jī)動(dòng)作電力;以及低壓供電變壓器,用于對(duì)控制模塊供電,其中,所述主變壓器的一端與所述主觸發(fā)器相連,另一端與所述整流濾波模塊相連,所述隔離變壓器的一端與所述輔助觸發(fā)器相連,另一端與所述控制變壓器相連,且所述控制變壓器的另一端與控制反饋模塊相連。[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述整流濾波模塊具體包括:正向晶閘管,用于對(duì)所述負(fù)載體電桿進(jìn)行充磁;反向晶閘管,用于對(duì)所述負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁,其中,所述正向晶閘管的正極和負(fù)極分別于反向晶閘管的負(fù)極和正極相連形成電流環(huán)路。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述控制反饋模塊具體包括:處理器,用于快速充退磁響應(yīng)及驅(qū)動(dòng);以及PLC控制器,用于對(duì)本機(jī)監(jiān)控及對(duì)單片機(jī)發(fā)出指令。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述處理器具體包括:主控制板,用于處理充退磁時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)及驅(qū)動(dòng)觸發(fā)板;觸發(fā)板,用于觸發(fā)晶閘管;以及交流互感器,用于監(jiān)控實(shí)際輸出電流。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述PLC控制器具體包括:隔離變壓器,用于提供PLC電源;交直流變壓器,用于提供PLC動(dòng)作電力;以及快速熔斷器,用于防止PLC經(jīng)過故障電流。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述處理器與整流濾波模塊輸入連接形成閉環(huán)控制,所述PLC控制器與變送器連接形成閉環(huán)控制。
[0016]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的充磁退磁裝置的框架圖;
[0019]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電源模塊和保護(hù)模塊的電路圖;
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的保護(hù)模塊的框架圖;
[0021]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的PLC電路圖;
[0022]圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制反饋模塊和整流濾波模塊的電路圖;以及
[0023]圖6為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的反饋電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]在本發(fā)明的描述中,除非另有規(guī)定和限定,需要說明的是,術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是機(jī)械連接或電連接,也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通,可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0026]此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,除非另有明確具體的限定。
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的充磁退磁裝置的框架圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電源模塊和保護(hù)模塊的電路圖。如圖1和圖2所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充磁退磁裝置包括電源模塊100、保護(hù)模塊200、變壓模塊300、整流濾波模塊400、控制反饋模塊500和快速相應(yīng)模塊600。
[0028]電源模塊100用于為裝置提供所需電源。
[0029]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,電源模塊100包括斷路器SK、主觸發(fā)器KM和輔助觸發(fā)器 KM2 和 KM3。
[0030]斷路器SK用于迅速切斷故障電流,防止事故擴(kuò)大。
[0031 ] 主觸發(fā)器KM用于電力開斷和控制變壓器的輸入。
[0032]輔助觸發(fā)器KM2和KM3用于迅速切斷故障電流,保護(hù)負(fù)載。
[0033]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,斷路器SK的一端與380V的外部高壓交流電的A、B、C三項(xiàng)連接相連,另一端分別與主接觸器KM和兩個(gè)輔助觸發(fā)器ZK2和ZK3連接組成高壓電源輸入電路,輔助斷路器ZK2和ZK3與交流接觸器KMl、熱繼電器RJ組成柜內(nèi)風(fēng)扇冷卻電路。
[0034]保護(hù)模塊200與電源模塊100相連,用于通過電阻減小輸入電壓的電流保護(hù)裝置。
[0035]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的保護(hù)模塊的框架圖。如圖2和圖3所示,保護(hù)模塊200包括軟啟動(dòng)器STRl和多個(gè)電阻。
[0036]軟啟動(dòng)器STRl用于防止變壓器開斷時(shí),瞬間電流過大,損害變壓器。
[0037]多個(gè)電阻220用于吸收內(nèi)部多余能量。
[0038]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,軟啟動(dòng)器210與輔助斷路器相連,多個(gè)電阻(即Rl?R6)的一端與軟啟動(dòng)器STRl相連,另一端與變壓模塊相連。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的裝置,通過采用降壓變壓器大大減少了功耗。
[0040]變壓模塊300與保護(hù)模塊200相連,用于改變輸入電壓。
[0041]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,變壓模塊300包括主變壓器Tl、低壓供電變壓器T2和隔離變壓器T3。
[0042]主變壓器Tl用于提供正向及反向充退磁電力。
[0043]低壓供電變壓器T2用于對(duì)控制模塊供電。
[0044]隔離變壓器T3用于提供PLC及單片機(jī)動(dòng)作電力。
[0045]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,主變壓器Tl的一端與主觸發(fā)器相連,另一端與整流濾波模塊的主接觸器KM相連,輸出端的兩個(gè)繞組分別與整流濾波模塊的正向晶閘管STKl和反向晶閘管STK2的輸入端相連,隔離變壓器T3的一端與輔助觸發(fā)器相連,另一端與控制變壓器相連,且控制變壓器的另一端與控制反饋模塊相連。
[0046]整流濾波模塊400與變壓模塊300相連,用于通過正向晶閘管和反向晶閘管對(duì)負(fù)載體進(jìn)行充磁或退磁。
[0047]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,整流濾波模塊包括正向晶閘管STAl和反向晶閘管STA2。
[0048]正向晶閘管STAl用于對(duì)負(fù)載體電桿進(jìn)行充磁。正向晶閘管STAl使用6個(gè)1500A單向可控硅電路,每個(gè)單向可控硅電路由濾波電路及快速熔斷器組成。
[0049]反向晶閘管STA2用于對(duì)負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁。
[0050]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,正向晶閘管STAl的正極和負(fù)極分別于反向晶閘管STA2的負(fù)極和正極相連形成電流環(huán)路,分流器SHl連接在正向晶閘管STAl負(fù)極上,與電流表連接,監(jiān)視電流,電壓表連接至正向晶閘管STAl正極與負(fù)極上,主變壓器Tl為STAl和STA2供電,并統(tǒng)一由單片機(jī)觸發(fā)板觸發(fā),由觸發(fā)板控制調(diào)整導(dǎo)通角大小,達(dá)到調(diào)節(jié)上升時(shí)間的目的。
[0051]控制反饋模塊500與整流模塊400相連,用于在正向電流對(duì)負(fù)載體電桿充磁后將負(fù)載體電桿上的能量消耗,使得反向電流在對(duì)負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁。
[0052]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的PLC電路圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制反饋模塊和整流濾波模塊的電路圖。圖6為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的反饋電路圖。
[0053]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,控制反饋模塊500包括處理器和PLC控制器。
[0054]處理器用于快速充退磁響應(yīng)及驅(qū)動(dòng)。
[0055]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,處理器包括主控制板TCl、觸發(fā)板TC2和TC3
[0056]主控制板TCl用于處理充退磁時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)及驅(qū)動(dòng)觸發(fā)板。
[0057]觸發(fā)板TC2和TC3用于觸發(fā)晶閘管。
[0058]多個(gè)交流互感器(即CT1、CT2、CT3和CT4)用于監(jiān)控實(shí)際輸出電流。
[0059]PLC控制器用于對(duì)本機(jī)監(jiān)控及對(duì)單片機(jī)發(fā)出指令。
[0060]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,PLC控制器包括隔離變壓器CT4、交直流變壓器CT5和快速熔斷器(簡稱Fl?F10)。
[0061]隔離變壓器CT4用于提供PLC電源。
[0062]交直流變壓器CT5用于提供PLC動(dòng)作電力。
[0063]快速熔斷器(簡稱Fl?F10)用于防止PLC經(jīng)過故障電流。
[0064]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,電源板TC6為主控制板TCl的供電電路,主控制板TCl接受PLC控制器的使能信號(hào)和電流設(shè)定信號(hào),使觸發(fā)板TC3和TC2對(duì)正向晶閘管STAl和反向晶閘管STA2發(fā)出控制信號(hào),并且由交流互感器CT1、CT2、CT3、CT4測量電流信號(hào),返回主控制板TCl形成閉環(huán)控制,自動(dòng)無限接近于設(shè)定值。
[0065]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,整流器故障,風(fēng)機(jī)故障,溫度計(jì)XMT-808過溫度故障,主接觸器KM狀態(tài),急停按鈕狀態(tài)和主接觸器狀態(tài)點(diǎn)Kl,以上做PLC輸入點(diǎn),使PLC能對(duì)充磁機(jī)的工作狀態(tài)的監(jiān)控,并且正向使能輸出K3,反向使能輸出K4,是PLC對(duì)充磁機(jī)下達(dá)的工作指令。使用變送器VBOl和VB02,把電流實(shí)際值轉(zhuǎn)換為PLC控制器能讀取的信號(hào),并與給定信號(hào)對(duì)比,從而自動(dòng)調(diào)整至設(shè)定值內(nèi),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0066]快速相應(yīng)模塊600與整流濾波模塊500相連,用于通過主控制板接受PLC信號(hào)及電流設(shè)定信號(hào),并由觸發(fā)板對(duì)整流濾波模塊發(fā)出控制信號(hào)再由交流互感器檢測電流信號(hào)。
[0067]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置,通過采用降壓變壓器大大減少了功耗,由于采用單片機(jī)和PLC對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行控制,從而提高了性能減少了故障率。
[0068]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種充磁退磁裝置,其特征在于,包括: 電源模塊,用于為所述裝置提供所需電源; 保護(hù)模塊,所述保護(hù)模塊與所述電源模塊相連,用于通過電阻減小輸入電壓的電流保護(hù)所述裝置; 變壓模塊,所述變壓模塊與所述保護(hù)模塊相連,用于改變輸入電壓; 整流濾波模塊,所述整流濾波模塊與所述變壓模塊相連,用于通過正向晶閘管和反向晶閘管對(duì)負(fù)載體進(jìn)行充磁或退磁; 快速相應(yīng)模塊,所述快速反饋模塊與所述整流模塊相連,用于在正向電流對(duì)負(fù)載體電桿充磁后將負(fù)載體電桿上的能量消耗,使得反向電流在對(duì)負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁;以及 控制反饋模塊,所述控制反饋模塊與所述整流濾波模塊相連,用于通過主控制板接受PLC信號(hào)及電流設(shè)定信號(hào),并由觸發(fā)板對(duì)整流濾波模塊發(fā)出控制信號(hào)再由交流互感器檢測電流信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的充磁退磁裝置,其特征在于,所述電源模塊具體包括: 斷路器,用于迅速切斷故障電流,防止事故擴(kuò)大; 主觸發(fā)器,用于電力開斷和控制變壓器的輸入; 輔助觸發(fā)器,用于迅速切斷故障電流,保護(hù)負(fù)載, 其中,所述斷路器的一端與外部高壓交流電相連,另一端分別與所述主觸發(fā)器和輔助觸發(fā)器相連。
3.如權(quán)利要求1所述的充磁退磁裝置,其特征在于,所述保護(hù)模塊具體包括: 軟啟動(dòng)器,用于防止變壓器開斷時(shí),瞬間電流過大,損害變壓器;以及 多個(gè)電阻,用于吸收內(nèi)部多余能量, 其中,所述軟啟動(dòng)器與輔助斷路器相連,所述多個(gè)電阻的一端與所述軟啟動(dòng)器相連,另一端與所述變壓器相連。
4.如權(quán)利要求1或2所述的充磁退磁裝置,其特征在于,所述變壓模塊具體包括: 主變壓器,用于提供正向及反向充退磁電力; 隔離變壓器,用于提供PLC及單片機(jī)動(dòng)作電力;以及 低壓供電變壓器,用于對(duì)控制模塊供電, 其中,所述主變壓器的一端與所述主觸發(fā)器相連,另一端與所述整流濾波模塊相連,所述隔離變壓器的一端與所述輔助觸發(fā)器相連,另一端與所述控制變壓器相連,且所述控制變壓器的另一端與控制反饋模塊相連。
5.如權(quán)利要求1所述的充磁退磁裝置,其特征在于,所述整流濾波模塊具體包括: 正向晶閘管,用于對(duì)所述負(fù)載體電桿進(jìn)行充磁; 反向晶閘管,用于對(duì)所述負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁, 其中,所述正向晶閘管的正極和負(fù)極分別于反向晶閘管的負(fù)極和正極相連形成電流環(huán)路。
6.如權(quán)利要求1所述的充磁退磁裝置,其特征在于,所述控制反饋模塊具體包括: 處理器,用于快速充退磁響應(yīng)及驅(qū)動(dòng);以及 PLC控制器,用于對(duì)本機(jī)監(jiān)控及對(duì)單片機(jī)發(fā)出指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充磁退磁裝置,其特征在于,所述處理器具體包括:主控制板,用于處理充退磁時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)及驅(qū)動(dòng)觸發(fā)板; 觸發(fā)板,用于觸發(fā)晶閘管;以及 交流互感器,用于監(jiān)控實(shí)際輸出電流。
8.如權(quán)利要求6所述的充磁退磁裝置,其特征在于,所述PLC控制器具體包括: 隔離變壓器,用于提供PLC電源; 交直流變壓器,用于提供PLC動(dòng)作電力;以及 快速熔斷器,用于防止PLC經(jīng)過故障電流。
9.如權(quán)利要求5-8任一項(xiàng)所述的充磁退磁裝置,其特征在于,所述處理器與所述整流濾波模塊輸入連接形 成閉環(huán)控制,所述PLC控制器與變送器連接形成閉環(huán)控制。
【文檔編號(hào)】H01F13/00GK103714943SQ201410003914
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】鄧聚金, 嚴(yán)遠(yuǎn)卿, 哈特·納格, 龔斌, 李金鋒 申請(qǐng)人:贛州虔東稀土集團(tuán)股份有限公司
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