專利名稱：智能永磁控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能永磁控制器，屬于電力電子自控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)在10KV供配電網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用的絕大開關(guān)設(shè)備為彈簧操作機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱彈操機(jī)構(gòu))，而彈操機(jī)構(gòu)的合閘簧平常總處于拉伸狀態(tài)，當(dāng)因故需要進(jìn)行合分時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)拒合或合閘不到位的事故；且國(guó)內(nèi)的10KV永磁機(jī)構(gòu)分、合閘電流較大，比如應(yīng)用220VDC的操作電壓，合閘電流約30A-70A，永磁機(jī)構(gòu)的分、合閘時(shí)間約為40mS-60mS。如此大的直流分、合閘電流和如此短的機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間，給功率開關(guān)組件的開斷帶來了相當(dāng)大的困難，為消除直流高電壓大電流快速分?jǐn)喈a(chǎn)生的拉弧，故而永磁控制器必須采用高頻無觸點(diǎn)的大功率開斷組件，所以永磁開關(guān)的永磁控制器的制作，尤其是制作低成本、高可靠性的大功率開關(guān)組件的設(shè)計(jì)制作帶來了相當(dāng)大的困難，所以急需一種高頻、高速、低成本的功率開關(guān)組件構(gòu)成的控制器出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目是提供一種成本低、控制速度快、安全可靠的智能永磁控制器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是它由大功率場(chǎng)效應(yīng)管、互鎖繼電器、數(shù)據(jù)鎖存器、合閘線圈電路及分閘線圈電路構(gòu)成，所述大功率場(chǎng)效應(yīng)管的輸入連接互鎖繼電器的輸出觸點(diǎn)，互鎖繼電器的輸出端接數(shù)據(jù)鎖存器的輸入端，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出端分別與合閘線圈電路及分閘線圈電路相連通。
所述的互鎖繼電器由三極管N1、三極管N2、互鎖繼電器KA1、互鎖繼電器KA2、電阻R14、電阻R21、電阻R22、電阻R23構(gòu)成，其電阻R14、電阻R22接于三極管N1的基極，互鎖繼電器KA1一端接于三極管N1的集電極，另一端外接電源；電阻R21、電阻R23接于三極管N2的基極，互鎖繼電器KA2一端接于三極管N2的集電極，另一端外接電源；電阻R14外接數(shù)據(jù)鎖存器S2的第9腳，電阻R21外接數(shù)據(jù)鎖存器S2的第6腳。
所述的數(shù)據(jù)鎖存器S2共有1-19腳，其中D0-D7對(duì)應(yīng)3、4、8、13、14、17、18腳，Q0-Q7對(duì)應(yīng)2、5、6、9、12、15、16、19腳，其中第2腳外接入合閘線圈電路中，第5腳外接入分閘線圈電路中。
所述的合閘線圈電路主要由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器S1A、場(chǎng)效應(yīng)管(CMOS管)M1、CMOS管M2、CMOS管M3、CMOS管M4、CMOS管M5、CMOS管M6、CMOS管M10、CMOS管M11、CMOS管M12、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R20、電容C1、電容C3、二極管D1、合閘線圈HZ、穩(wěn)壓電路、放電電路構(gòu)成，其中電阻R20電容C1構(gòu)成脈寬調(diào)節(jié)電路，電容C3為電解電容；所述穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓電源B2、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電容C4、電容C5、電容C6、三極管N3、三極管、N4、三極管N5構(gòu)成，所述放電電路由電阻R27、電阻R28、CMOS管M13、CMOS管M14構(gòu)成。
所述的分閘線圈電路主要由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器S1B、場(chǎng)效應(yīng)管(CMOS管)M7、CMOS管M8、CMOS管M9、CMOS管M16、CMOS管M17、CMOS管M18、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C2、二極管D2、分閘線圈FZ構(gòu)成，其中電阻R19電容C2構(gòu)成脈寬調(diào)節(jié)電路。
本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是本實(shí)用新型采用以大功率CMOS管IRFP450為主要功率開斷單元，應(yīng)用繼電器實(shí)現(xiàn)互鎖，應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來限制分合閘的時(shí)間，很好的實(shí)現(xiàn)了合閘電流不小于70A，分閘電流不小于40A，應(yīng)用微處理器控制合、分閘電壓在100V-250VDC之間可調(diào)，從而很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，具有使用便捷、成本低、操作安全等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
如圖所示，本實(shí)用新型由大功率場(chǎng)效應(yīng)管、互鎖繼電器、數(shù)據(jù)鎖存器、合閘線圈電路及分閘線圈電路構(gòu)成，所述大功率場(chǎng)效應(yīng)管的輸入連接互鎖繼電器的輸出觸點(diǎn)，互鎖繼電器的輸出端接數(shù)據(jù)鎖存器的輸入端，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出端分別與合閘線圈電路及分閘線圈電路相連通。其中互鎖繼電器由三極管NI、三極管N2、互鎖繼電器KA1、互鎖繼電器KA2、電阻R14、電阻R21、電阻R22、電阻R23構(gòu)成，其電阻R14、電阻R22接于三極管N1的基極，互鎖繼電器KA1一端接于三極管N1的集電極，另一端外接電源；電阻R21、電阻R23接于三極管N2的基極，互鎖繼電器KA2一端接于三極管N2的集電極，另一端外接電源；電阻R14外接數(shù)據(jù)鎖存器S2的第9腳，電阻R21外接數(shù)據(jù)鎖存器S2的第6腳；數(shù)據(jù)鎖存器S2共有1-19腳，其中D0-D7對(duì)應(yīng)3、4、8、13、14、17、18腳，Q0-Q7對(duì)應(yīng)2、5、6、9、12、15、16、19腳，其中第2腳外接入合閘線圈電路中，第5腳外接入分閘線圈電路中；合閘線圈電路主要由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器S1A、場(chǎng)效應(yīng)管(CMOS管)M1、CMOS管M2、CMOS管M3、CMOS管M4、CMOS管M5、CMOS管M6、CMOS管M10、CMOS管M11、CMOS管M12、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R20、電容C1、電容C3、二極管D1、合閘線圈HZ、穩(wěn)壓電路、放電電路構(gòu)成，其中電阻R20電容C1構(gòu)成脈寬調(diào)節(jié)電路，電容C3為電解電容；所述穩(wěn)壓電路由B2、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電容C4、電容C5、電容C6、三極管N3、三極管、N4、三極管N5構(gòu)成，所述放電電路由電阻R27、電阻R28、CMOS管M13、CMOS管M14構(gòu)成；分閘線圈電路主要由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器S1B、場(chǎng)效應(yīng)管(CMOS管)M7、CMOS管M8、CMOS管M9、CMOS管M16、CMOS管M17、CMOS管M18、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C2、二極管D2、分閘線圈FZ構(gòu)成，其中電阻R19電容C2構(gòu)成脈寬調(diào)節(jié)電路；如果需要開關(guān)合閘，則由計(jì)算機(jī)CPU向鎖存器S2輸出數(shù)據(jù)，使繼電器KA1吸合，KA2保持失電狀態(tài)，同時(shí)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器S1A的輸入端B為上升沿觸發(fā)，又S1A的Q端輸出脈寬為80mS的合閘脈沖，合閘線圈電路的CMOS管同時(shí)導(dǎo)通，C3合閘線圈快速放電，放電電流約40A-70A，80mS后S1A的端由高電平變?yōu)榈碗娖?，CMOS管關(guān)斷，D1釋放合閘線圈滯留的能量，繼而計(jì)算機(jī)向鎖存器S2輸出數(shù)據(jù)使電路恢復(fù)常態(tài)，分閘過程與合閘過程類似。
權(quán)利要求1.智能永磁控制器，其特征在于它由大功率場(chǎng)效應(yīng)管、互鎖繼電器、數(shù)據(jù)鎖存器、合閘線圈電路及分閘線圈電路構(gòu)成，所述大功率場(chǎng)效應(yīng)管的輸入連接互鎖繼電器的輸出觸點(diǎn)，互鎖繼電器的輸出端接數(shù)據(jù)鎖存器的輸入端，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出端分別與合閘線圈電路及分閘線圈電路相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能永磁控制器，其特征在于所述互鎖繼電器由三極管NI、三極管N2、互鎖繼電器KA1、互鎖繼電器KA2、電阻R14、電阻R21、電阻R22、電阻R23構(gòu)成，其電阻R14、電阻R22接于三極管N1的基極，互鎖繼電器KA1一端接于三極管N1的集電極，另一端外接電源；電阻R21、電阻R23接于三極管N2的基極，互鎖繼電器KA2一端接于三極管N2的集電極，另一端外接電源；電阻R14外接數(shù)據(jù)鎖存器S2的第9腳，電阻R21外接數(shù)據(jù)鎖存器S2的第6腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能永磁控制器，其特征在于所述數(shù)據(jù)鎖存器S2共有1-19腳，其中D0-D7對(duì)應(yīng)3、4、8、13、14、17、18腳，Q0-Q7對(duì)應(yīng)2、5、6、9、12、15、16、19腳，其中第2腳外接入合閘線圈電路中，第5腳外接入分閘線圈電路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能永磁控制器，其特征在于所述合閘線圈電路主要由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器S1A、場(chǎng)效應(yīng)管(CMOS管)M1、CMOS管M2、CMOS管M3、CMOS管M4、CMOS管M5、CMOS管M6、CMOS管M10、CMOS管M11、CMOS管M12、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R20、電容C1、電容C3、二極管D1、合閘線圈HZ、穩(wěn)壓電路、放電電路構(gòu)成，其中電阻R20電容C1構(gòu)成脈寬調(diào)節(jié)電路，電容C3為電解電容；所述穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓電源B2、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電容C4、電容C5、電容C6、三極管N3、三極管、N4、三極管N5構(gòu)成，所述放電電路由電阻R27、電阻R2 8、CMOS管M13、CMOS管M14構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能永磁控制器，其特征在于所述分閘線圈電路主要由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器S1B、場(chǎng)效應(yīng)管(CMOS管)M7、CMOS管M8、CMOS管M9、CMOS管M16、CMOS管M17、CMOS管M18、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C2、二極管D2、分閘線圈FZ構(gòu)成，其中電阻R19電容C2構(gòu)成脈寬調(diào)節(jié)電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能永磁控制器，它由大功率場(chǎng)效應(yīng)管、互鎖繼電器、數(shù)據(jù)鎖存器、合閘線圈電路及分閘線圈電路構(gòu)成，所述大功率場(chǎng)效應(yīng)管的輸入連接互鎖繼電器的輸出觸點(diǎn)，互鎖繼電器的輸出端接數(shù)據(jù)鎖存器的輸入端，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出端分別與合閘線圈電路及分閘線圈電路相連通。本實(shí)用新型采用以大功率CMOS管IRFP450為主要功率開斷單元，應(yīng)用繼電器實(shí)現(xiàn)互鎖，應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來限制分合閘的時(shí)間，很好的實(shí)現(xiàn)了合閘電流不小于70A，分閘電流不小于40A，應(yīng)用微處理器控制合、分閘電壓在100V－250VDC之間可調(diào)，從而很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，具有使用便捷、成本低、操作安全等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01H3/00GK2655405SQ0326998
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者李永偉, 程福雁 申請(qǐng)人:河北科技大學(xué)