用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，包括斷路器位置檢測單元和控制裝置本體，控制裝置本體內(nèi)設(shè)有控制電路板和雙向晶閘管，控制電路板上設(shè)有環(huán)境溫度檢測模塊、電壓電流檢測模塊、DSP數(shù)字處理模塊和驅(qū)動電路，斷路器位置檢測單元、環(huán)境溫度檢測模塊、電壓電流檢測模塊與DSP數(shù)字處理模塊相連，DSP數(shù)字處理模塊通過驅(qū)動電路與雙向晶閘管相連，雙向晶閘管分別與電磁推力致動機構(gòu)的合閘線圈、分閘線圈相連。本實用新型具有能控制接通高達(dá)1000A及以上的放電電流、無機械觸點、切換速度快、分散性小、可靠性高、抗電磁干擾強、驅(qū)動機構(gòu)動作速度快的優(yōu)點。
【專利說明】用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及真空斷路器操動機構(gòu)控制領(lǐng)域，具體涉及一種用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電氣設(shè)備日益更新以及新技術(shù)的發(fā)展，真空斷路器作為世界先進(jìn)電磁推力致動機構(gòu)，在電力系統(tǒng)中逐步推廣開來，且其優(yōu)越的性能、先進(jìn)的控制技術(shù)越來越受用戶的肯定。然而，電磁推力致動機構(gòu)在被驅(qū)動的過程中，其峰值電流需要很高，最高可達(dá)1000A及以上，而市場上又沒有與之配套的產(chǎn)品可替代。因此，如何提供一種用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，從而解決電磁推力致動機構(gòu)的真空斷路器控制無法實現(xiàn)的這一難題，已經(jīng)成為一項亟待解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能控制接通高達(dá)1000A及以上的放電電流、無機械觸點、切換速度快、分散性小、可靠性高、抗電磁干擾強、驅(qū)動機構(gòu)動作速度快的用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，包括斷路器位置檢測單元和控制裝置本體，所述控制裝置本體內(nèi)設(shè)有控制電路板和雙向晶閘管，所述斷路器位置檢測單元包括布置于斷路器上的常閉輔助接點和常開輔助接點，所述控制電路板上設(shè)有環(huán)境溫度檢測模塊、電壓電流檢測模塊、DSP數(shù)字處理模塊和驅(qū)動電路，所述常閉輔助接點、常開輔助接點、環(huán)境溫度檢測模塊、電壓電流檢測模塊分別與DSP數(shù)字處理模塊的輸入端相連，所述DSP數(shù)字處理模塊的輸出端通過驅(qū)動電路與雙向晶閘管相連，所述雙向晶閘管分別與電磁推力致動機構(gòu)的合閘線圈、分閘線圈相連。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
[0007]所述控制電路板上還設(shè)有多個光電耦合器，所述常閉輔助接點、常開輔助接點、環(huán)境溫度檢測模塊、電壓電流檢測模塊分別通過光電耦合器與DSP數(shù)字處理模塊的輸入端相連，所述DSP數(shù)字處理模塊的輸出端通過光電耦合器與驅(qū)動電路相連。
[0008]還包括分別用于給合閘線圈、分閘線圈供電的兩個充電模塊，所述充電模塊包括殼體、恒流恒壓充電電路和并聯(lián)布置的至少兩個儲能電容，所述殼體上設(shè)有輸入端子和輸出端子，所述恒流恒壓充電電路通過輸入端子與輸入電源相連，所述恒流恒壓充電電路的輸出端通過輸出端子與儲能電容相連，所述儲能電容與雙向晶閘管相連，且所述儲能電容還同時與合閘線圈或分閘線圈相連。
[0009]還包括手動控制單元，所述手動控制單元包括遠(yuǎn)地分閘開關(guān)、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)、手動分閘開關(guān)、手動合閘開關(guān)，所述遠(yuǎn)地分閘開關(guān)、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)、手動分閘開關(guān)、手動合閘開關(guān)分別與控制裝置本體內(nèi)的控制電路板相連。[0010]所述控制裝置本體上設(shè)有大端子排和小端子排，所述雙向晶閘管通過大端子排與充電模塊以及合閘線圈或分閘線圈相連，所述控制電路板通過大端子排與電源相連，所述遠(yuǎn)地分閘開關(guān)、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)、手動分閘開關(guān)、手動合閘開關(guān)分別通過小端子排與控制裝置本體內(nèi)的控制電路板相連。
[0011 ] 所述小端子排上設(shè)有通訊接口、合位輸出接口、充電指示接口和告警輸出接口，所述通訊接口、合位輸出接口、充電指示接口和告警輸出接口分別與控制裝置本體內(nèi)的控制電路板相連。
[0012]本實用新型具有下述優(yōu)點:本實用新型包括斷路器位置檢測單元和控制裝置本體，控制裝置本體內(nèi)設(shè)有控制電路板和雙向晶閘管，控制電路板上設(shè)有環(huán)境溫度檢測模塊、電壓電流檢測模塊、DSP數(shù)字處理模塊和驅(qū)動電路，本實用新型通過斷路器位置檢測單元的常閉輔助接點、常開輔助接點獲取斷路器的開、合閘狀態(tài)，通過環(huán)境溫度檢測模塊檢測斷路器的環(huán)境溫度，通過電壓電流檢測模塊檢測斷路器電壓電流，然后DSP數(shù)字處理模塊根據(jù)斷路器的開/合閘狀態(tài)、斷路器的環(huán)境溫度、斷路器電壓電流來控制驅(qū)動電路，通過驅(qū)動電路進(jìn)一步控制雙向晶閘管的工作狀態(tài)，從而控制電磁推力致動機構(gòu)的合閘線圈、分閘線圈的工作狀態(tài)，能控制接通高達(dá)1000A及以上的放電電流，可靠性高、抗電磁干擾強，而且由于通過雙向晶閘管控制合閘線圈、分閘線圈的無機械觸點，切換速度僅為幾毫秒，分散性小，具有無機械觸點、切換速度快、分散性小、可靠性高、抗電磁干擾強、驅(qū)動機構(gòu)動作速度快的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實用新型實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實用新型實施例的邏輯框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖例說明:1、斷路器位置檢測單元；11、常閉輔助接點；12、常開輔助接點；2、控制裝置本體；21、大端子排；22、小端子排；3、控制電路板；31、環(huán)境溫度檢測模塊；32、電壓電流檢測模塊；33、DSP數(shù)字處理模塊；34、驅(qū)動電路；35、光電耦合器；4、雙向晶閘管；5、電磁推力致動機構(gòu)；51、合閘線圈；52、分閘線圈；6、充電模塊；61、殼體；611、輸入端子；612、輸出端子；62、恒流恒壓充電電路；63、儲能電容；7、手動控制單元；71、遠(yuǎn)地分閘開關(guān)；72、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)；73、手動分閘開關(guān)；74、手動合閘開關(guān)。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]如圖1和圖2所示，本實施例用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，包括斷路器位置檢測單元I和控制裝置本體2，控制裝置本體2內(nèi)設(shè)有控制電路板3和雙向晶閘管4，斷路器位置檢測單元I包括布置于斷路器上的常閉輔助接點11和常開輔助接點12，控制電路板3上設(shè)有環(huán)境溫度檢測模塊31、電壓電流檢測模塊32、DSP數(shù)字處理模塊33和驅(qū)動電路34，常閉輔助接點11、常開輔助接點12、環(huán)境溫度檢測模塊31、電壓電流檢測模塊32分別與DSP數(shù)字處理模塊33的輸入端相連，DSP數(shù)字處理模塊33的輸出端通過驅(qū)動電路34與雙向晶閘管4相連，雙向晶閘管4采用具有較高電壓電流裕量的大功率晶閘管模塊，能夠通過1000多安培的瞬時電流，雙向晶閘管4分別與電磁推力致動機構(gòu)5的合閘線圈51、分閘線圈52相連。
[0019]本實施例中，DSP數(shù)字處理模塊33內(nèi)置DSP微處理器，具有智能控制和通訊的功能，因此可以方便的設(shè)定其功能。DSP數(shù)字處理模塊33可以提供RS-485通訊接口，為開關(guān)智能化提供了條件。DSP數(shù)字處理模塊33具有完善的邏輯閉鎖和防跳功能，還設(shè)計有自由脫扣邏輯，當(dāng)操作回路電壓低于設(shè)定值時，DSP數(shù)字處理模塊33發(fā)出告警信息，并閉鎖相應(yīng)的出口，盡可能防止誤動作的發(fā)生。
[0020]本實施例中，控制電路板3上還設(shè)有多個光電耦合器35，常閉輔助接點11、常開輔助接點12、環(huán)境溫度檢測模塊31、電壓電流檢測模塊32分別通過光電耦合器35與DSP數(shù)字處理模塊33的輸入端相連，DSP數(shù)字處理模塊33的輸出端通過光電耦合器35與驅(qū)動電路34相連。
[0021]本實施例還包括分別用于給合閘線圈51、分閘線圈52供電的兩個充電模塊6，充電模塊6包括殼體61、恒流恒壓充電電路62和并聯(lián)布置的至少兩個儲能電容63,殼體61上設(shè)有輸入端子611和輸出端子612，恒流恒壓充電電路62通過輸入端子611與輸入電源相連，恒流恒壓充電電路62的輸出端通過輸出端子612與儲能電容63相連，儲能電容63與雙向晶閘管4相連，且儲能電容63還同時與合閘線圈51或分閘線圈52相連。
[0022]本實施例中，殼體61用金屬外殼模塊化封裝，為鋁合金材料一次沖壓而成，外部帶散熱槽。恒流恒壓充電電路62是恒流恒壓型，可根據(jù)儲能電容充電狀態(tài)進(jìn)行自行調(diào)節(jié)和關(guān)斷，當(dāng)給儲能電容63充電過程中，充電電壓和電流達(dá)到充電模塊6的設(shè)定值后可閉鎖輸出，停止對其充電；當(dāng)儲能電容63放電完成后充電模塊6檢測到電壓低于充電模塊6的設(shè)定值，充電模塊6開始啟動對儲能電容63再次充電，如此反復(fù)，端子方式連接，可直接安裝，輸入為交流、直流兩用，具有充電功能，輸出可對外接的大容量的儲能電容63進(jìn)行充電，輸出電壓連續(xù)可調(diào)，具有遙控關(guān)斷功能，可遙控充電狀態(tài)。儲能電容63的電容值可以根據(jù)需要采用 30000 ?75000 u F0
[0023]本實施例還包括手動控制單元7，手動控制單元7包括遠(yuǎn)地分閘開關(guān)71、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)72、手動分閘開關(guān)73、手動合閘開關(guān)74，遠(yuǎn)地分閘開關(guān)71、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)72、手動分閘開關(guān)73、手動合閘開關(guān)74分別與控制裝置本體2內(nèi)的控制電路板3相連，使得控制電路板3具有自動檢測功能,對于內(nèi)部故障和開關(guān)本體故障能夠?qū)崟r檢測并及時告警和通過手動控制單元7進(jìn)行閉鎖開關(guān)操作，具有無源分合閘、有源分合閘兩種控制方式，可以方便的同測控及保護裝置連接，組成智能斷路器系統(tǒng)。
[0024]本實施例中，控制裝置本體2上設(shè)有大端子排21和小端子排22，雙向晶閘管4通過大端子排21與充電模塊6以及合閘線圈51或分閘線圈52相連，控制電路板3通過大端子排21與電源相連，遠(yuǎn)地分閘開關(guān)71、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)72、手動分閘開關(guān)73、手動合閘開關(guān)74分別通過小端子排22與控制裝置本體2內(nèi)的控制電路板3相連。本實施例中，小端子排22上設(shè)有通訊接口(通訊接口 A和通訊接口 B)、合位輸出接口(合位輸出I和合位輸出2)、充電指示接口(充電指示I和充電指示2)和告警輸出接口(告警輸出I和告警輸出2)，通訊接口(通訊接口 A和通訊接口 B)、合位輸出接口(合位輸出I和合位輸出2)、充電指示接口(充電指示I和充電指示2)和告警輸出接口(告警輸出I和告警輸出2)分別與控制裝置本體2內(nèi)的控制電路板3相連。
[0025]綜上所述，本實施例將各功能模塊、DSP數(shù)字處理模塊33通過PCB板連接成一個控制電路板3，采用時間分散性小、故障率低的雙向晶閘管4 (固態(tài)繼電器)為驅(qū)動電路，將各模擬、數(shù)字量輸入集成處理，通過通訊電路、存儲器和顯示模塊遠(yuǎn)傳至主控制室PC極等后臺設(shè)備，供值班人員參考與判斷做進(jìn)一步的操作。連線簡單，抗干擾性和可靠性高；可根據(jù)需要對參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，將電路檢測的結(jié)果進(jìn)行實時的顯示與傳輸；具有短路保護功能，輸入電源脈動范圍寬，電源交流直流均可采用；具有放跳功能，故障就地和通過通訊報警功能，具有無機械觸點、切換速度快、分散性小、可靠性高、抗電磁干擾強、驅(qū)動機構(gòu)動作速度快的優(yōu)點。
[0026]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅限于上述實施方式，凡是屬于本實用新型原理的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，其特征在于:包括斷路器位置檢測單元(I)和控制裝置本體(2 )，所述控制裝置本體(2 )內(nèi)設(shè)有控制電路板(3 )和雙向晶閘管(4)，所述斷路器位置檢測單元(I)包括布置于斷路器上的常閉輔助接點(11)和常開輔助接點(12)，所述控制電路板(3)上設(shè)有環(huán)境溫度檢測模塊(31)、電壓電流檢測模塊(32)、DSP數(shù)字處理模塊(33)和驅(qū)動電路(34)，所述常閉輔助接點(11)、常開輔助接點(12)、環(huán)境溫度檢測模塊(31)、電壓電流檢測模塊(32)分別與DSP數(shù)字處理模塊(33)的輸入端相連，所述DSP數(shù)字處理模塊(33)的輸出端通過驅(qū)動電路(34)與雙向晶閘管(4)相連，所述雙向晶閘管(4)分別與電磁推力致動機構(gòu)(5)的合閘線圈(51)、分閘線圈(52)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，其特征在于:所述控制電路板(3)上還設(shè)有多個光電耦合器(35)，所述常閉輔助接點(11)、常開輔助接點(12)、環(huán)境溫度檢測模塊(31)、電壓電流檢測模塊(32)分別通過光電耦合器(35)與DSP數(shù)字處理模塊(33)的輸入端相連，所述DSP數(shù)字處理模塊(33)的輸出端通過光電耦合器(35)與驅(qū)動電路(34)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，其特征在于:還包括分別用于給合閘線圈(51)、分閘線圈(52)供電的兩個充電模塊(6)，所述充電模塊(6)包括殼體(61)、恒流恒壓充電電路(62)和并聯(lián)布置的至少兩個儲能電容(63)，所述殼體(61)上設(shè)有輸入端子(611)和輸出端子(612)，所述恒流恒壓充電電路(62)通過輸入端子(611)與輸入電源相連，所述恒流恒壓充電電路(62)的輸出端通過輸出端子(612)與儲能電容(63)相連，所述儲能電容(63)與雙向晶閘管(4)相連，且所述儲能電容(63)還同時與合閘線圈(51)或分閘線圈(52)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，其特征在于:還包括手動控制單元(7)，所述手動控制單元(7)包括遠(yuǎn)地分閘開關(guān)(71)、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)(72)、手動分閘開關(guān)(73)、手動合閘開關(guān)(74)，所述遠(yuǎn)地分閘開關(guān)(71)、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)(72)、手動分閘開關(guān)(73)、手動合閘開關(guān)(74)分別與控制裝置本體(2)內(nèi)的控制電路板(3)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，其特征在于:所述控制裝置本體(2)上設(shè)有大端子排(21)和小端子排(22)，所述雙向晶閘管(4)通過大端子排(21)與充電模塊(6)以及合閘線圈(51)或分閘線圈(52)相連，所述控制電路板(3)通過大端子排(21)與電源相連，所述遠(yuǎn)地分閘開關(guān)(71)、遠(yuǎn)地合閘開關(guān)(72)、手動分閘開關(guān)(73)、手動合閘開關(guān)(74)分別通過小端子排(22)與控制裝置本體(2)內(nèi)的控制電路板(3)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電磁推力致動機構(gòu)的大電流輸出智能控制裝置，其特征在于:所述小端子排(22)上設(shè)有通訊接口、合位輸出接口、充電指示接口和告警輸出接口，所述通訊接口、合位輸出接口、充電指示接口和告警輸出接口分別與控制裝置本體(2 )內(nèi)的控制電路板(3)相連。
【文檔編號】H01H33/66GK203466121SQ201320503589
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月18日
【發(fā)明者】陳愛軍, 丁鑫, 龔存友 申請人:安徽碩日光電科技有限公司