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专利号: 2013101205930
申请人: 滁州学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.分相式快速型永磁真空断路器智能控制器,控制分相式快速型永磁真空断路器的三相操动机构动作,每相操动机构包括:含有合分闸线圈的电磁斥力机构、含有合分闸线圈的永磁机构,其特征在于,所述智能控制器包括:微处理器单元、供电电源单元、线圈控制与驱动单元、检测与显示单元;其中:所述微处理器单元包括:第一微处理器、数据交换单元、第二微处理器;

所述供电电源单元包括:整流滤波电路、直流电源输出电路;

所述线圈控制与驱动单元包括:永磁机构控制电路、电磁斥力机构控制电路;

所述检测与显示单元包括:位移信号检测电路、相位信号检测电路、控制电压检测电路、永磁机构合分闸电容电压检测电路、电磁斥力机构合分闸电容电压检测电路、失电检测电路;

所述直流电源输出电路将交流电源输出的交流电转换为直流电后为第一微处理器、数据交换单元、第二微处理器供电;

所述整流滤波电路将交流电源输出的交流电转换为直流电后为永磁机构控制电路、电磁斥力机构控制电路供电;

所述位移信号检测电路用于测量操动机构中动铁芯相对于静铁芯的位移量;

所述相位信号检测电路用于测量操动机构合分闸过程中的三相电源相位;

所述控制电压检测电路用于测量断路器交流控制电压;

所述永磁机构合分闸电容电压检测电路用于测量永磁机构合分闸电容电压;

所述电磁斥力机构合分闸电容电压检测电路用于测量电磁斥力机构合分闸电容电压;

所述失电检测电路在交流电源失电时发出失电信号;

所述第二微处理器用于采集操动机构中动铁芯相对于静铁芯的位移量、操动机构合分闸过程中的三相电源相位、断路器交流控制电压、永磁机构合分闸电容电压、电磁斥力机构合分闸电容电压、失电信号;

所述数据交换单元将第二微处理器采集的信息传输至第一微处理器;

所述第一微处理器:根据断路器交流控制电压、失电信号发出合分闸断路器指令;根据永磁机构合分闸电容电压、电磁斥力机构合分闸电容电压、操动机构中动铁芯相对于静铁芯的位移量,输出PWM脉冲至永磁机构控制电路、电磁斥力机构控制电路;根据操动机构合分闸过程中的三相电源相位发出断路器选相操作指令;根据操动机构中动铁芯相对于静铁芯的位移量得到每相断路器的位置信号,每相断路器的位置信号经过数据交换单元传输至第二微处理器;

所述永磁机构控制电路在第一微处理器输出的PWM脉冲的驱动下,控制三相永磁机构合分闸线圈放电;

所述电磁斥力机构控制电路在第一微处理器输出的PWM脉冲的驱动下,控制三相电磁斥力机构合分闸线圈放电。

2.根据权利要求1所述的分相式快速型永磁真空断路器智能控制器,其特征在于,所述永磁机构控制电路包括永磁机构合闸电容充电电路、永磁机构合闸线圈控制电路、第一开关管驱动与保护电路、永磁机构分闸电容充电电路、永磁机构分闸线圈控制电路、第二开关管驱动与保护电路;所述电磁斥力机构控制电路包括电磁斥力机构合闸电容充电电路、电磁斥力机构合闸线圈控制电路、第三开关管驱动与保护电路、电磁斥力机构分闸电容充电电路、电磁斥力机构分闸线圈控制电路、第四开关管驱动与保护电路,其中,所述永磁机构合闸电容充电电路输入端、永磁机构分闸电容充电电路输入端、电磁斥力机构合闸电容充电电路输入端、电磁斥力机构分闸电容充电电路输入端分别与所述整流滤波电路输出端连接;

所述永磁机构合闸电容充电电路输出端接所述永磁机构合闸线圈控制电路输入端,所述永磁机构合闸线圈控制电路输出端接三相永磁机构合闸线圈;

所述永磁机构分闸电容充电电路输出端接所述永磁机构分闸线圈控制电路输入端,所述永磁机构分闸线圈控制电路输出端接三相永磁机构分闸线圈;

所述电磁斥力机构合闸电容充电电路输出端接所述电磁斥力机构合闸线圈控制电路输入端,所述电磁斥力机构合闸线圈控制电路输出端接三相电磁斥力机构合闸线圈;

所述电磁斥力机构分闸电容充电电路输出端接所述电磁斥力机构分闸线圈控制电路输入端,所述电磁斥力机构分闸线圈控制电路输出端接三相电磁斥力机构分闸线圈;

所述第一开关管驱动与保护电路输入端、第二开关管驱动与保护电路输入端、第三开关管驱动与保护电路输入端、第四开关管驱动与保护电路输入端分别与第一微处理器连接,所述第一开关管驱动与保护电路输出端接所述永磁机构合闸线圈控制电路中开关管的控制端,所述第二开关管驱动与保护电路输出端接所述永磁机构分闸线圈控制电路中开关管的控制端,所述第三开关管驱动与保护电路输出端接所述电磁斥力机构合闸线圈控制电路中开关管的控制端,所述第四开关管驱动与保护电路输出端接所述电磁斥力机构分闸线圈控制电路中开关管的控制端。

3.根据权利要求2所述的分相式快速型永磁真空断路器智能控制器,其特征在于,所述永磁机构合闸线圈控制电路包括,依次连接的整流单元、三相永磁机构合闸线圈控制单元,所述整流单元输入端接交流电源,三相永磁机构合闸线圈控制单元的输出端接三相永磁机构线圈;

每相永磁机构合闸线圈控制单元包括:第一储能电容充电支路、永磁机构合闸线圈放电支路;所述永磁机构合闸线圈放电支路为由4个开关管组成的H桥式电路,H桥式电路的一组桥臂并联在储能电容两极之间,H桥式电路两桥臂中点构成该相永磁机构合闸线圈控制单元的输出端。

4.根据权利要求3所述的分相式快速型永磁真空断路器智能控制器,其特征在于,所述电磁斥力机构合闸线圈控制电路包括,依次连接的整流单元、三相电磁斥力机构合闸线圈控制单元,所述整流单元输入端接交流电源;

每相电磁斥力机构合闸线圈控制单元包括:第二储能电容充电支路、电磁斥力机构合闸线圈放电支路;所述电磁斥力机构合闸线圈放电支路并联在储能电容两极之间,具体由串联连接的限制电磁斥力机构合闸线圈放电的开关管、电磁斥力机构合闸线圈组成。

5.根据权利要求4所述的分相式快速型永磁真空断路器智能控制器,其特征在于,所述第一或第二储能电容充电支路由串联连接的二极管、限制储能电容充电电压的开关管、储能电容组成。