CN101452755B - 适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源 - Google Patents
适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101452755B CN101452755B CN2007101784552A CN200710178455A CN101452755B CN 101452755 B CN101452755 B CN 101452755B CN 2007101784552 A CN2007101784552 A CN 2007101784552A CN 200710178455 A CN200710178455 A CN 200710178455A CN 101452755 B CN101452755 B CN 101452755B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- current pulse
- pulse power
- large current
- storage capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 22
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 11
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源。该大电流脉冲电源包括：电容充电装置，由整流桥和MOS管串联实现，用于实现储能电容的充电；电容放电装置，由晶闸管和线圈实现，用于实现储能电容的放电；电容控制装置，由模拟滞回电路和模拟分压检测电路实现，用于实现储能电容的恒压控制；以及充放电控制装置，由模拟逻辑电路实现，用于控制电容充电装置和/或电容放电装置对储能电容进行充电和/或放电。本发明实现了储能电容的快速充放电和高精度的恒压控制，从而实现了快速机械开关的快速动作。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，更具体地涉及一种适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源。
背景技术
保护敏感性的重要工业负荷免受来自电力系统的短时扰动(例如，电压跌落和电压突升现象的影响)，以及提高电力系统的电能质量，需要高压断路器具有很高速度的合、分闸特性。目前的高压断路器普遍采用的弹簧操动机构、电磁操动机构、永磁操动机构和液压操动机构的合闸速度范围为0.4m/s～0.6m/s，分闸速度范围为0.8m/s～1.0m/s，合闸时间范围为40ms～60ms，分闸时间范围为20ms～40ms，难以达到快速合、分闸的要求。
一种新型的以电磁斥力为驱动力的高速操动机构的高压快速真空断路器，其合闸速度为1.6m/s～2.0m/s，分闸速度为2.8m/s～3.0m/s，合闸时间小于等于6ms，分闸时间小于等于2ms，实现了断路器的快速合、分闸。
该新型的高压快速真空断路器不同于普通断路器的最突出特点是速度极快，这就需要其储能部分响应速度快，瞬时释放能量大。普通断路器的分合时间较长，对储能部分要求较低，采用弹簧等机械储能即可满足要求；采用永磁体电磁驱动的断路器对储能部分的 响应时间和瞬时释放能量要求相对较高，这就需要一种适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源。
发明内容
本发明提供了一种适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源，以实现电磁斥力推斥机构的快速合、分闸。
根据本发明实施例的适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源包括：电容充电装置，由整流桥和MOS管串联实现，用于实现储能电容的充电；电容放电装置，由晶闸管和线圈实现，用于实现储能电容的放电；电容控制装置，由模拟滞回电路和模拟分压检测电路实现，用于实现储能电容的恒压控制；以及充放电控制装置，由模拟逻辑电路实现，用于控制电容充电装置和/或电容放电装置对储能电容进行充电和/或放电。
其中，根据本发明实施例的大电流脉冲电源还可以包括：光电转换单元，由光电转换电路实现，用于实现大电流脉冲电源的开关状态的回报。其中，根据本发明实施例的大电流脉冲电源采用模拟串行编码的通讯模式进行通讯。
其中，晶闸管、线圈、以及储能电容串联形成了谐振回路。模拟逻辑电路包括与非电路、比较电路、以及RC延时电路。
本发明实现了储能电容的快速充放电和高精度的恒压控制，从而实现了快速机械开关的快速动作。本发明的储能电容的充放电控制电路极易实现，从而减少了开发成本。另外，本发明的电容控制装置由模拟控制电路实现，所以响应速度快，抗干扰能力强，可靠性高。而且，本发明将电光转换技术应用于脉冲电源，实现了开关状态的快速回报。本发明采用模拟控制编码串行通讯，针对性强、简单可靠，易实现。本发明的功能强大，不仅可以实现能量的快速 储能、集中释放，还能实现开关的五防电气联锁、快速通讯、电容欠压闭锁操作等功能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源的框图。
具体实施方式
本发明结合电力电子技术和模拟控制技术，提出了适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源。在本发明中，通过整流桥和MOS管实现对电容器组的快速充电控制；通过晶闸管实现能量脉冲释放的控制，释放速度快，能量大，瞬时电流可达8000A；利用模拟分压检测技术实现储能电容电压的自动检测，利用滞回控制电路实现储能电容电压的恒压控制，利用模拟控制技术实现五防电气联锁、快速通讯、储能电容欠压闭锁操作等智能化功能。
本发明充分利用了MOS管的高频全控特性和晶闸管的可控性，以及模拟控制的灵活、可靠的技术特点。全面考虑并解决了测量控制方面高电位隔离、电磁干扰、控制精度及与响应速度等问题。
下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，说明根据本发明实施例的适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源。如图1所示，该大电流脉冲电源包括：电容充电单元102，用于实现储能电容的充电；电容放电装置104，用于实现储能电容的放电；电容控制装置106，用于实现储能电容的恒压 控制；以及充放电控制装置108，用于控制电容充电装置和/或电容放电装置对储能电容进行充电和/或放电。
其中，电容充电单元由整流桥与MOS管串联实现，用于对储能电容充电进行控制。电容放电装置由晶闸管和线圈实现，晶闸管和线圈组成了脉冲释放电路，用于实现储能电容的放电。这些电力电子的控制电路极易实现，从而减少了开发成本，提高了大电流脉冲电源的可靠性。
其中，通过最基本的模拟电路控制根据本发明实施例的大电流脉冲电源的自动检测、自动储能和智能动作。模拟电路抗干扰能力强、速度快。其中，电容控制装置由模拟滞回电路(其滞回功能起作用)和模拟分压检测电路实现，用于对储能电容的恒压控制，同时，用于降低MOS管的动作频率，提高根据本发明实施例的大电流脉冲电源的可靠性。充放电控制装置由模拟逻辑电路实现，用于实现冲放电控制逻辑。另外，本发明采用电光转换电路实现了根据本发明实施例的大电流脉冲电源的开关状态的快速回报，并采用模拟串行编码通讯模式，通过依据实际需求而专门制定的通讯协议实现了通讯方式的针对性、高效性和可靠性。
其中，快速机械开关要求储能电容瞬间释放能量，瞬间电流高达8000A，因此针对这一需求，本发明采用储能电容、晶闸管和线圈串联谐振回路，合理配合各参数，来实现能量快速释放。
另外，本发明利用模拟逻辑电路的与非电路、比较电路和RC延时电路实现了快速开关的五防电气联锁、快速通讯、电容欠压闭锁操作等功能。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源，其特征在于，包括：
电容充电装置，由整流桥和MOS管串联实现，用于实现储能电容的充电；
电容放电装置，由晶闸管和线圈实现，用于实现所述储能电容的放电；
电容控制装置，模拟滞回电路和模拟分压检测电路实现，用于实现所述储能电容的恒压控制；以及
充放电控制装置，由模拟逻辑电路实现，用于控制所述电容充电装置和/或所述电容放电装置对所述储能电容进行充电和/或放电。
2.根据权利要求1所述的大电流脉冲电源，其特征在于，还包括：
光电转换单元，有光电转换电路时限，用于实现所述大电流脉冲电源的开关状态的回报。
3.根据权利要求2所述的大电流脉冲电源，其特征在于，所述大电流脉冲电源采用模拟串行编码的通讯模式进行通讯。
4.根据权利要求3所述的大电流脉冲电源，其特征在于，所述晶闸管、所述线圈、以及所述储能电容串联形成了谐振回路。
5.根据权利要求4所述的大电流脉冲电源，其特征在于，所述模拟逻辑电路包括与非电路、比较电路、以及RC延时电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007101784552A CN101452755B (zh) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007101784552A CN101452755B (zh) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101452755A CN101452755A (zh) | 2009-06-10 |
| CN101452755B true CN101452755B (zh) | 2012-02-15 |
Family
ID=40734942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007101784552A Active CN101452755B (zh) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101452755B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103326312A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-25 | 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 | 一种定值可设置的断路器快速脱扣装置 |
| CN105656101A (zh) * | 2014-11-19 | 2016-06-08 | 国家电网公司 | 一种快速旁路开关储能电容的电压监控电路 |
| CN106487044A (zh) * | 2015-08-26 | 2017-03-08 | 国网智能电网研究院 | 一种用于高压直流断路器的混合式一体化高位供能方法 |
| CN106936330B (zh) * | 2017-04-27 | 2023-10-03 | 成都光大电力电子研究所 | 一种低成本大功率长脉冲高顶平的高压脉冲电源 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2109665U (zh) * | 1991-11-26 | 1992-07-08 | 何永东 | 电源自动延时断路控制器 |
| CN1168021A (zh) * | 1997-03-25 | 1997-12-17 | 陈可民 | 软开关有源吸收电路 |
| EP0837906A1 (en) * | 1995-07-07 | 1998-04-29 | Exxon Research And Engineering Company | Processing and toughening of ethylene copolymer materials |
| CN2882106Y (zh) * | 2006-02-17 | 2007-03-21 | 中国石油大学(北京) | 高频高压脉冲电源 |
| CN101079195A (zh) * | 2007-06-22 | 2007-11-28 | 王克起 | 多功能电磁炮演示仪 |
-
2007
- 2007-11-30 CN CN2007101784552A patent/CN101452755B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2109665U (zh) * | 1991-11-26 | 1992-07-08 | 何永东 | 电源自动延时断路控制器 |
| EP0837906A1 (en) * | 1995-07-07 | 1998-04-29 | Exxon Research And Engineering Company | Processing and toughening of ethylene copolymer materials |
| CN1168021A (zh) * | 1997-03-25 | 1997-12-17 | 陈可民 | 软开关有源吸收电路 |
| CN2882106Y (zh) * | 2006-02-17 | 2007-03-21 | 中国石油大学(北京) | 高频高压脉冲电源 |
| CN101079195A (zh) * | 2007-06-22 | 2007-11-28 | 王克起 | 多功能电磁炮演示仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101452755A (zh) | 2009-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106505514B (zh) | 磁感应转移和电阻限流相结合的直流断路器及其使用方法 | |
| WO2010048785A1 (zh) | 一种高压、超高压大电流断路器 | |
| CN101452755B (zh) | 适用于电磁斥力推斥机构的大电流脉冲电源 | |
| CN100525029C (zh) | 直流电源开关及其实现方法 | |
| CN201946497U (zh) | 一种真空开关单稳态永磁机构自适应控制器 | |
| CN101728114B (zh) | 一种具有选相功能的光控模块化智能真空开关 | |
| CN102024583B (zh) | 单稳态永磁机构单线圈合分闸速度自适应控制方法 | |
| CN201584355U (zh) | 智能永磁真空断路器 | |
| CN102737913A (zh) | 电磁系统的节能装置及包括该节能装置的电磁系统 | |
| CN203746760U (zh) | 一种磁保持接触器 | |
| CN203617719U (zh) | 基于电磁式零投切低压复合开关的低压电力电容器 | |
| CN103578803A (zh) | 双向永磁机构驱动控制装置 | |
| CN204103447U (zh) | 一种欠压保护装置 | |
| CN201444464U (zh) | 一种新型真空断路器永磁机构控制系统 | |
| CN202633176U (zh) | 电磁系统的节能装置及包括该节能装置的电磁系统 | |
| CN102723229A (zh) | 户外永磁高压真空断路器的手动操作机构 | |
| CN203406596U (zh) | 一种欠压脱扣器 | |
| CN102013355A (zh) | 一种提高永磁操动真空断路器寿命的控制方法 | |
| CN101226855B (zh) | 抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器 | |
| CN201282069Y (zh) | 具有选相功能的光控模块化智能真空开关 | |
| CN101477915A (zh) | 一种光控真空开关模块 | |
| CN1664965A (zh) | 电磁铁系统控制器 | |
| CN204901005U (zh) | 直流电磁阀的脉冲控制装置 | |
| CN101714480A (zh) | 静电驱动继电器的方法及静电驱动开关 | |
| CN101552157B (zh) | 一种分离磁路永磁机构接触器及其控制单元 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING ELECTRIC POWER CORP. CHINA ELECTRIC POWER Free format text: FORMER OWNER: CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE Effective date: 20121221 Owner name: STATE GRID CORPORATION OF CHINA Free format text: FORMER OWNER: BEIJING ELECTRIC POWER CORP. Effective date: 20121221 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100031 XICHENG, BEIJING TO: 100031 DONGCHENG, BEIJING |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121221 Address after: 100031 West Chang'an Avenue, Beijing, No. 86 Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: Beijing Electric Power Corp. Patentee after: China Electric Power Research Institute Address before: 100031 Beijing Qianmen West Street, Xicheng District, No. 41 Patentee before: Beijing Electric Power Corp. Patentee before: China Electric Power Research Institute |