CN103578803A - 双向永磁机构驱动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是双向永磁机构驱动控制装置。交流电源，后端连接有恒流升压电路；储能分闸电容主控制模块和储能合闸电容，为线圈放电提供电压；主控制模块对合闸控制部和分闸控制部提供命令，同时控制允许合、分闸的间隔时间；采样检测模块采集合、分闸隔离开关的状态，将采集信号传送给主控制模块；合闸控制部和分闸控制部，分别控制合闸线圈和分闸线圈放电；辅助电源由储能分闸电容供电，辅助电源为合闸控制部和分闸控制部中的IGBT提供电源，同时为显示输出提供电源。本发明具有体积小，传动机械部件少，可靠性好的优点，保证矿下环境的安全作业。
Description
技术领域
本发明涉及的是永磁机构，特别涉及一种应用在永磁机构对永磁开关进行开启关断的永磁开关驱动控制装置，具体的说是双向永磁机构驱动控制装置。
背景技术
传统的低压电力控制开关主要采用空气断路器或交流接触器。空气断路器采用弹簧储能操作机构进行分、合闸操作，但弹簧操作机构存在零部件多，加工精度要求高，生产工艺复杂，不适合在频繁动作的场合使用；交流接触器也是一种电磁操作开关，结构简单但驱动系统惯性较大，合闸后线圈仍需消耗功率。它们还存在通断能力低，触点易损坏等缺点。为此出现了永磁开关控制器，但现有的永磁开关控制器电路复杂，造成所需的外电容容量大，因此体积大，安装检修不方便，并且控制器内没有合、分闸电容，需在设备外接合、分闸电容，造成引线麻烦，存在安全隐患，电容未充满就放电进行合闸控制，造成电容损耗大、寿命短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决永磁机构实际应用中因模拟控制操作造成的无法远程、联动等智能操控的问题。提供了双向永磁机构驱动控制装置。该永磁机构驱动属于低压断路器的驱动控制保护装置，可应用于矿山机械、悬钓控制系统等领域以及各种自动化功率控制终端。具有智能化、安全性高、成本低、集成度高等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
交流电源，后端连接有恒流升压电路，将输入电压升至各模块工作电压；储能分闸电容主控制模块和储能合闸电容，为线圈放电提供电压；主控制模块对合闸控制部和分闸控制部提供命令，同时控制允许合、分闸的间隔时间，以及显示输出；采样检测模块采集合、分闸隔离开关的状态，将采集信号传送给主控制模块；合闸控制部和分闸控制部，分别控制合闸线圈和分闸线圈放电；辅助电源由储能分闸电容供电，辅助电源为合闸控制部和分闸控制部中的IGBT提供电源，同时为显示输出提供电源；通信模块由主控制模块控制，采样检测模块将电压电流数据信息交予主控制模块处理；主控制模块输出端接工作状态指示灯。
其中，所述的交流电源为交流127V。
其中，所述的储能分闸电容的输入端接有带PFC功率因数校正的升压开关电源电路，升压开关电源电路前端连接有电源输入端。
其中，所述的主控制模块采用ATMEGA169P-16AU单片机。
其中，所述的储能分闸电容连接有断电保护模块。
本发明的有益效果：本发明通过改变线圈的极性利用磁力相吸或排斥的原理，驱动分闸或合闸，优点是：体积小，传动机械部件少，可靠性好的优点。且没有电磁机构触头的磨损问题，使该机构能在煤矿开采等工作环境恶劣的条件下维持较长的使用寿命，保证矿下环境的安全作业。
附图说明
图1是本发明实总体结构图；
图中，1.交流电源，2.恒流升压电路，3.合、分闸隔离开关，4.通信模块，5.断电保护模块，6.储能分闸电容，7.储能合闸电容，8.采样检测模块，9.主控制模块，10.辅助电源，11.合闸控制部，12.分闸控制部，13.合闸线圈，14.分闸线圈，15.工作状态指示灯。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。 应理解这些实施例是用于说明本发明而不是限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
据图1所示，交流电源1，后端连接有恒流升压电路2，将输入电压升至各模块工作电压；储能分闸电容6主控制模块和储能合闸电容7，为线圈放电提供电压；主控制模块9对合闸控制部11和分闸控制部12提供命令，同时控制允许合、分闸的间隔时间，以及显示输出；采样检测模块8采集合、分闸隔离开关3的状态，将采集信号传送给主控制模块9；合闸控制部11和分闸控制部12，分别控制合闸线圈13和分闸线圈14放电；辅助电源10由储能分闸电容6供电，辅助电源10为合闸控制部11和分闸控制部12中的IGBT提供电源，同时为显示输出提供电源；通信模块4由主控制模块9控制，采样检测模块8将电压电流数据信息交予主控制模块9处理；主控制模块9输出端接工作状态指示灯15。
其中，所述的交流电源1为交流127V。
其中，所述的储能分闸电容6的输入端接有带PFC功率因数校正的升压开关电源电路，升压开关电源电路前端连接有电源输入端。
其中，所述的主控制模块9采用ATMEGA169P-16AU单片机。
其中，所述的储能分闸电容6连接有断电保护模块5。
本发明的工作原理：
该双向永磁机构驱动控制装置包括储能合闸电容、储能分闸电容、合闸控制部和分闸控制部，IGBT驱动合闸控制部和分闸控制部，在储能合闸电容、储能分闸电容的输入端接有带PFC功率因数校正的升压开关电源电路，升压开关电源电路具有限流作用，升压开关电源电路的输入端即为双向永磁机构驱动控制装置的电源输入端。在合闸控制部和分闸控制部的控制端接有主控制模块，主控制模块的电源端接有辅助电源
电路。
辅助电源电路由储能分闸电容供电，而辅助电源再给合闸控制部和分闸控制部中的IGBT做驱动电源，维持恒定的电流输出，实现在主控制模块命令下，对合闸线圈的放电或对分闸线圈的放电来完成合、分闸控制。
采集检测模块主要完成电压、电流信号以及合、分闸隔离开关状态的采集和检测，通过A/D转换，将采样得到的数据，通过模数转换处理后实现过电压、过流快速切断保护，从而控制断路器的分合闸操作，实现继电保护功能。
储能分闸电容和储能合闸电容利用基于L6562功率因数调整芯片的boost升压电路完成，输入电压经整流滤波后，进入恒流升压电路，对电容进行充电，并输出驱动电流。
交流电源的127V交流电波动在±30%的条件下，处于合闸状态时，可以立即进行分闸操作；处于分闸状态时，需延时2s才可进行合闸操作；当分闸与合闸信号同时作用时，分闸信号处于高优先级；处于分闸状态时，可以继续分闸，处于合闸状态时，不能立即合闸；当采集的数据超出阈值范围，即电网处于异常状态时，立即进行分闸操作。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.双向永磁机构驱动控制装置，其特征在于：交流电源（1），后端连接有恒流升压电路（2），将输入电压升至各模块工作电压；储能分闸电容（6）主控制模块和储能合闸电容（7），为线圈放电提供电压；主控制模块（9）对合闸控制部（11）和分闸控制部（12）提供命令，同时控制允许合、分闸的间隔时间，以及显示输出；采样检测模块（8）采集合、分闸隔离开关（3）的状态，将采集信号传送给主控制模块（9）；合闸控制部（11）和分闸控制部（12），分别控制合闸线圈（13）和分闸线圈（14）放电；辅助电源（10）由储能分闸电容（6）供电，辅助电源（10）为合闸控制部（11）和分闸控制部（12）中的IGBT提供电源，同时为显示输出提供电源；通信模块（4）由主控制模块（9）控制，采样检测模块（8）将电压电流数据信息交予主控制模块（9）处理；主控制模块（9）输出端接工作状态指示灯（15）。
2.根据权利要求1所述的双向永磁机构驱动控制装置，其特征在于：其中，所述的交流电源（1）为交流127V。
3.根据权利要求1所述的双向永磁机构驱动控制装置，其特征在于：其中，所述的储能分闸电容（6）的输入端接有带PFC功率因数校正的升压开关电源电路，升压开关电源电路前端连接有电源输入端。
4.根据权利要求1所述的双向永磁机构驱动控制装置，其特征在于：其中，所述的主控制模块（9）采用ATMEGA169P-16AU单片机。
5.根据权利要求1所述的双向永磁机构驱动控制装置，其特征在于：其中，所述的储能分闸电容（6）连接有断电保护模块（5）。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107993861A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-05-04 | 平高集团有限公司 | 一种电磁斥力操动机构的储能装置及分合闸控制方法 |
| CN111105945A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 平高集团有限公司 | 一种直流开关柜用控制系统 |
| CN116068388A (zh) * | 2023-03-27 | 2023-05-05 | 通号（长沙）轨道交通控制技术有限公司 | 一种操作机构数据采集系统与方法 |
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