CN103714943B - 充磁退磁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种充磁退磁装置，包括：电源模块，用于为装置提供所需电源；保护模块，保护模块与电源模块相连，用于通过电阻减小输入电压的电流保护装置；变压模块，用于改变输入电压；整流滤波模块，用于通过正向晶闸管和反向晶闸管对负载体进行充磁或退磁；快速相应模块，用于在正向电流对负载体电杆充磁后将负载体电杆上的能量消耗，使得反向电流在对负载体电杆进行退磁；以及控制反馈模块，用于通过主控制板接受PLC信号及电流设定信号，并由触发板对整流滤波模块发出控制信号再由交流互感器检测电流信号。根据本发明实施例的装置，通过采用降压变压器大大减少了功耗，由于采用单片机和PLC对整个装置进行控制，从而提高了性能减少了故障率。
Description
技术领域
本发明涉及充磁技术领域，特别涉及一种充磁退磁装置。
背景技术
现有的充磁机，使用300V以上的高压进行充磁，效率低，功耗大，性能不稳定，故障率高。其主要原因如下：
（1）高压与低压隔离效果差，使得干扰信号损坏控制信号。
（2）由于需要对电容器充电压，使其工作效率低下，且高压充磁机对负载、线路和人身的安全危险极大。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
为达到上述目的，本发明的实施例提出一种充磁退磁装置，包括：电源模块，用于为所述装置提供所需电源；保护模块，所述保护模块与所述电源模块相连，用于通过电阻减小输入电压的电流保护所述装置；变压模块，所述变压模块与所述保护模块相连，用于改变输入电压；整流滤波模块，所述整流滤波模块与所述变压模块相连，用于通过正向晶闸管和反向晶闸管对负载体进行充磁或退磁；快速相应模块，所述快速反馈模块与所述整流模块相连，用于在正向电流对负载体电杆充磁后将负载体电杆上的能量消耗，使得反向电流在对负载体电杆进行退磁；以及控制反馈模块，所述控制反馈模块与所述整流滤波模块相连，用于通过主控制板接受PLC信号及电流设定信号，并由触发板对整流滤波模块发出控制信号再由交流互感器检测电流信号。
根据本发明实施例的装置，通过采用降压变压器大大减少了功耗，由于采用单片机和PLC对整个装置进行控制，从而提高了性能减少了故障率。
在本发明的一个实施例中，所述电源模块具体包括：断路器，用于迅速切断故障电流，防止事故扩大；主触发器，用于电力开断和控制变压器的输入；辅助触发器，用于迅速切断故障电流，保护负载，其中，所述断路器的一端与外部高压交流电相连，另一端分别与所述主触发器和辅助触发器相连。
在本发明的一个实施例中，所述保护模块具体包括：软启动器，用于防止变压器开断时，瞬间电流过大，损害变压器；以及多个电阻，用于吸收内部多余能量，其中，所述软启动器与辅助断路器相连，所述多个电阻的一端与所述软启动器相连，另一端与所述变压器相连。
在本发明的一个实施例中，所述变压模块具体包括：主变压器，用于提供正向及反向充退磁电力；隔离变压器，用于提供PLC及单片机动作电力；以及低压供电变压器，用于对控制模块供电，其中，所述主变压器的一端与所述主触发器相连，另一端与所述整流滤波模块相连，所述隔离变压器的一端与所述辅助触发器相连，另一端与所述控制变压器相连，且所述控制变压器的另一端与控制反馈模块相连。
在本发明的一个实施例中，所述整流滤波模块具体包括：正向晶闸管，用于对所述负载体电杆进行充磁；反向晶闸管，用于对所述负载体电杆进行退磁，其中，所述正向晶闸管的正极和负极分别于反向晶闸管的负极和正极相连形成电流环路。
在本发明的一个实施例中，所述控制反馈模块具体包括：处理器，用于快速充退磁响应及驱动；以及PLC控制器，用于对本机监控及对单片机发出指令。
在本发明的一个实施例中，所述处理器具体包括：主控制板，用于处理充退磁时产生的信号及驱动触发板；触发板，用于触发晶闸管；以及交流互感器，用于监控实际输出电流。
在本发明的一个实施例中，所述PLC控制器具体包括：隔离变压器，用于提供PLC电源；交直流变压器，用于提供PLC动作电力；以及快速熔断器，用于防止PLC经过故障电流。
在本发明的一个实施例中，所述处理器与整流滤波模块输入连接形成闭环控制，所述PLC控制器与变送器连接形成闭环控制。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的充磁退磁装置的框架图；
图2为根据本发明一个实施例的电源模块和保护模块的电路图；
图3为根据本发明一个实施例的保护模块的框架图；
图4为根据本发明一个实施例的PLC电路图；
图5为根据本发明一个实施例的控制反馈模块和整流滤波模块的电路图；以及
图6为根据本发明一个实施例的反馈电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
图1为本发明实施例的充磁退磁装置的框架图。图2为根据本发明一个实施例的电源模块和保护模块的电路图。如图1和图2所示，根据本发明实施例的充磁退磁装置包括电源模块100、保护模块200、变压模块300、整流滤波模块400、控制反馈模块500和快速相应模块600。
电源模块100用于为装置提供所需电源。
在本发明的一个实施例中，电源模块100包括断路器SK、主触发器KM和辅助触发器KM2和KM3。
断路器SK用于迅速切断故障电流，防止事故扩大。
主触发器KM用于电力开断和控制变压器的输入。
辅助触发器KM2和KM3用于迅速切断故障电流，保护负载。
在本发明的一个实施例中，断路器SK的一端与380V的外部高压交流电的A、B、C三项连接相连，另一端分别与主接触器KM和两个辅助触发器ZK2和ZK3连接组成高压电源输入电路，辅助断路器ZK2和ZK3与交流接触器KM1、热继电器RJ组成柜内风扇冷却电路。
保护模块200与电源模块100相连，用于通过电阻减小输入电压的电流保护装置。
图3为根据本发明一个实施例的保护模块的框架图。如图2和图3所示，保护模块200包括软启动器STR1和多个电阻。
软启动器STR1用于防止变压器开断时，瞬间电流过大，损害变压器。
多个电阻220用于吸收内部多余能量。
在本发明的一个实施例中，软启动器210与辅助断路器相连，多个电阻（即R1～R6）的一端与软启动器STR1相连，另一端与变压模块相连。
根据本发明的装置，通过采用降压变压器大大减少了功耗。
变压模块300与保护模块200相连，用于改变输入电压。
在本发明的一个实施例中，变压模块300包括主变压器T1、低压供电变压器T2和隔离变压器T3。
主变压器T1用于提供正向及反向充退磁电力。
低压供电变压器T2用于对控制模块供电。
隔离变压器T3用于提供PLC及单片机动作电力。
在本发明的一个实施例中，主变压器T1的一端与主触发器相连，另一端与整流滤波模块的主接触器KM相连，输出端的两个绕组分别与整流滤波模块的正向晶闸管STK1和反向晶闸管STK2的输入端相连，隔离变压器T3的一端与辅助触发器相连，另一端与控制变压器相连，且控制变压器的另一端与控制反馈模块相连。
整流滤波模块400与变压模块300相连，用于通过正向晶闸管和反向晶闸管对负载体进行充磁或退磁。
在本发明的一个实施例中，整流滤波模块包括正向晶闸管STA1和反向晶闸管STA2。
正向晶闸管STA1用于对负载体电杆进行充磁。正向晶闸管STA1使用6个1500A单向可控硅电路，每个单向可控硅电路由滤波电路及快速熔断器组成。
反向晶闸管STA2用于对负载体电杆进行退磁。
在本发明的一个实施例中，正向晶闸管STA1的正极和负极分别于反向晶闸管STA2的负极和正极相连形成电流环路，分流器SH1连接在正向晶闸管STA1负极上，与电流表连接，监视电流，电压表连接至正向晶闸管STA1正极与负极上，主变压器T1为STA1和STA2供电，并统一由单片机触发板触发，由触发板控制调整导通角大小，达到调节上升时间的目的。
控制反馈模块500与整流模块400相连，用于在正向电流对负载体电杆充磁后将负载体电杆上的能量消耗，使得反向电流在对负载体电杆进行退磁。
图4为根据本发明一个实施例的PLC电路图。图5为根据本发明一个实施例的控制反馈模块和整流滤波模块的电路图。图6为根据本发明一个实施例的反馈电路图。
在本发明的一个实施例中，控制反馈模块500包括处理器和PLC控制器。
处理器用于快速充退磁响应及驱动。
在本发明的一个实施例中，处理器包括主控制板TC1、触发板TC2和TC3
主控制板TC1用于处理充退磁时产生的信号及驱动触发板。
触发板TC2和TC3用于触发晶闸管。
多个交流互感器（即CT1、CT2、CT3和CT4）用于监控实际输出电流。
PLC控制器用于对本机监控及对单片机发出指令。
在本发明的一个实施例中，PLC控制器包括隔离变压器CT4、交直流变压器CT5和快速熔断器（简称F1～F10）。
隔离变压器CT4用于提供PLC电源。
交直流变压器CT5用于提供PLC动作电力。
快速熔断器（简称F1～F10）用于防止PLC经过故障电流。
在本发明的一个实施例中，电源板TC6为主控制板TC1的供电电路，主控制板TC1接受PLC控制器的使能信号和电流设定信号，使触发板TC3和TC2对正向晶闸管STA1和反向晶闸管STA2发出控制信号，并且由交流互感器CT1、CT2、CT3、CT4测量电流信号，返回主控制板TC1形成闭环控制，自动无限接近于设定值。
在本发明的一个实施例中，整流器故障，风机故障，温度计XMT-808过温度故障，主接触器KM状态，急停按钮状态和主接触器状态点K1，以上做PLC输入点，使PLC能对充磁机的工作状态的监控，并且正向使能输出K3，反向使能输出K4，是PLC对充磁机下达的工作指令。使用变送器VB01和VB02，把电流实际值转换为PLC控制器能读取的信号，并与给定信号对比，从而自动调整至设定值内，实现闭环控制。
快速相应模块600与整流滤波模块500相连，用于通过主控制板接受PLC信号及电流设定信号，并由触发板对整流滤波模块发出控制信号再由交流互感器检测电流信号。
根据本发明实施例的装置，通过采用降压变压器大大减少了功耗，由于采用单片机和PLC对整个装置进行控制，从而提高了性能减少了故障率。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种充磁退磁装置，其特征在于，包括：
电源模块，用于为所述装置提供所需电源；
保护模块，所述保护模块与所述电源模块相连，用于通过电阻减小输入电压的电流保护所述装置；
变压模块，所述变压模块与所述保护模块相连，用于改变输入电压；
整流滤波模块，所述整流滤波模块与所述变压模块相连，用于通过正向晶闸管和反向晶闸管对负载体进行充磁或退磁；
快速反馈模块，所述快速反馈模块与所述整流滤波模块相连，用于在正向电流对负载体电杆充磁后将负载体电杆上的能量消耗，使得反向电流在对负载体电杆进行退磁；以及
控制反馈模块，所述控制反馈模块与所述整流滤波模块相连，用于通过主控制板接受PLC信号及电流设定信号，并由触发板对整流滤波模块发出控制信号再由交流互感器检测电流信号，
所述电源模块具体包括：
断路器，用于迅速切断故障电流，防止事故扩大；
主触发器，用于电力开断和控制变压器的输入；
辅助触发器，用于迅速切断故障电流，保护负载，
其中，所述断路器的一端与外部高压交流电相连，另一端分别与所述主触发器和辅助触发器相连。
2.如权利要求1所述的充磁退磁装置，其特征在于，所述保护模块具体包括：
软启动器，用于防止变压器开断时，瞬间电流过大，损害变压器；以及
多个电阻，用于吸收内部多余能量，
其中，所述软启动器与辅助断路器相连，所述多个电阻的一端与所述软启动器相连，另一端与所述变压器相连。
3.如权利要求1所述的充磁退磁装置，其特征在于，所述变压模块具体包括：
主变压器，用于提供正向及反向充退磁电力；
隔离变压器，用于提供PLC及单片机动作电力；以及
低压供电变压器，用于对控制模块供电，
其中，所述主变压器的一端与所述主触发器相连，另一端与所述整流滤波模块相连，所述隔离变压器的一端与所述辅助触发器相连，另一端与所述控制变压器相连，且所述控制变压器的另一端与控制反馈模块相连。
4.如权利要求1所述的充磁退磁装置，其特征在于，所述整流滤波模块具体包括：
正向晶闸管，用于对所述负载体电杆进行充磁；
反向晶闸管，用于对所述负载体电杆进行退磁，
其中，所述正向晶闸管的正极和负极分别与反向晶闸管的负极和正极相连形成电流环路。
5.如权利要求1所述的充磁退磁装置，其特征在于，所述控制反馈模块具体包括：
处理器，用于快速充退磁响应及驱动；以及
PLC控制器，用于对本机监控及对单片机发出指令。
6.根据权利要求5所述的充磁退磁装置，其特征在于，所述处理器具体包括：
主控制板，用于处理充退磁时产生的信号及驱动触发板；
触发板，用于触发晶闸管；以及
交流互感器，用于监控实际输出电流。
7.如权利要求5所述的充磁退磁装置，其特征在于，所述PLC控制器具体包括：
隔离变压器，用于提供PLC电源；
交直流变压器，用于提供PLC动作电力；以及
快速熔断器，用于防止PLC经过故障电流。
8.如权利要求5或6所述的充磁退磁装置，其特征在于，所述处理器与所述整流滤波模块输入连接形成闭环控制，所述PLC控制器与变送器连接形成闭环控制。
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