CN114625031A - 一种用于高速电磁斥力机构的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高速电磁斥力机构的控制系统；包括控制模块，所述控制模块上电性连接有分闸驱动模块、合闸驱动模块和控制指令模块；所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块上电性连接有系统检测模块，所述系统检测模块上电性连接有模数转换模块，所述模数转换模块上电性连接有滤波运算模块，所述滤波运算模块上与所述控制模块电性连接；所述控制模块上电性连接有运算放大模块，所述运算放大模块上电性连接有机锁驱动模块，所述机锁驱动模块上电性连接有机锁继电器，所述机锁继电器上电性连接有电力机锁模块；本发明通过系统检测模块实现对系统进行检测数据信息，实现控制调节，通过电力机锁模块实现对分闸电磁模块进行锁定，保持稳定。
Description
技术领域
本发明属于锁脱扣机构技术领域，具体涉及一种用于高速电磁斥力机构的控制系统。
背景技术
电磁斥力机构是一种基于电磁感应涡流原理的新型高速触头驱动机构，与传统的弹簧操作机构或新兴永磁机构、电磁机构相比具有结构原理简单、机械延迟时间短、初始运动速度快等优点。
由高速电磁斥力触头机构与功率半导体并联组成的混合型限流断路器具有通流容量大、关断速度快、限流能力强等优点，是新型限流断路器发展的一个主要方向。在混合型限流断路器中为了限制、分断高上升率短路电流，要求它必须具备高反应速度及动作速度，能够在短路故障发生初期切断故障电路。由于功率半导体器件的动作速度极快，因而机械触头机构的反应速度成为制约限流断路器性能发挥的瓶颈。同时限流断路器在切断短路电流时触头两端会出现远大于系统电压的瞬时过压，因此要求机械触头能够获得尽量大的初始速度，尽早形成绝缘间隙。
由于电磁斥力机构只提供瞬间的冲击力来驱动开关触头高速分离，因此必需配锁扣、脱扣机构来完成机械触头的分闸、合闸要求，然而市面上各种的锁孔控制系统仍存在各种各样的问题。
如授权公告号为CN106487043A所公开的一种用于高压直流断路器的混合式一体化高位供能系统，其虽然实现了提供的技术方案满足高电位上不同电位处的电气隔离条件，能够同时向机械开关和电力电子器件供能，有效缩小装置体积，结构简单，功能全面，采用高频技术和光电技术，控制简单，运行可靠，但是并未解决现有的锁孔控制系统存在的不能够有效的进行控制调节，并且实现机械锁孔，便于实现对数据信息进行检测等的问题，为此我们提出一种用于高速电磁斥力机构的控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，包括控制模块，所述控制模块上电性连接有分闸驱动模块、合闸驱动模块和控制指令模块，所述控制指令模块分别与所述分闸驱动模块和所述合闸驱动模块电性连接，分闸驱动模块上电性连接有分闸电磁模块，所述合闸驱动模块上电性连接有合闸电磁模块，所述控制指令模块用于实现对所述控制模块下达的控制指令进行处理，并且实现分别传输给所述分闸电磁模块和所述合闸驱动模块，进而使得所述分闸电磁模块和所述合闸驱动模块能够分别驱动所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块，完成通断操作；
所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块上电性连接有系统检测模块，所述系统检测模块上电性连接有模数转换模块，所述模数转换模块上电性连接有滤波运算模块，所述滤波运算模块上与所述控制模块电性连接，所述系统检测模块用于实现对分闸电磁模块的通电情况进行检测，所述系统检测模块在检测数据信息后通过模数转换模块实现对模数进行转换，便于所述控制模块进行接收处理，所述滤波运放模块用于实现对模数转换后的数据信息进行滤波和放大处理，实现对数据信息中的杂波进行有效的滤除，以及实现对数据信息进行放大处理，防止数据信息丢失和微弱接收不到；
所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块上电性连接有电流检测模块，所述电流检测模块上电性连接有反馈调节模块，所述反馈调节模块与所述控制模块电性连接，所述电流检测模块用于实现对所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块的运行电流进行检测，所述反馈调节模块实现对数据信息进行反馈，便于所述控制模块进行控制调节；
所述控制模块上电性连接有运算放大模块，所述运算放大模块上电性连接有机锁驱动模块，所述机锁驱动模块上电性连接有机锁继电器，所述机锁继电器上电性连接有电力机锁模块，所述电力机锁模块实现对所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块进行锁定。
较佳的，所述控制模块上电性连接有处理模块，所述处理模块上电性连接有通讯模块，所述处理模块用于实现对传输的数据信息转换和滤波处理，所述通讯模块用于实现对数据信息进行远程通讯传输，所述通讯模块采用的是无线通讯设备。
较佳的，所述处理模块中包括信息接收电路、信息增益电路、信息转换电路和信息滤波电路，所述信息接收电路用于实现对数据信息进行接收，所述信息滤波电路用于实现对接收后的数据信息进行滤除杂波处理，所述信息增益电路用于实现对滤除杂波的数据信息进行放大处理，所述信息转换电路用于实现对放大处理后的数据信息进行转换格式和模数转换。
较佳的，所述控制模块上电性连接有辅助模块，所述辅助模块中包括显示屏、控制按键、存储模块、报警器，所述报警器采用的是声光报警器，所述存储模块包括用于存储运行程序体的ROM存储模块和存储运行日志的RAM存储模块。
较佳的，所述控制模块上电性连接有调压模块，所述调压模块上电性连接有供电模块，所述供电模块用于实现对系统进行供电和电路的供电，所述调压模块用于实现对电压进行调节转换。
较佳的，所述调压模块中包括降压电路、整流电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电压用于实现对所述供电模块传输的高电压进行转换成低电压，使得系统能够稳定的使用运行，所述整流电路用于实现对所述降压电路降压后的交流电压进行转成直流电压，所述稳压电路用于实现对降压和转换成的直流电压进行稳定，所述滤波电路用于实现对直流电压中的交流电压进行滤除。
较佳的，所述供电模块与所述合闸电磁模块和所述分闸电磁模块进行电性连接，用于实现对所述合闸电磁模块和所述分闸电磁模块的供电运行。
较佳的，所述供电模块与所述机锁继电器电性连接，通过与所述机锁继电器的电性连接实现对所述电力机锁模块进行供电，实现对所述电力机锁模块进行运行控制，使得所述电力机锁模块能够实现对所述合闸电磁模块和所述分闸电磁模块进行锁定控制，防止电磁力不够无法吸合。
较佳的，所述控制指令模块中包括放大模块和PWM模块，所述放大模块用于实现对指令信息进行放大处理，防止指令信息丢失，所述PWM模块用于实现对指令信息进行编码波形输出，实现对所述分闸驱动模块和所述合闸驱动模块进行驱动。
较佳的，所述系统检测模块中包括电流检测、电压检测、温度检测、电弧检测和波形相移检测，所述系统检测模块用于实现对电磁斥力机构控制的电路情况进行检测，在电路不稳定的时候，传输数据信息，实现对系统进行分分闸操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过系统检测模块实现对系统进行检测数据信息，然后控制模块根据检测到的数据信息实现对系统中的分闸电磁模块或者合闸电磁模块进行控制调节，完成对系统进行控制调节，且在控制分闸之后，通过电流检测模块实现对电流进行检测，再通过检测到的电流数据信息实现对稳定控制调节，并且再通过电力机锁模块实现对分闸电磁模块进行锁定，保持稳定，不会造成电磁吸力不够，影响通断。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，包括控制模块，所述控制模块上电性连接有分闸驱动模块、合闸驱动模块和控制指令模块，所述控制指令模块分别与所述分闸驱动模块和所述合闸驱动模块电性连接，分闸驱动模块上电性连接有分闸电磁模块，所述合闸驱动模块上电性连接有合闸电磁模块，所述控制指令模块用于实现对所述控制模块下达的控制指令进行处理，并且实现分别传输给所述分闸电磁模块和所述合闸驱动模块，进而使得所述分闸电磁模块和所述合闸驱动模块能够分别驱动所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块，完成通断操作；
所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块上电性连接有系统检测模块，所述系统检测模块上电性连接有模数转换模块，所述模数转换模块上电性连接有滤波运算模块，所述滤波运算模块上与所述控制模块电性连接，所述系统检测模块用于实现对分闸电磁模块的通电情况进行检测，所述系统检测模块在检测数据信息后通过模数转换模块实现对模数进行转换，便于所述控制模块进行接收处理，所述滤波运放模块用于实现对模数转换后的数据信息进行滤波和放大处理，实现对数据信息中的杂波进行有效的滤除，以及实现对数据信息进行放大处理，防止数据信息丢失和微弱接收不到；
所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块上电性连接有电流检测模块，所述电流检测模块上电性连接有反馈调节模块，所述反馈调节模块与所述控制模块电性连接，所述电流检测模块用于实现对所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块的运行电流进行检测，所述反馈调节模块实现对数据信息进行反馈，便于所述控制模块进行控制调节；
所述控制模块上电性连接有运算放大模块，所述运算放大模块上电性连接有机锁驱动模块，所述机锁驱动模块上电性连接有机锁继电器，所述机锁继电器上电性连接有电力机锁模块，所述电力机锁模块实现对所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块进行锁定。
为了实现对系统进行通讯传输和实现远程控制调节，本实施例中，优选的，所述控制模块上电性连接有处理模块，所述处理模块上电性连接有通讯模块，所述处理模块用于实现对传输的数据信息转换和滤波处理，所述通讯模块用于实现对数据信息进行远程通讯传输，所述通讯模块采用的是无线通讯设备。
为了实现对系统的数据信息进行处理，保持数据信息的精准性，本实施例中，优选的，所述处理模块中包括信息接收电路、信息增益电路、信息转换电路和信息滤波电路，所述信息接收电路用于实现对数据信息进行接收，所述信息滤波电路用于实现对接收后的数据信息进行滤除杂波处理，所述信息增益电路用于实现对滤除杂波的数据信息进行放大处理，所述信息转换电路用于实现对放大处理后的数据信息进行转换格式和模数转换。
为了使得系统能够便于进行操作，以及便于实现对数据信息的存储，保持数据信息的存储不会发生混乱，本实施例中，优选的，所述控制模块上电性连接有辅助模块，所述辅助模块中包括显示屏、控制按键、存储模块、报警器，所述报警器采用的是声光报警器，所述存储模块包括用于存储运行程序体的ROM存储模块和存储运行日志的RAM存储模块。
为了实现对系统进行供电运行，本实施例中，优选的，所述控制模块上电性连接有调压模块，所述调压模块上电性连接有供电模块，所述供电模块用于实现对系统进行供电和电路的供电，所述调压模块用于实现对电压进行调节转换。
为了使得供电模块供给的电量能够适用于系统运行使用，以及能够保持电压的稳定，本实施例中，优选的，所述调压模块中包括降压电路、整流电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电压用于实现对所述供电模块传输的高电压进行转换成低电压，使得系统能够稳定的使用运行，所述整流电路用于实现对所述降压电路降压后的交流电压进行转成直流电压，所述稳压电路用于实现对降压和转换成的直流电压进行稳定，所述滤波电路用于实现对直流电压中的交流电压进行滤除。
为了实现对电路的通断供电，本实施例中，优选的，所述供电模块与所述合闸电磁模块和所述分闸电磁模块进行电性连接，用于实现对所述合闸电磁模块和所述分闸电磁模块的供电运行。
为了实现对电力机锁模块进行供电运行，实现机锁，本实施例中，优选的，所述供电模块与所述机锁继电器电性连接，通过与所述机锁继电器的电性连接实现对所述电力机锁模块进行供电，实现对所述电力机锁模块进行运行控制，使得所述电力机锁模块能够实现对所述合闸电磁模块和所述分闸电磁模块进行锁定控制，防止电磁力不够无法吸合。
为了实现对控制指令进行下达和处理，本实施例中，优选的，所述控制指令模块中包括放大模块和PWM模块，所述放大模块用于实现对指令信息进行放大处理，防止指令信息丢失，所述PWM模块用于实现对指令信息进行编码波形输出，实现对所述分闸驱动模块和所述合闸驱动模块进行驱动。
为了实现对需要控制通断的电路进行检测，根据检测的数据信息进行控制调节，本实施例中，优选的，所述系统检测模块中包括电流检测、电压检测、温度检测、电弧检测和波形相移检测，所述系统检测模块用于实现对电磁斥力机构控制的电路情况进行检测，在电路不稳定的时候，传输数据信息，实现对系统进行分分闸操作。
本发明的工作原理及使用流程：在使用的时候，系统检测模块实现对需要控制通断的电路进行检测，然后将检测到的数据信息通过模数转换模块进行处理转换，然后再通过滤波运放模块实现将数据信息传输给控制模块，然后控制模块通过控制指令模块实现对指令信息进行下达，然后将指令信息传输给分闸驱动模块或者合闸驱动模块，使得分闸驱动模块或者合闸驱动模块能够根据通断需求实现对分闸电磁模块或者合闸电磁模块进行驱动，实现通断调节，然后分闸电磁模块或者合闸电磁模块通过电流检测模块实现对电流进行检测，再通过反馈调节模块将数据信息反馈给控制模块，然后使得控制模块再根据反馈的数据信息进行控制调节，在进行分闸之后，控制模块再通过运算放大模块实现对指令信息进行下达，放大信息后的指令通过机锁驱动模块实现对机锁继电器进行控制调节，然后供电模块通过机锁继电器实现对电力机锁模块进行驱动，实现对分闸电磁模块或者合闸电磁模块进行锁定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，包括控制模块，其特征在于：所述控制模块上电性连接有分闸驱动模块、合闸驱动模块和控制指令模块，所述控制指令模块分别与所述分闸驱动模块和所述合闸驱动模块电性连接，分闸驱动模块上电性连接有分闸电磁模块，所述合闸驱动模块上电性连接有合闸电磁模块，所述控制指令模块用于实现对所述控制模块下达的控制指令进行处理，并且实现分别传输给所述分闸电磁模块和所述合闸驱动模块，进而使得所述分闸电磁模块和所述合闸驱动模块能够分别驱动所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块，完成通断操作；
所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块上电性连接有系统检测模块，所述系统检测模块上电性连接有模数转换模块，所述模数转换模块上电性连接有滤波运算模块，所述滤波运算模块上与所述控制模块电性连接，所述系统检测模块用于实现对分闸电磁模块的通电情况进行检测，所述系统检测模块在检测数据信息后通过模数转换模块实现对模数进行转换，便于所述控制模块进行接收处理，所述滤波运放模块用于实现对模数转换后的数据信息进行滤波和放大处理，实现对数据信息中的杂波进行有效的滤除，以及实现对数据信息进行放大处理，防止数据信息丢失和微弱接收不到；
所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块上电性连接有电流检测模块，所述电流检测模块上电性连接有反馈调节模块，所述反馈调节模块与所述控制模块电性连接，所述电流检测模块用于实现对所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块的运行电流进行检测，所述反馈调节模块实现对数据信息进行反馈，便于所述控制模块进行控制调节；
所述控制模块上电性连接有运算放大模块，所述运算放大模块上电性连接有机锁驱动模块，所述机锁驱动模块上电性连接有机锁继电器，所述机锁继电器上电性连接有电力机锁模块，所述电力机锁模块实现对所述分闸电磁模块和所述合闸电磁模块进行锁定。
2.根据权利要求1所述的一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，其特征在于：所述控制模块上电性连接有处理模块，所述处理模块上电性连接有通讯模块，所述处理模块用于实现对传输的数据信息转换和滤波处理，所述通讯模块用于实现对数据信息进行远程通讯传输，所述通讯模块采用的是无线通讯设备。
3.根据权利要求2所述的一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，其特征在于：所述处理模块中包括信息接收电路、信息增益电路、信息转换电路和信息滤波电路，所述信息接收电路用于实现对数据信息进行接收，所述信息滤波电路用于实现对接收后的数据信息进行滤除杂波处理，所述信息增益电路用于实现对滤除杂波的数据信息进行放大处理，所述信息转换电路用于实现对放大处理后的数据信息进行转换格式和模数转换。
4.根据权利要求1所述的一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，其特征在于：所述控制模块上电性连接有辅助模块，所述辅助模块中包括显示屏、控制按键、存储模块、报警器，所述报警器采用的是声光报警器，所述存储模块包括用于存储运行程序体的ROM存储模块和存储运行日志的RAM存储模块。
5.根据权利要求1所述的一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，其特征在于：所述控制模块上电性连接有调压模块，所述调压模块上电性连接有供电模块，所述供电模块用于实现对系统进行供电和电路的供电，所述调压模块用于实现对电压进行调节转换。
6.根据权利要求5所述的一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，其特征在于：所述调压模块中包括降压电路、整流电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电压用于实现对所述供电模块传输的高电压进行转换成低电压，使得系统能够稳定的使用运行，所述整流电路用于实现对所述降压电路降压后的交流电压进行转成直流电压，所述稳压电路用于实现对降压和转换成的直流电压进行稳定，所述滤波电路用于实现对直流电压中的交流电压进行滤除。
7.根据权利要求6所述的一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，其特征在于：所述供电模块与所述合闸电磁模块和所述分闸电磁模块进行电性连接，用于实现对所述合闸电磁模块和所述分闸电磁模块的供电运行。
8.根据权利要求7所述的一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，其特征在于：所述供电模块与所述机锁继电器电性连接，通过与所述机锁继电器的电性连接实现对所述电力机锁模块进行供电，实现对所述电力机锁模块进行运行控制，使得所述电力机锁模块能够实现对所述合闸电磁模块和所述分闸电磁模块进行锁定控制，防止电磁力不够无法吸合。
9.根据权利要求1所述的一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，其特征在于：所述控制指令模块中包括放大模块和PWM模块，所述放大模块用于实现对指令信息进行放大处理，防止指令信息丢失，所述PWM模块用于实现对指令信息进行编码波形输出，实现对所述分闸驱动模块和所述合闸驱动模块进行驱动。
10.根据权利要求1所述的一种用于高速电磁斥力机构的控制系统，其特征在于：所述系统检测模块中包括电流检测、电压检测、温度检测、电弧检测和波形相移检测，所述系统检测模块用于实现对电磁斥力机构控制的电路情况进行检测，在电路不稳定的时候，传输数据信息，实现对系统进行分分闸操作。
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