CN220208779U - 一种快速储能的快速开关驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种快速储能的快速开关驱动电路，包括驱动电路，所述驱动电路包括线圈盘，所述线圈盘的上方设置有磁阻型金属盘，所述金属盘连接有推杆，所述线圈盘串联有晶闸管SCR，所述晶闸管串联有电容；通过改变驱动回路电路结构，利用电容的反向充电，提高电容储能速度：去掉续流二极管，在合闸的同时，使电容极性改变并反向充电，因斥力机构对能量的利用率不高，大部分电流会充回电容中，因此只需对电容充电回路做相应的改变，即可实现在合闸后对极性改变了的电容继续充电。如此一来，在合闸之后只需很短时间电容电压即可充到满足驱动机构动作的电压水平，即只需等待很短时间便可使电容进行下一次放电。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能驱动电路结构技术领域，具体涉及一种快速储能的快速开关驱动电路。
背景技术
在实际应用中，很多场景下要求分合闸之间的间隔时间尽可能小，以期在一定时间内可以尽可能多次分合闸，如铁路上机车自动过分相时，随着列车经过的频率越高，分合闸的次数也会越多。但电容充电的时间一定，机构动作的次数本身会受充电时间的限制。若想提高充电速度，就需要提高电源电压，电容的额定电压也会有所增大，对电容的体积和重量也就有相应的增加，不利于工程应用。且因为反向充电导致的电容极性改变，下次充电时充电时间还会因此延长。
因此亟需一种即不增加电源电压的前提下，通过改变驱动回路电路结构，利用电容的反向充电，提高电容储能速度，快速储能的快速开关驱动电路来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种快速储能的快速开关驱动电路，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种快速储能的快速开关驱动电路，包括驱动组件，所述驱动组件包括线圈盘，所述线圈盘的上方设置有磁阻型金属盘，所述金属盘连接有推杆，所述驱动组件连接有驱动电路，所述驱动电路包括晶闸管SCR，所述线圈盘与晶闸管SCR串联，所述晶闸管SCR还串联有电容。
进一步的，所述线圈盘的数量为两个，两个所述线圈盘分别为合闸线圈和分闸线圈。
进一步的，所述晶闸管SCR的数量为两个，分别为SCR1和SCR2，所述SCR1和SCR2分别与合闸线圈和分闸线圈串联连接。
进一步的，所述合闸线圈并联有R1和K1。
进一步的，所述分闸线圈并联有R2和K2。
进一步的，打开K2关闭K1，电容正向充电，充电完成后需要合闸时，通过控制触发信号给晶闸管SCR1触发，SCR导通后，机构合闸。
进一步的，对合闸电容放电后电容被反向充电，极性改变，打开K1关闭K2，对电容反向补电，补电完成后，需要分闸通过控制触发信号给晶闸管SCR2触发，SCR2导通后，电容对分闸线圈放电，机构分闸。
在上述技术方案中，本实用新型提供的一种快速储能的快速开关驱动电路，即不增加电源电压的前提下，通过改变驱动回路电路结构，利用电容的反向充电，提高电容储能速度；在合闸的同时，使电容极性改变并反向充电，因斥力机构对能量的利用率不高，大部分电流会充回电容中，因此只需对电容充电回路做相应的改变，即可实现在合闸后对极性改变了的电容继续充电。如此一来，在合闸之后只需很短时间电容电压即可充到满足驱动机构动作的电压水平，即只需等待很短时间便可使电容进行下一次放电。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种快速储能的快速开关驱动电路实施例提供的驱动电路
结构示意图。
图2为本实用新型一种快速储能的快速开关驱动电路实施例提供的斥力机构的动作原理结构示意图。
图3为本实用新型一种快速储能的快速开关驱动电路实施例提供的合闸线圈电路示意图。
图4为本实用新型一种快速储能的快速开关驱动电路实施例提供的分合闸线圈电路示意图。
图5为本实用新型一种快速储能的快速开关驱动电路实施例提供的实施例1结构示意图。
图6为本实用新型一种快速储能的快速开关驱动电路实施例提供的实施例2示意图。
图7为本实用新型一种快速储能的快速开关驱动电路实施例提供的实施例3示意图。
图8为本实用新型一种快速储能的快速开关驱动电路实施例提供的实施例4示意图。
图9为本实用新型一种快速储能的快速开关驱动电路实施例提供的实施例5示意图
附图标记说明：
1线圈盘、2金属盘、3推杆、4晶闸管、5电容。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
如图1-9所示，本实用新型实施例提供的一种快速储能的快速开关驱动电路，包括驱动组件，所述驱动组件包括线圈盘1，所述线圈盘1的上方设置有磁阻型金属盘2，所述金属盘2连接有推杆3，所述驱动组件连接有驱动电路，所述驱动电路包括晶闸管SCR4，所述线圈盘1与晶闸管SCR4串联，所述晶闸管SCR4还串联有电容5。
本实用新型提供的再一个实施例中，线圈盘1的数量为两个，两个线圈盘分别为合闸线圈和分闸线圈。
本实用新型提供的再一个实施例中，晶闸管SCR4的数量为两个，分别为SCR1和SCR2，SCR1和SCR2分别与合闸线圈和分闸线圈串联连接。
本实用新型提供的再一个实施例中，合闸线圈并联有R1和K1。
本实用新型提供的再一个实施例中，分闸线圈并联有R2和K2。
本实用新型提供的再一个实施例中，打开K2关闭K1，电容正向充电，充电完成后需要合闸时，通过控制触发信号给晶闸管SCR1触发，SCR导通后，机构合闸。
本实用新型提供的再一个实施例中，对合闸电容放电后电容被反向充电，极性改变，打开K1关闭K2，对电容反向补电，补电完成后，需要分闸通过控制触发信号给晶闸管SCR2触发，SCR2导通后，电容对分闸线圈放电，机构分闸。
本实用新型提供的再一个实施例中，如图3所示的，合闸线圈两端并入有续流二极管，使电容不被反向充电；
具体如下，一种快速储能的快速开关驱动电路，包括驱动电路，驱动电路包括线圈盘1，线圈盘1的上方设置有磁阻型金属盘2，金属盘2连接有推杆3，线圈盘1串联有晶闸管SCR4，晶闸管4串联有电容5先将储能电容C充满，然后通过控制触发信号给晶闸管SCR触发，SCR导通后，电容与线圈盘构成回路，电容在短时间内向具有小电感量线圈盘放电，即可驱动斥力开关机构。
图1示为开关合闸驱动电路。开关分闸驱动电路类似，即电容、SCR与金属盘上方的线圈盘串联。
但是因为回路是LC放电回路，不做处理的话，SCR导通后电容也会被反向充电，电容两极的极性会发生变化。一般的处理方案是在线圈两端并入一个续流二极管，使电容不被反向充电，同时使得线圈中磁场能量被快速耗散。
线圈盘1的数量为两个，两个线圈盘分别为合闸线圈和分闸线圈，晶闸管SCR4的数量为两个，分别为SCR1和SCR2，SCR1并联有一个续流二极管(如图3所示的)，SCR1和SCR2分别与合闸线圈和分闸线圈串联连接，合闸线圈并联有R1和K1，分闸线圈并联有R2和K2，打开K1关闭K2，然后通过控制触发信号给晶闸管SCR2触发，SCR导通后，构成放电电路，打开K2关闭K1，然后通过控制触发信号给晶闸管SCR1触发，SCR1导通后，充电回路做相应的改变，实现在合闸后对极性改变了的电容继续充电，合闸线圈两端并入有续流二极管，使电容在不被反向充电。
本实用新型提供的再一个实施例中，如下图2所示的(图中为R轴正半轴的图像，负半轴图像与之对称)，假设线圈盘通入方向为垂直图片向外的电流，短时间内向具有小电感量线圈盘通入瞬间变大的电流，此时就能在Z轴方向产生迅速增大的磁场。根据楞次定理，金属盘就会在其本身感应产生垂直图片向里的涡流。涡流产生的磁场与通电的线圈盘产生的磁场极性相反，金属盘就将受到朝Z轴正方向的斥力。在这个力的作用下，金属盘就会朝着Z轴正方向运动。如果假设线圈盘电流为朝里的，分析方法相同，金属盘受力方向不变。
利用这个原理，在金属盘上方再增加一个线圈盘，并增加保持装置即可实现能够分合闸的斥力开关机构。
实施例1
如图5所示的，K1闭合K2断开，电容正向充电。
实施例2
如图6所示的，充电完成后，需要合闸时就触发SCR1使其导通，电容对合闸线圈放电，机构合闸。
实施例3
如图7所示的，对合闸电容放电后电容被反向充电，极性改变，此时将K1断开K2闭合，对电容反向补电。
实施例4
如图8所示的，充电完成后，需要分闸时就触发SCR2使其导通，电容对分闸线圈放电，机构分闸。
实施例5
如图5所示的，对合闸电容放电后电容再次被反向充电，极性又改变。此时将K2断开K1闭合，对电容正向补电，准备下一次合闸；如此循环。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (7)
1.一种快速储能的快速开关驱动电路，其特征在于，包括驱动组件，所述驱动组件包括线圈盘(1)，所述线圈盘(1)的上方设置有磁阻型金属盘(2)，所述金属盘(2)连接有推杆(3)，所述驱动组件连接有驱动电路，所述驱动电路包括晶闸管SCR(4)，所述线圈盘(1)与晶闸管SCR(4)串联，所述晶闸管SCR(4)还串联有电容(5)。
2.根据权利要求1所述的一种快速储能的快速开关驱动电路，其特征在于，所述线圈盘(1)的数量为两个，两个所述线圈盘分别为合闸线圈和分闸线圈。
3.根据权利要求2所述的一种快速储能的快速开关驱动电路，其特征在于，所述晶闸管SCR(4)的数量为两个，分别为SCR1和SCR2，所述SCR1和SCR2分别与合闸线圈和分闸线圈串联连接。
4.根据权利要求3所述的一种快速储能的快速开关驱动电路，其特征在于，所述合闸线圈并联有R1和K1。
5.根据权利要求4所述的一种快速储能的快速开关驱动电路，其特征在于，所述分闸线圈并联有R2和K2。
6.根据权利要求5所述的一种快速储能的快速开关驱动电路，其特征在于，打开K2关闭K1，电容正向充电，充电完成后需要合闸时，通过控制触发信号给晶闸管SCR1触发，SCR导通后，机构合闸。
7.根据权利要求5所述的一种快速储能的快速开关驱动电路，其特征在于，对合闸电容放电后电容被反向充电，极性改变，打开K1关闭K2，对电容反向补电，补电完成后，需要分闸通过控制触发信号给SCR2触发，SCR2导通后，电容对分闸线圈放电，机构分闸。
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