一種永磁真空斷路器控制系統的製作方法
2023-06-14 05:38:56
一種永磁真空斷路器控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種永磁真空斷路器控制系統，包括靜觸頭、動觸頭、滅弧室、絕緣拉杆、行程傳感器、主軸、操作軸、永磁操作機構、控制模塊，所述靜觸頭、動觸頭安裝在滅弧室內，動觸頭通過絕緣拉杆與主軸相連，所述主軸通過操作軸與永磁操作機構相連，所述控制模塊與永磁操作機構相連並向永磁操作機構發出動作信號，所述行程傳感器安裝在絕緣拉杆上，行程傳感器檢測到的行程反饋信號傳送給控制模塊，所述永磁操作機構線圈上的電流反饋信號與控制模塊相連。本實用新型通過雙閉環控制永磁操作機構，使觸頭運動特性處於受控狀態，提高了控制系統的魯棒性及控制精度，保證永磁操作機構動作的穩定性，提高真空斷路器智能化操作水平。
【專利說明】
一種永磁真空斷路器控制系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及永磁真空斷路器控制技術領域，特別是涉及一種永磁真空斷路器控制系統。
【背景技術】
[0002]斷路器作為電力系統中重要的開關設備，它既能在正常的工作情況下接通或分斷負載電流，而且當系統處於過載、短路、欠壓等故障狀態時也能夠及時自動切斷故障電路，進而實現對系統用電設備和電纜等的保護作用。當系統故障被排除後，斷路器又可以迅速地使系統恢復正常供電。此外，斷路器既可以進行本地操作，也可以實現遠程操作。真空斷路器操動機構在不採用任何控制技術操動過程中，合閘相位是隨機的，會導致電力系統的暫態過程，降低電力系統的安全性與穩定性，嚴重影響電力系統中一次、二次設備的正常工作。研究斷路器的智能控制技術既能夠提高斷路器動作穩定性，抑制電力系統暫態過程，對切實提高電力系統設備的使用壽命有著重要意義。但是，目前的控制系統實際運行中不能夠精確地控制合閘相位實現同步關合，對電力系統湧流和過電壓的抑制能力低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的為了能夠精確地控制合閘相位實現同步關合，提供一種永磁真空斷路器控制系統，利用行程反饋信號、電流反饋信號與預設曲線進行比較，通過雙閉環控制永磁操作機構，使觸頭運動特性處於受控狀態，提高了控制系統的魯棒性及控制精度，保證永磁操作機構動作的穩定性，提高真空斷路器智能化操作水平。
[0004]本實用新型所要求解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現:
[0005]—種永磁真空斷路器控制系統，包括靜觸頭、動觸頭、滅弧室、絕緣拉杆、行程傳感器、主軸、操作軸、永磁操作機構、控制模塊，所述靜觸頭、動觸頭安裝在滅弧室內，動觸頭通過絕緣拉杆與主軸相連，所述主軸通過操作軸與永磁操作機構相連，所述控制模塊與永磁操作機構相連並向永磁操作機構發出動作信號，所述行程傳感器安裝在絕緣拉杆上，行程傳感器檢測到的行程反饋信號傳送給控制模塊，所述永磁操作機構線圈上的電流反饋信號與控制模塊相連。
[0006]進一步地，所述滅弧室為真空滅弧室。
[0007]進一步地，所述控制模塊包括整流橋、PffM驅動、第一比較器、第二比較器、選擇器、第一調節器、第二調節器，所述第一比較器輸入端與參考行程曲線和行程反饋信號相連，第一比較器輸出端與選擇器的輸入端相連;選擇器的一個輸出與第二比較器輸入端相連，另一個輸出端經過第一調節器與第二比較器輸入端相連;所述第二比較器的輸入端還與電流反饋信號相連，第二比較器輸出端經過第二調節器、PWM驅動與整流橋相連，所述整流橋與永磁操作機構相連。
[0008]進一步地，所述第一比較器的同相輸入端接參考行程曲線，反相輸入端接行程反饋信號。
[0009]進一步地，所述第二比較器的同相輸入端分別接有選擇器的輸出端、第一調節器的輸出端，反相輸出端接電流反饋信號。
[0010]進一步地，所述第一調節器為PI調節器。
[0011]進一步地，所述第二比較器為PI調節器。
[0012]本實用新型的有益效果:一種永磁真空斷路器控制系統，利用行程反饋信號、電流反饋信號與預設曲線進行比較，通過雙閉環控制永磁操作機構，使觸頭運動特性處於受控狀態，提高了控制系統的魯棒性及控制精度，保證永磁操作機構動作的穩定性，提高真空斷路器智能化操作水平。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型控制系統原理框圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0015]具體實施時，結合圖1，一種永磁真空斷路器控制系統，包括靜觸頭、動觸頭、滅弧室、絕緣拉杆、行程傳感器、主軸、操作軸、永磁操作機構、控制模塊。靜觸頭、動觸頭安裝在滅弧室內，動觸頭通過絕緣拉杆與主軸相連，主軸通過操作軸與永磁操作機構相連，控制模塊與永磁操作機構相連並向永磁操作機構發出動作信號，行程傳感器安裝在絕緣拉杆上，行程傳感器檢測到的行程反饋信號傳送給控制模塊，永磁操作機構線圈上的電流反饋信號與控制模塊相連。滅弧室為真空滅弧室。控制模塊包括整流橋、PWM驅動、第一比較器、第二比較器、選擇器、第一調節器、第二調節器。第一比較器同相輸入端與參考行程曲線相連，反相輸入端與行程反饋信號相連，第一比較器輸出端與選擇器的輸入端相連;選擇器的一個輸出與第二比較器同相輸入端相連，選擇器的另一個輸出端經過第一調節器與第二比較器同相輸入端相連;第二比較器的反相輸入端與電流反饋信號相連，第二比較器輸出端經過第二調節器、PWM驅動與整流橋相連，整流橋與永磁操作機構相連。第一調節器為PI調節器。第二比較器為PI調節器。
[0016]具體工作時，本實用新型控制系統採用的雙閉環調速控制，內環為電流環，外環為位置環。通過實時檢測觸頭的行程反饋信號與預設的參考行程曲線進行比較，得到位置環的偏差信號。當位置環的偏差信號在外環偏差閾值內時，選擇器輸出偏差信號(位置曲線)經過第一調節器(PI調節器)參數調節後作為電流環的輸入信號與反饋電流信號進行比較，得到的比較結果經過第二調節器(PI調節器)參數調節，確定PWM驅動信號，實現對觸頭運動特性的閉環控制。當外環偏差信號不在外環偏差閾值內，則選擇器輸出參考電流曲線與反饋電流信號進行比較，得到的比較結果經過第二調節器(PI調節器)參數調節，確定PWM驅動信號，實現對觸頭運動特性的閉環控制。雙閉環控制既避免由於傳感器誤差造成的速度響應有超調、穩態誤差較大、對負載的適應能力差等缺點，又能夠有效控制永磁操作機構觸頭行程與線圈電流，使觸頭運動特性處於受控狀態，提高了控制系統的魯棒性及控制精度，保證永磁操作機構動作的穩定性，提高真空斷路器智能化操作水平。
[0017]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【主權項】
1.一種永磁真空斷路器控制系統，其特徵在於:包括靜觸頭、動觸頭、滅弧室、絕緣拉杆、行程傳感器、主軸、操作軸、永磁操作機構、控制模塊，所述靜觸頭、動觸頭安裝在滅弧室內，動觸頭通過絕緣拉杆與主軸相連，所述主軸通過操作軸與永磁操作機構相連，所述控制模塊與永磁操作機構相連並向永磁操作機構發出動作信號，所述行程傳感器安裝在絕緣拉杆上，行程傳感器檢測到的行程反饋信號傳送給控制模塊，所述永磁操作機構線圈上的電流反饋信號與控制模塊相連。2.按照權利要求1所述的一種永磁真空斷路器控制系統，其特徵在於:所述滅弧室為真空滅弧室。3.按照權利要求1所述的一種永磁真空斷路器控制系統，其特徵在於:所述控制模塊包括整流橋、PWM驅動、第一比較器、第二比較器、選擇器、第一調節器、第二調節器，所述第一比較器輸入端與參考行程曲線和行程反饋信號相連，第一比較器輸出端與選擇器的輸入端相連;選擇器的一個輸出與第二比較器輸入端相連，另一個輸出端經過第一調節器與第二比較器輸入端相連;所述第二比較器的輸入端還與電流反饋信號相連，第二比較器輸出端經過第二調節器、PWM驅動與整流橋相連，所述整流橋與永磁操作機構相連。4.按照權利要求3所述的一種永磁真空斷路器控制系統，其特徵在於:所述第一比較器的同相輸入端接參考行程曲線，反相輸入端接行程反饋信號。5.按照權利要求3所述的一種永磁真空斷路器控制系統，其特徵在於:所述第二比較器的同相輸入端分別接有選擇器的輸出端、第一調節器的輸出端，反相輸出端接電流反饋信號。6.按照權利要求3所述的一種永磁真空斷路器控制系統，其特徵在於:所述第一調節器為PI調節器。7.按照權利要求3所述的一種永磁真空斷路器控制系統，其特徵在於:所述第二比較器為PI調節器。
【文檔編號】H01H33/666GK205692765SQ201620513867
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月30日 公開號201620513867.1, CN 201620513867, CN 205692765 U, CN 205692765U, CN-U-205692765, CN201620513867, CN201620513867.1, CN205692765 U, CN205692765U
【發明人】劉傳洋, 唐徵
【申請人】安徽徵聖智能科技有限公司