一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，包括靜觸頭、動(dòng)觸頭、滅弧室、絕緣拉桿、行程傳感器、主軸、操作軸、永磁操作機(jī)構(gòu)、控制模塊，所述靜觸頭、動(dòng)觸頭安裝在滅弧室內(nèi)，動(dòng)觸頭通過(guò)絕緣拉桿與主軸相連，所述主軸通過(guò)操作軸與永磁操作機(jī)構(gòu)相連，所述控制模塊與永磁操作機(jī)構(gòu)相連并向永磁操作機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，所述行程傳感器安裝在絕緣拉桿上，行程傳感器檢測(cè)到的行程反饋信號(hào)傳送給控制模塊，所述永磁操作機(jī)構(gòu)線圈上的電流反饋信號(hào)與控制模塊相連。本發(fā)明通過(guò)雙閉環(huán)控制永磁操作機(jī)構(gòu)，使觸頭運(yùn)動(dòng)特性處于受控狀態(tài)，提高了控制系統(tǒng)的魯棒性及控制精度，保證永磁操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作的穩(wěn)定性，提高真空斷路器智能化操作水平。
【專利說(shuō)明】
一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及永磁真空斷路器控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器作為電力系統(tǒng)中重要的開(kāi)關(guān)設(shè)備，它既能在正常的工作情況下接通或分?jǐn)嘭?fù)載電流，而且當(dāng)系統(tǒng)處于過(guò)載、短路、欠壓等故障狀態(tài)時(shí)也能夠及時(shí)自動(dòng)切斷故障電路，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)用電設(shè)備和電纜等的保護(hù)作用。當(dāng)系統(tǒng)故障被排除后，斷路器又可以迅速地使系統(tǒng)恢復(fù)正常供電。此外，斷路器既可以進(jìn)行本地操作，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。真空斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)在不采用任何控制技術(shù)操動(dòng)過(guò)程中，合閘相位是隨機(jī)的，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程，降低電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)中一次、二次設(shè)備的正常工作。研究斷路器的智能控制技術(shù)既能夠提高斷路器動(dòng)作穩(wěn)定性，抑制電力系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程，對(duì)切實(shí)提高電力系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命有著重要意義。但是，目前的控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中不能夠精確地控制合閘相位實(shí)現(xiàn)同步關(guān)合，對(duì)電力系統(tǒng)涌流和過(guò)電壓的抑制能力低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的為了能夠精確地控制合閘相位實(shí)現(xiàn)同步關(guān)合，提供一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，利用行程反饋信號(hào)、電流反饋信號(hào)與預(yù)設(shè)曲線進(jìn)行比較，通過(guò)雙閉環(huán)控制永磁操作機(jī)構(gòu)，使觸頭運(yùn)動(dòng)特性處于受控狀態(tài)，提高了控制系統(tǒng)的魯棒性及控制精度，保證永磁操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作的穩(wěn)定性，提高真空斷路器智能化操作水平。
[0004]本發(fā)明所要求解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]—種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，包括靜觸頭、動(dòng)觸頭、滅弧室、絕緣拉桿、行程傳感器、主軸、操作軸、永磁操作機(jī)構(gòu)、控制模塊，所述靜觸頭、動(dòng)觸頭安裝在滅弧室內(nèi)，動(dòng)觸頭通過(guò)絕緣拉桿與主軸相連，所述主軸通過(guò)操作軸與永磁操作機(jī)構(gòu)相連，所述控制模塊與永磁操作機(jī)構(gòu)相連并向永磁操作機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，所述行程傳感器安裝在絕緣拉桿上，行程傳感器檢測(cè)到的行程反饋信號(hào)傳送給控制模塊，所述永磁操作機(jī)構(gòu)線圈上的電流反饋信號(hào)與控制模塊相連。
[0006]進(jìn)一步地，所述滅弧室為真空滅弧室。
[0007]進(jìn)一步地，所述控制模塊包括整流橋、PffM驅(qū)動(dòng)、第一比較器、第二比較器、選擇器、第一調(diào)節(jié)器、第二調(diào)節(jié)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(hào)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(gè)輸出與第二比較器輸入端相連，另一個(gè)輸出端經(jīng)過(guò)第一調(diào)節(jié)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(hào)相連，第二比較器輸出端經(jīng)過(guò)第二調(diào)節(jié)器、PWM驅(qū)動(dòng)與整流橋相連，所述整流橋與永磁操作機(jī)構(gòu)相連。
[0008]進(jìn)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(hào)。
[0009]進(jìn)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(diào)節(jié)器的輸出端，反相輸出端接電流反饋信號(hào)。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器。
[0011]進(jìn)一步地，所述第二比較器為PI調(diào)節(jié)器。
[0012]本發(fā)明的有益效果:一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，利用行程反饋信號(hào)、電流反饋信號(hào)與預(yù)設(shè)曲線進(jìn)行比較，通過(guò)雙閉環(huán)控制永磁操作機(jī)構(gòu)，使觸頭運(yùn)動(dòng)特性處于受控狀態(tài)，提高了控制系統(tǒng)的魯棒性及控制精度，保證永磁操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作的穩(wěn)定性，提高真空斷路器智能化操作水平。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明控制系統(tǒng)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0015]具體實(shí)施時(shí)，結(jié)合圖1，一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，包括靜觸頭、動(dòng)觸頭、滅弧室、絕緣拉桿、行程傳感器、主軸、操作軸、永磁操作機(jī)構(gòu)、控制模塊。靜觸頭、動(dòng)觸頭安裝在滅弧室內(nèi)，動(dòng)觸頭通過(guò)絕緣拉桿與主軸相連，主軸通過(guò)操作軸與永磁操作機(jī)構(gòu)相連，控制模塊與永磁操作機(jī)構(gòu)相連并向永磁操作機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，行程傳感器安裝在絕緣拉桿上，行程傳感器檢測(cè)到的行程反饋信號(hào)傳送給控制模塊，永磁操作機(jī)構(gòu)線圈上的電流反饋信號(hào)與控制模塊相連。滅弧室為真空滅弧室?？刂颇K包括整流橋、PWM驅(qū)動(dòng)、第一比較器、第二比較器、選擇器、第一調(diào)節(jié)器、第二調(diào)節(jié)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(hào)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(gè)輸出與第二比較器同相輸入端相連，選擇器的另一個(gè)輸出端經(jīng)過(guò)第一調(diào)節(jié)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(hào)相連，第二比較器輸出端經(jīng)過(guò)第二調(diào)節(jié)器、PWM驅(qū)動(dòng)與整流橋相連，整流橋與永磁操作機(jī)構(gòu)相連。第一調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器。第二比較器為PI調(diào)節(jié)器。
[0016]具體工作時(shí)，本發(fā)明控制系統(tǒng)采用的雙閉環(huán)調(diào)速控制，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，外環(huán)為位置環(huán)。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)觸頭的行程反饋信號(hào)與預(yù)設(shè)的參考行程曲線進(jìn)行比較，得到位置環(huán)的偏差信號(hào)。當(dāng)位置環(huán)的偏差信號(hào)在外環(huán)偏差閾值內(nèi)時(shí)，選擇器輸出偏差信號(hào)(位置曲線)經(jīng)過(guò)第一調(diào)節(jié)器(PI調(diào)節(jié)器)參數(shù)調(diào)節(jié)后作為電流環(huán)的輸入信號(hào)與反饋電流信號(hào)進(jìn)行比較，得到的比較結(jié)果經(jīng)過(guò)第二調(diào)節(jié)器(PI調(diào)節(jié)器)參數(shù)調(diào)節(jié)，確定PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)觸頭運(yùn)動(dòng)特性的閉環(huán)控制。當(dāng)外環(huán)偏差信號(hào)不在外環(huán)偏差閾值內(nèi)，則選擇器輸出參考電流曲線與反饋電流信號(hào)進(jìn)行比較，得到的比較結(jié)果經(jīng)過(guò)第二調(diào)節(jié)器(PI調(diào)節(jié)器)參數(shù)調(diào)節(jié)，確定HVM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)觸頭運(yùn)動(dòng)特性的閉環(huán)控制。雙閉環(huán)控制既避免由于傳感器誤差造成的速度響應(yīng)有超調(diào)、穩(wěn)態(tài)誤差較大、對(duì)負(fù)載的適應(yīng)能力差等缺點(diǎn)，又能夠有效控制永磁操作機(jī)構(gòu)觸頭行程與線圈電流，使觸頭運(yùn)動(dòng)特性處于受控狀態(tài)，提高了控制系統(tǒng)的魯棒性及控制精度，保證永磁操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作的穩(wěn)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發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，其特征在于:包括靜觸頭、動(dòng)觸頭、滅弧室、絕緣拉桿、行程傳感器、主軸、操作軸、永磁操作機(jī)構(gòu)、控制模塊，所述靜觸頭、動(dòng)觸頭安裝在滅弧室內(nèi)，動(dòng)觸頭通過(guò)絕緣拉桿與主軸相連，所述主軸通過(guò)操作軸與永磁操作機(jī)構(gòu)相連，所述控制模塊與永磁操作機(jī)構(gòu)相連并向永磁操作機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，所述行程傳感器安裝在絕緣拉桿上，行程傳感器檢測(cè)到的行程反饋信號(hào)傳送給控制模塊，所述永磁操作機(jī)構(gòu)線圈上的電流反饋信號(hào)與控制模塊相連。2.按照權(quán)利要求1所述的一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述滅弧室為真空滅弧室。3.按照權(quán)利要求1所述的一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊包括整流橋、PWM驅(qū)動(dòng)、第一比較器、第二比較器、選擇器、第一調(diào)節(jié)器、第二調(diào)節(jié)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(hào)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(gè)輸出與第二比較器輸入端相連，另一個(gè)輸出端經(jīng)過(guò)第一調(diào)節(jié)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(hào)相連，第二比較器輸出端經(jīng)過(guò)第二調(diào)節(jié)器、PWM驅(qū)動(dòng)與整流橋相連，所述整流橋與永磁操作機(jī)構(gòu)相連。4.按照權(quán)利要求3所述的一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，其特征在于: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(hào)。5.按照權(quán)利要求3所述的一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，其特征在于: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(diào)節(jié)器的輸出端，反相輸出端接電流反饋信號(hào)。6.按照權(quán)利要求3所述的一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器。7.按照權(quán)利要求3所述的一種永磁真空斷路器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第二比較器為PI調(diào)節(jié)器。
【文檔編號(hào)】H01H33/666GK105938777SQ201610375062
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】劉傳洋, 唐征
【申請(qǐng)人】安徽征圣智能科技有限公司