[實(shí)用新型]一種雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920086719.6
• 申請(qǐng)日: 2009-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201417683Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙軍;張冰;柳歡歡;劉飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01H3/28
• 分類(lèi)號(hào): H01H3/28;H01H33/38;H01H33/666
• 代理公司: 武漢帥丞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 朱必武

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路，屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)在電力開(kāi)關(guān)領(lǐng)域，特別是在真空斷路器上已經(jīng)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。隨著高壓、特高壓交流輸電工程的增多，對(duì)雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)提出了更高的要求。不僅要求雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)響應(yīng)快、時(shí)間分散性小、實(shí)現(xiàn)同步分合閘，而且還要求機(jī)構(gòu)能夠用小功率電源操作，同時(shí)為了適應(yīng)電力系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜的現(xiàn)有設(shè)計(jì)，還要保證機(jī)構(gòu)盡可能的小型化。然而目前的控制電路限制了雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)滿(mǎn)足上述的全部要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：提供一種體積小、響應(yīng)時(shí)間短、所需電容器容量小的雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路，包括電容C，分閘線圈，合閘線圈，開(kāi)關(guān)管VT1、VT3，其特征在于：還包括開(kāi)關(guān)管VT2和VT4，其中，開(kāi)關(guān)管VT1和VT4的集電極分別與電容C的兩端相連接；而兩者的發(fā)射極分別與開(kāi)關(guān)管VT2、VT3的發(fā)射極相連接；開(kāi)關(guān)管VT2、VT3的集電極分別與開(kāi)關(guān)管VT1、VT4的集電極相連接；分閘線圈的兩端分別連接開(kāi)關(guān)管VT2的集電極和發(fā)射極；合閘線圈的兩端分別連接開(kāi)關(guān)管VT4的集電極和發(fā)射極；可控開(kāi)關(guān)管VT2和VT4可以選用功率MOSFET、IGBT等全控開(kāi)關(guān)。

如上所述的雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于：所述的開(kāi)關(guān)管VT2和VT4是可控開(kāi)關(guān)管。

如上所述的雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于：所述的電容C是廣義儲(chǔ)能電源，可以是普通的電解電容，也可以是蓄電池等其他類(lèi)型的電源。

本實(shí)用新型的有益效果是：使用可控開(kāi)關(guān)管VT2和VT4取代傳統(tǒng)控制電路使用的續(xù)流二極管，通過(guò)對(duì)VT2和VT4的控制，保證在工作線圈回路導(dǎo)通時(shí)非工作線圈回路斷開(kāi)，從而不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流激發(fā)反方向的磁場(chǎng)，大大減少動(dòng)鐵心的始動(dòng)安匝數(shù)和最大安匝數(shù)，所以能夠減少機(jī)構(gòu)內(nèi)部的溫升，并且因?yàn)閷?dǎo)線的電流密度有個(gè)上限值，設(shè)計(jì)時(shí)就可以減小線圈的體積，從而可以將機(jī)構(gòu)的體積縮小、重量減輕。

使用可控開(kāi)關(guān)管VT2和VT4取代傳統(tǒng)的續(xù)流二極管，對(duì)于同樣的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)和電源參數(shù)，可以減少機(jī)構(gòu)的響應(yīng)時(shí)間，提高動(dòng)作速度。減少機(jī)構(gòu)的響應(yīng)時(shí)間可以減少線路承受短路等異常工況的時(shí)間，動(dòng)作速度快能夠更好地滿(mǎn)足高壓開(kāi)關(guān)對(duì)分閘速度的要求。

因?yàn)闇p小了最大安匝數(shù)，所以在滿(mǎn)足機(jī)構(gòu)動(dòng)作要求的情況下可以減小電容器容量或者電容器的充電電壓。減小電容器的充電電壓實(shí)現(xiàn)了小功率電源操作的要求，減小電容器的容量可以節(jié)省電容器所占的空間。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路的原理圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路所控制的機(jī)構(gòu)本體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

圖2中標(biāo)記的說(shuō)明，動(dòng)導(dǎo)桿1，端蓋2，動(dòng)鐵芯3，分閘線圈4，永磁體5，磁軛6，合閘線圈7。

參見(jiàn)圖1，一種雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路，包括電容C，分閘線圈(即L1)，合閘線圈(即L2)，開(kāi)關(guān)管VT1、VT3，其特征在于：還包括開(kāi)關(guān)管VT2和VT4，其中，開(kāi)關(guān)管VT1和VT4的集電極分別與電容C的兩端相連接；而兩者的發(fā)射極分別與開(kāi)關(guān)管VT2、VT3的發(fā)射極相連接；開(kāi)關(guān)管VT2、VT3的集電極分別與開(kāi)關(guān)管VT1、VT4的集電極相連接；分閘線圈的兩端分別連接開(kāi)關(guān)管VT2的集電極和發(fā)射極；合閘線圈的兩端分別連接開(kāi)關(guān)管VT4的集電極和發(fā)射極；可控開(kāi)關(guān)管VT2和VT4可以選用功率MOSFET、IGBT等全控開(kāi)關(guān)。電容C由外電路對(duì)其預(yù)充電，為機(jī)構(gòu)提供激磁能量；開(kāi)關(guān)管VT1、VT2、VT3、VT4為可控開(kāi)關(guān)，控制電路的導(dǎo)通與關(guān)斷。

如上所述的雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于：所述的開(kāi)關(guān)管VT2和VT4是可控開(kāi)關(guān)管。

如上所述的雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于：所述的電容C是廣義儲(chǔ)能電源，可以是普通的電解電容，也可以是蓄電池等其他類(lèi)型的電源。

參見(jiàn)圖1，圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例的雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電路的控制方式如下：

對(duì)于圖2中的位置狀態(tài)，動(dòng)鐵芯3處于合閘位置，如果進(jìn)行分閘操作，則需給開(kāi)關(guān)管VT1加觸發(fā)信號(hào)使之導(dǎo)通，同時(shí)讓VT2、VT3、VT4均處于截止?fàn)顟B(tài)，電容C通過(guò)開(kāi)關(guān)管VT1給分閘線圈4供電，驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵心3向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到位時(shí)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)管VT1，開(kāi)通開(kāi)關(guān)管VT2，分閘線圈4通過(guò)開(kāi)關(guān)管VT2回路續(xù)流。

當(dāng)動(dòng)鐵芯3處于分閘位置，如果進(jìn)行合閘操作，則需給開(kāi)關(guān)管VT3加觸發(fā)信號(hào)使之導(dǎo)通，同時(shí)讓開(kāi)關(guān)管VT1、VT2、VT4均處于截止?fàn)顟B(tài)，電容C通過(guò)開(kāi)關(guān)管VT3給合閘線圈7供電，驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯3向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到位時(shí)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)管VT3，開(kāi)通開(kāi)關(guān)管VT4，合閘線圈7通過(guò)開(kāi)關(guān)管VT4回路續(xù)流。