[發(fā)明專利]一種高壓斷路器永磁電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410678613.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105702530A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦真理;劉孚平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司平頂山供電公司
• 主分類號(hào): H01H71/10
• 分類號(hào): H01H71/10;H02J13/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸變電設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓斷路器永磁電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制器。

背景技術(shù)

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備。操動(dòng)機(jī)構(gòu)是控制斷路器進(jìn)行分閘和合閘操作的機(jī)構(gòu)。目前比較常用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)等。永磁電機(jī)控制器是永磁電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的核心部分，它的性能直接影響故障的排除效果和斷路器的可靠工作，由于驅(qū)動(dòng)控制器需要瞬間的大功率放電，會(huì)對(duì)內(nèi)部元器件造成沖擊和干擾，同時(shí)驅(qū)動(dòng)器在外部收到雷電、高壓線路、溫度、濕度等諸多因素的影響。

申請(qǐng)?zhí)枮?00610134094.7的發(fā)明專利公開(kāi)一種高壓斷路器直線電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，屬于輸變電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)包括有直線電機(jī)及伺服控制器，直線電機(jī)的次級(jí)和高壓斷路器的動(dòng)觸頭通過(guò)絕緣拉桿連接，直線電機(jī)通過(guò)其上的電樞繞組以及位置和速度傳感器與伺服控制器連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):機(jī)構(gòu)質(zhì)量小，運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)能大大減小，能量損耗減小，使得大部分能量都用到了斷路器動(dòng)觸頭動(dòng)能上，提高了能量的使用效率。并具有如下特點(diǎn):體積小，重量輕;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，高可靠;高效率，低能耗;快速響應(yīng)和高精度;運(yùn)動(dòng)過(guò)程可控。

申請(qǐng)?zhí)枮?01080065843.X的發(fā)明專利公開(kāi)了一種電磁操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路。在使開(kāi)關(guān)（14）閉合，利用充電后的電容器（11）對(duì)閉合用線圈（5）進(jìn)行勵(lì)磁，來(lái)驅(qū)動(dòng)可動(dòng)鐵心（2），以閉合未圖示真空閥時(shí)，若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)（24）及開(kāi)關(guān)（28），則即使因來(lái)自線圈（5）的電磁感應(yīng)而在線圈（6）中產(chǎn)生電壓，也不會(huì)有電流流過(guò)，不會(huì)產(chǎn)生功耗。另外，若在直到開(kāi)關(guān)（14）斷開(kāi)之前使開(kāi)關(guān)（18）閉合，則在開(kāi)關(guān)（14）斷開(kāi)時(shí)流過(guò)線圈（5）的電流會(huì)轉(zhuǎn)變方向而流至包含電阻（17）的串聯(lián)電路（19），因此，能抑制線圈（5）中所發(fā)生的電壓。在使開(kāi)關(guān)（24）閉合，利用電容器（21）對(duì)斷開(kāi)用線圈（6）進(jìn)行勵(lì)磁，來(lái)反向驅(qū)動(dòng)可動(dòng)鐵心（2），以斷開(kāi)真空閥時(shí)，通過(guò)使開(kāi)關(guān)（14）及開(kāi)關(guān)（18）斷開(kāi)，從而即使因來(lái)自線圈（6）的電磁感應(yīng)而在線圈（5）中產(chǎn)生電壓，也不會(huì)有電流流過(guò)，不會(huì)產(chǎn)生功耗。

以上方案，并未對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)控制器作為明確創(chuàng)新與保護(hù)，針對(duì)驅(qū)動(dòng)控制器這一比較重要但脆弱的環(huán)節(jié)，需要提出一種合理方案，使其具有具有驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、速度快、電平容性好、使用靈活方便、成本低廉和可靠度高等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種高壓斷路器永磁電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制器，具備通訊功能，可以配合斷路器組成區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)監(jiān)控中心的上位機(jī)界面控制斷路器的分合閘，同時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中斷路器的運(yùn)行狀況。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高壓斷路器永磁電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制器，包括相互連接的檢測(cè)模塊和控制模塊，所述檢測(cè)模塊與所述控制模塊均與電源模塊連接，所述控制模塊連接傳輸模塊；所述控制模塊包括單片機(jī)與驅(qū)動(dòng)控制電路，所述傳輸模塊包括開(kāi)關(guān)量傳輸單元與串行通信單元，所述檢測(cè)模塊包括電容器電壓檢測(cè)電路。

所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括分合閘控制模塊，所述分合閘控制模塊包括電壓檢測(cè)模塊、儲(chǔ)能電容和功率開(kāi)關(guān)器件。

所述功率開(kāi)關(guān)器件為絕緣柵雙極型晶體管。

所述開(kāi)關(guān)量傳輸單元包括開(kāi)關(guān)量輸入電平轉(zhuǎn)換電路和繼電器輸出電路。

所述電源模塊包括多路開(kāi)關(guān)電源與穩(wěn)壓電路。

所述電容器電壓檢測(cè)電路包括線性光耦。

所述串行通信單元包括RS485串行通信接口電路。

高壓斷路器永磁電機(jī)操作機(jī)構(gòu)有以下的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè)，簡(jiǎn)單可靠；采用電容器作為操作電源，操作能耗比較小，效率高；具有較高的快速響應(yīng)能力和較高的精度，符合真空斷路器的特性要求；采用現(xiàn)代的控制理論和基于微處理器的數(shù)字控制系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確控制斷路器的開(kāi)斷和關(guān)合時(shí)間，還可以按照預(yù)定的曲線運(yùn)動(dòng)，能夠很方便實(shí)現(xiàn)通信、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷功能。由于驅(qū)動(dòng)器需要瞬間的大功率放電，會(huì)對(duì)內(nèi)部元器件造成沖擊和干擾，同時(shí)驅(qū)動(dòng)器在外部收到雷電、高壓線路、溫度、濕度等諸多因素的影響，所以相對(duì)于其他部件，驅(qū)動(dòng)器是比較重要但很脆弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。