[發明專利]一種用于優化永磁接觸器的智能控制方法

在審

• 申請號: 201611122287.0
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106597934A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 籍海亮;遲長春;劉紅松;李化影
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司31227
• 代理人: 余晨波

技術領域

本發明涉及電器設備及電氣工程領域，具體地說，特別涉及到一種用于優化永磁接觸器的智能控制方法。

背景技術

現有改善永磁接觸器動態特性主要有兩大類，一類是基于各種優化算法，進行優化永磁接觸器的本體參數，缺點是合閘時，不能實時地調節永磁接觸器的動態特性；另一種方法是通過施加良好的控制方法，如現有的分段PWM控制技術、弱磁控制等，這些方法大多基于主觀人為地將永磁接觸器合閘時動鐵心的移動位移進行分段，然后施加相應的控制，過于依賴主觀判斷，并且屬于開環控制，系統魯棒性不強。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于優化永磁接觸器的智能控制方法，通過將動鐵心的移動位移以及相應的速度作為模糊控制的輸入，占空比作為模糊控制的輸出，此占空比作為主電路的PWM控制的占空比，通過調節主電路輸出電流的大小，從而改善永磁接觸器的動態特性，達到優化的目的。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種用于優化永磁接觸器的智能控制方法，包括如下步驟：

1)當永磁接觸器閉合時，主電路開關閉合，由于永磁接觸器動鐵心的移動位移與線圈電流具有映射關系，因此可以通過檢測線圈電流后經單片機處理獲取動鐵心的實時位移，并且通過單片機處理可以獲取相應的動鐵心移動速度；

2)將動鐵心的實時位移與相應的移動速度設定為模糊控制的輸入，并通過相應的模糊控制規則，經由單片機處理，獲得相應的占空比輸出，考慮到該輸出為連續函數，無法直接控制主電路的開關S1，因此需要通過單片機系統的一定間隔時間的采樣，從而獲得控制主電路開關S1的PWM輸出，從而實現對主電路通過的線圈電流的調節作用，改善接觸器的閉合動態特性；

3)當判斷到永磁接觸器動鐵心已完成閉合過程后，斷開主電路開關S1；

4)永磁接觸器的工作電壓在85％Un～110％Un，當永磁接觸器處于工作狀態時，主電路進線端加一個壓敏電阻，當處于過壓狀態時，該壓敏電阻接通，致使后續的主電路被短接，無電通過，而后續電路中有電采樣比較環節，可以檢測到該信號，并發送于單片機，單片機發生報警，并斷開主電路；當處于失壓或欠壓時，在后續電路中經采樣比較環節，發送于單片機，單片機發生報警，并切斷主電路；

5)當永磁接觸器接受到分閘信號時，單片機發出分閘信號，并控制其分閘開關S2閉合，儲能電容C實現放電，從而實現弱化永磁接觸器的磁場，實現分閘。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

1、永磁接觸器的動態合閘過程是非常復雜的，涉及到電場、磁場、溫度場、機械動力學等多種，而通過模糊控制則可以避開這些復雜耦合的建模過程。

2、永磁接觸器閉合時，經常受開通相位角以及工作電壓的影響，而本發明提出的控制方法具有很強的魯棒性，基本不受這些因素的干擾，可以有效地改善永磁接觸器的動態特性，減少觸頭的彈跳次數。

附圖說明

圖1為本發明所述的用于優化永磁接觸器的主電路圖。

圖2為本發明所述的用于優化永磁接觸器的控制結構框圖。

圖3為本發明所述的用于優化永磁接觸器的模糊控制結構框圖。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

本發明所述的一種用于優化永磁接觸器的智能控制方法，包括如下步驟：

I、當永磁接觸器閉合時，主電路開關閉合，由于永磁接觸器動鐵心的移動位移與線圈電流具有一定的關系，因此可以通過檢測線圈電流后經單片機處理獲取動鐵心的實時位移。并且通過單片機處理可以獲取相應的動鐵心移動速度。主電路圖詳見圖1。

II、將動鐵心的實時位移與相應的移動速度設定為模糊控制的輸入，并通過相應的模糊控制規則，經由單片機處理，獲得相應的占空比輸出，考慮到該輸出為連續函數，無法直接控制主電路的開關S1，因此需要通過單片機系統的一定間隔時間的采樣(該采樣時間為輸出PWM的周期T)，從而獲得控制主電路開關S1的PWM輸出，從而實現對主電路通過的線圈電流的調節作用，改善接觸器的閉合動態特性。控制結構框圖詳見圖2，模糊控制結構框圖詳見圖3。

III、當判斷到永磁接觸器動鐵心已完成閉合過程后，斷開主電路開關S1。