[發(fā)明專利]一種采用雙反饋系數(shù)控制策略的智能接觸器控制模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710251169.8
• 申請(qǐng)日: 2017-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN106952781B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許志紅;張長(zhǎng)坤;莊杰榕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): H01H47/02
• 分類號(hào): H01H47/02
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種采用雙反饋系數(shù)控制策略的智能接觸器控制模塊，交直流工作電源經(jīng)由濾波電感、安規(guī)電容構(gòu)成的EMI濾波器接入三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的整流橋D1、D2、D3；整流橋D1連接至非隔離式開關(guān)電源；整流橋D2與濾波電容相連得到直流電，經(jīng)開關(guān)管調(diào)制后施加在續(xù)流二極管和由交流接觸器線圈、去磁電路、電流采樣模塊構(gòu)成串聯(lián)支路的兩端；整流橋D3連接至由分壓電阻R1、R2構(gòu)成的電壓采樣電路，實(shí)時(shí)采集工作電源的電壓信號(hào)并發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理器中；電流采樣模塊采集接觸器線圈電流信號(hào)，通過信號(hào)放大模塊K1、K2放大并發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理器中；數(shù)字控制模塊通過分析工作電源的電壓信號(hào)和接觸器線圈電流信號(hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)控工作電源的狀態(tài)并調(diào)控吸合與分?jǐn)嗖僮鬟^程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及器械智能控制領(lǐng)域，特別是涉及一種采用雙反饋系數(shù)控制策略的智能接觸器控制模塊。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)交流接觸器由交流電直接控制，工作電壓范圍通常在額定工作電壓的75%到110%。工作電壓過低將導(dǎo)致線圈電流偏小，無法產(chǎn)生足夠電磁吸力使接觸器的動(dòng)靜觸頭可靠閉合；電壓過高則使線圈電流偏大，產(chǎn)生的電磁吸力過強(qiáng)導(dǎo)致動(dòng)靜觸頭閉合時(shí)碰撞能量大，引起劇烈觸頭彈跳，產(chǎn)生電弧，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生的電弧可能造成觸頭熔焊，致使接觸器無法正常分?jǐn)嚯娐芬l(fā)故障；工作電壓過高也將使接觸器吸合后的線圈電流偏大，損耗增加，發(fā)熱嚴(yán)重，可能會(huì)使線圈燒毀，因此無法進(jìn)一步拓寬工作電壓范圍。為滿足不同的需求，企業(yè)常根據(jù)工作電壓等級(jí)定制接觸器線圈，市面上常見的電壓等級(jí)有24V、48V、110V、220V、380V等，對(duì)應(yīng)線圈規(guī)格多，設(shè)計(jì)復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。另外，傳統(tǒng)的交流接觸器缺失抵抗工作電源波動(dòng)的能力，當(dāng)電源因故障或負(fù)載變化劇烈而出現(xiàn)電壓大幅度波動(dòng)、電壓暫降等情況時(shí)，可能引起接觸器誤動(dòng)作導(dǎo)致系統(tǒng)故障，引發(fā)事故，造成損失。

近年來電力電子技術(shù)和控制技術(shù)被引入交流接觸器中，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)吸合、吸持、分?jǐn)噙^程，彌補(bǔ)傳統(tǒng)交流接觸器的缺陷。現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)110V以下交直流供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)了升壓電路和降壓斬波電路級(jí)聯(lián)控制模塊，可靈活切換工作狀態(tài)，解決傳統(tǒng)交流接觸器低電壓下吸合困難的問題；現(xiàn)有技術(shù)還提供了一種新型智能抗電壓跌落控制模塊，在故障發(fā)生時(shí)模塊及時(shí)改變運(yùn)行方式，保證觸頭可靠閉合維持系統(tǒng)供電。虛擬仿真技術(shù)同樣作為一種研究手段大量應(yīng)用在接觸器優(yōu)化方面，可以通過ANSYS仿真軟件建立主回路和線圈同時(shí)通電情況下的交流接觸器溫度場(chǎng)模型，分析溫度分布，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。通過運(yùn)用虛擬仿真軟件構(gòu)建傳統(tǒng)交流接觸器吸合、吸持、分?jǐn)喙ぷ鬟^程的動(dòng)態(tài)模型，分析電場(chǎng)、磁場(chǎng)、力場(chǎng)、溫度場(chǎng)等的變化，與電力電子技術(shù)和控制技術(shù)結(jié)合，優(yōu)化控制傳統(tǒng)交流接觸器的工作過程，以提高性能的方式已得到廣泛應(yīng)用。雖已取得成效，但仍存在吸合分?jǐn)鄷r(shí)間過長(zhǎng)、控制拓?fù)浜头桨笍?fù)雜、控制模塊體積大、應(yīng)對(duì)故障情況能力有限等問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種采用雙反饋系數(shù)控制策略的智能接觸器控制模塊，通過對(duì)交流接觸器吸合過程、吸持過程、分?jǐn)噙^程的整體優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)在寬工作電壓范圍下快速吸合分?jǐn)唷⒁种朴|頭彈跳、可靠吸持、具備抵抗短時(shí)電源波動(dòng)和交直流電源通用的能力。