[实用新型]一种矿用永磁机构控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制装置，具体涉及一种永磁机构控制器。 

背景技术

永磁机构是一种用于中低压真空断路器的永磁保持、电子控制的电磁操作机构，与断路器使用的传统弹簧机构和电磁机构相比，永磁机构采用了一种全新的工作原理和结构，工作时主要运动部件极少，无需机械结构脱、锁扣装置，故障源少，具有较高的可靠性，克服传统弹簧机构和电磁机构的不足，将永久磁铁应用于操动机构中，使真空断路器分、合闸位置的保持通过永久磁铁实现传统的脱扣装置，这种磁力机构具有永久磁铁和分闸、合闸控制线圈。目前该机构已经在煤矿井下的防爆开关内广泛应用，作为永磁真空断路器的核心—基于单片机的永磁机构驱动器产生了，它能通过检测供电电压与开关控制信号共同作用，驱动保护控制器实现中低压永磁机构的安全控制。国内的永磁机构目前大多采用51内核的单片机，动作时间较慢，对电网的检测能力滞后，同时作为煤矿井下应用设备，安全性能尤为重要，目前国内的永磁机构不太适用于煤矿井以及安全性更高的环境中。 

实用新型内容

针对国内的永磁机构动作时间较慢，对电网的检测能力滞后，同时作为煤矿井下应用设备，安全性能尤为重要，目前国内的永磁机构不太适用于煤矿井以及安全性更高的环境中的不足，本实用新型提出一种矿用永磁机构控制器。 

本实用新型采用以下技术方案： 

一种矿用永磁机构控制器，包括外壳和充电单元、检测单元、驱动单元、分、合闸信号采集单元和控制单元，控制单元分别与充电单元、检测单元、驱动单元、分、合闸信号采集单元连接，充电单元与检测单元连接，由控制单元控制，通过检测单元检测供电电压与分、合闸控制信号共同作用，驱动驱动单元实现永磁机构的安全控制，外壳和充电单元、检测单元、驱动单元、分、合闸信号采集单元和控制单元之间填充环氧树脂复合物。

所述检测单元包括欠压检测单元、过压检测单元、过充检测单元和断电检测单元，欠压检测单元、过压检测单元和过充检测单元均与控制单元连接，断电检测单元与驱动单元连接。

所述控制单元是基于FPGA的控制单元。

本实用新型的有益技术效果：动作时间快，对电网的检测更为敏捷，外壳和充电单元、检测单元、驱动单元、分、合闸信号采集单元和控制单元之间填充环氧树脂复合物，将可能因部件短路等故障引起火花或过热的部分封入环氧树脂复合物中，避免点燃瓦斯等可燃性气体，使其安全稳定的运行在煤矿井下的特殊的环境中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2为本实用新型的电路框图。 

图3 为本实用新型的第二种电路框图。 

图4 为本实用新型的充电单元电路原理图。 

图5 为本实用新型的驱动单元电路原理图。 

图6 为本实用新型的检测单元电路原理图。 

图7 为本实用新型的基于FPGA的控制单元电路原理图。 

其中：1、外壳，2、充电单元、检测单元、驱动单元、分、合闸信号采集单元和控制单元，3、环氧树脂复合物。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明： 

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种矿用永磁机构控制器，包括外壳1和充电单元、检测单元、驱动单元、分、合闸信号采集单元和控制单元2，检测单元包括欠压检测单元、过压检测单元、过充检测单元和断电检测单元，欠压检测单元、过压检测单元和过充检测单元均与控制单元连接，断电检测单元与驱动单元连接，控制单元是基于FPGA的控制单元，控制单元分别与充电单元、检测单元、驱动单元、分、合闸信号采集单元连接，充电单元与检测单元连接，由控制单元控制，通过检测单元检测供电电压与分、合闸控制信号共同作用，驱动驱动单元实现永磁机构的安全控制，外壳和充电单元、检测单元、驱动单元、分、合闸信号采集单元和控制单元之间填充环氧树脂复合物3，将可能因部件短路等故障引起火花或过热的部分封入环氧树脂复合物中，避免点燃瓦斯等可燃性气体。

首先给永磁机构控制器输入电压为120V±20%的交流电压，充电单元对外接合闸电容和分闸电容进行充电，如果电容充满，检测单元切断充电单元，停止充电。充满电后，此时如果有合闸信号输入，则FPGA发出合闸控制信号，合闸信号采集单元对合闸电容放电，永磁机构控制器进行合闸操作，并闭锁合闸位置。等待分闸信号，对永磁机构进行分闸操作，如果此时外部单元掉电，继电器自动接通电路，分闸信号采集单元让分闸电容放电，对永磁机构控制器进行分闸操作，同时检测欠压信号，如果电压低于80V,FPGA也发出分闸信号，分闸信号采集单元让分闸电容放电，对永磁机构进行分闸操作；同时检测过压信号，如果电压高于140V, FPGA也发出分闸信号，分闸信号采集单元让分闸电容放电，对永磁机构控制器进行分闸操作，完成掉电保护，欠压保护，过压保护，如果有正常分闸信号输入，FPGA也发出分闸信号，分闸信号采集单元让分闸电容放电，对永磁机构进行分闸操作，依此循环，进行分合闸操作。本实用新型对电网的检测更为敏感，外壳和充电单元、检测单元、驱动单元、分、合闸信号采集单元和控制单元之间填充环氧树脂复合物，将可能因部件短路等故障引起火花或过热的部分封入环氧树脂复合物中，避免点燃瓦斯等可燃性气体，使其安全稳定的运行在煤矿井下的特殊的环境中。