[实用新型]一种带相位控制及开关监控功能的永磁机构控制器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种配电自动化控制设备，更具体涉及一种可实现相位控制及开关监控功能的永磁机构控制器。提高了抗干扰能力和工作可靠性，大大降低了制造成本和二次控制回路的复杂性，三个永磁机构驱动模块相对独立，有各自的储能电容，控制简单，易维护。

背景技术

相控开关技术是指断路器在控制系统的控制下，在系统电压或电流波形的指定相角处合闸或分闸，使电力设备在对自身和系统冲击最小的情况下投入或切出电力系统的智能控制技术。但是传统的断路器是由复杂的传动机构组成的机械系统，动作时间分散性大，运动可控性差，响应速度慢，因而很难实现机械运动的精确控制。永磁机构是一种电磁操动、永磁保持、电子控制的操作机构，性能先进。由于取消了脱扣、锁扣装置，而采用永久磁铁进行终端位置的保持，动作元件和零部件数目明显减少，使断路器动作的可靠性大大提高，分合闸时间稳定，分合闸动作时间分散性小，满足相控开关技术的要求。传统的永磁机构控制器功能单一，只对永磁机构进行分合驱动和分合状态等简单的监控，智能化程度较低。用于相控功能断路器的永磁机构控制器，由于要实现断路器三相独立操作，传统的方法是采用三个独立的永磁机构控制器，再通过具有三组独立开出的相位控制器对其进行控制。其次，为完成开关自身的性能监控，传统的方法还需要配置一个检测装置模块。采用上述方案的断路器智能化程度较低，五个模块通过并行总线相连接，系统结构和外部走线复杂，容易受到外界的电磁干扰，系统精度和可靠性降低，还增加了整体的制造成本和二次控制回路的复杂性，不能适应智能配电网发展的需求。

实用新型内容

本实用新型目的在于提出一种带相位控制及开关监控功能的永磁机构控制器。提高了抗干扰能力和工作可靠性，大大降低了制造成本和二次控制回路的复杂性，三个永磁机构驱动模块相对独立，有各自的储能电容，控制简单，易维护。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种带相位控制及开关监控功能的永磁机构控制器，包括交流采样模块、CPU主控模块、第一永磁机构驱动模块、第二永磁机构驱动模块、第三永磁机构驱动模块，其特征在于：

电源模块插接在背板上用于供电；交流采样模块通过背板连接到CPU主控模块外扩的14位A/D模块上；第一永磁机构驱动模块、第二永磁机构驱动模块和第三永磁机构驱动模块经并口总线方式通过背板连接到CPU主控模块的PWM模块上；人机界面模块经并口总线方式通过背板连接到CPU主控模块外扩的RAM上。

CPU主控模块，包括数字信号处理单元、开入单元、开出单元、存储单元、通讯单元、实时时钟单元和温度检测单元。

第一永磁机构驱动模块、第二永磁机构驱动模块和第三永磁机构驱动模块三组独立，结构相同，第一永磁机构驱动模块包括中心对称半桥结构的放电回路单元、合闸驱动单元、分闸驱动单元、合分闸信号互锁单元、合闸储能电容单元、分闸储能电容单元、线圈电流采样单元和开关位置检测单元。

交流采样模块，包括互感器单元和隔离单元。

人机界面模块，包括LCD显示单元、LED显示单元和按键识别单元。

电源模块为控制器所有的模块提供所需要的直流电源，并通过背板实现所以模块的电连接。

本实用新型的有益效果是：1）控制器将三个永磁机构驱动模块、相控开关技术和开关监控集合成一个智能控制装置，接线简单，提高了抗干扰能力和工作可靠性，大大降低了制造成本和二次控制回路的复杂性；2）具有友好的人机对话界面，可以方便地查看电网电量参数、开关状态参数、设置相位角和通讯参数等；3）具有开关监控功能，可对开关实现在线监测，对开关性能进行评估；4）三个永磁机构驱动模块相对独立，有各自的储能电容，控制简单，易维护；5）将相位控制技术与永磁机构驱动技术有效结合，通过闭环控制，自适应补偿温度，保证合、分闸动作时间的稳定性，提高分合闸相位的精度。

附图说明

图1是一种带相位控制及开关监控功能的永磁机构控制器的结构示意图

图2是一种带相位控制及开关监控功能的永磁机构控制器结构框图

其中：1-电源模块、2-交流采样模块、3-CPU主控模块、4A-第一永磁机构驱动模块、5B-第二永磁机构驱动模块、6C-第三永磁机构驱动模块、7-背板、8-人机界面模块。

具体实施方式

下面结合附图详述本实用新型的具体实施方式：