[发明专利]一种用于优化永磁接触器的智能控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电器设备及电气工程领域，具体地说，特别涉及到一种用于优化永磁接触器的智能控制方法。

背景技术

现有改善永磁接触器动态特性主要有两大类，一类是基于各种优化算法，进行优化永磁接触器的本体参数，缺点是合闸时，不能实时地调节永磁接触器的动态特性；另一种方法是通过施加良好的控制方法，如现有的分段PWM控制技术、弱磁控制等，这些方法大多基于主观人为地将永磁接触器合闸时动铁心的移动位移进行分段，然后施加相应的控制，过于依赖主观判断，并且属于开环控制，系统鲁棒性不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于优化永磁接触器的智能控制方法，通过将动铁心的移动位移以及相应的速度作为模糊控制的输入，占空比作为模糊控制的输出，此占空比作为主电路的PWM控制的占空比，通过调节主电路输出电流的大小，从而改善永磁接触器的动态特性，达到优化的目的。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于优化永磁接触器的智能控制方法，包括如下步骤：

1)当永磁接触器闭合时，主电路开关闭合，由于永磁接触器动铁心的移动位移与线圈电流具有映射关系，因此可以通过检测线圈电流后经单片机处理获取动铁心的实时位移，并且通过单片机处理可以获取相应的动铁心移动速度；

2)将动铁心的实时位移与相应的移动速度设定为模糊控制的输入，并通过相应的模糊控制规则，经由单片机处理，获得相应的占空比输出，考虑到该输出为连续函数，无法直接控制主电路的开关S1，因此需要通过单片机系统的一定间隔时间的采样，从而获得控制主电路开关S1的PWM输出，从而实现对主电路通过的线圈电流的调节作用，改善接触器的闭合动态特性；

3)当判断到永磁接触器动铁心已完成闭合过程后，断开主电路开关S1；

4)永磁接触器的工作电压在85％Un～110％Un，当永磁接触器处于工作状态时，主电路进线端加一个压敏电阻，当处于过压状态时，该压敏电阻接通，致使后续的主电路被短接，无电通过，而后续电路中有电采样比较环节，可以检测到该信号，并发送于单片机，单片机发生报警，并断开主电路；当处于失压或欠压时，在后续电路中经采样比较环节，发送于单片机，单片机发生报警，并切断主电路；

5)当永磁接触器接受到分闸信号时，单片机发出分闸信号，并控制其分闸开关S2闭合，储能电容C实现放电，从而实现弱化永磁接触器的磁场，实现分闸。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、永磁接触器的动态合闸过程是非常复杂的，涉及到电场、磁场、温度场、机械动力学等多种，而通过模糊控制则可以避开这些复杂耦合的建模过程。

2、永磁接触器闭合时，经常受开通相位角以及工作电压的影响，而本发明提出的控制方法具有很强的鲁棒性，基本不受这些因素的干扰，可以有效地改善永磁接触器的动态特性，减少触头的弹跳次数。

附图说明

图1为本发明所述的用于优化永磁接触器的主电路图。

图2为本发明所述的用于优化永磁接触器的控制结构框图。

图3为本发明所述的用于优化永磁接触器的模糊控制结构框图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明所述的一种用于优化永磁接触器的智能控制方法，包括如下步骤：

I、当永磁接触器闭合时，主电路开关闭合，由于永磁接触器动铁心的移动位移与线圈电流具有一定的关系，因此可以通过检测线圈电流后经单片机处理获取动铁心的实时位移。并且通过单片机处理可以获取相应的动铁心移动速度。主电路图详见图1。

II、将动铁心的实时位移与相应的移动速度设定为模糊控制的输入，并通过相应的模糊控制规则，经由单片机处理，获得相应的占空比输出，考虑到该输出为连续函数，无法直接控制主电路的开关S1，因此需要通过单片机系统的一定间隔时间的采样(该采样时间为输出PWM的周期T)，从而获得控制主电路开关S1的PWM输出，从而实现对主电路通过的线圈电流的调节作用，改善接触器的闭合动态特性。控制结构框图详见图2，模糊控制结构框图详见图3。

III、当判断到永磁接触器动铁心已完成闭合过程后，断开主电路开关S1。