[发明专利]一种电磁斥力操动机构及其储能模块、储能装置

说明书

本发明涉及一种电磁斥力操动机构及其储能模块、储能装置，其中，电磁斥力操动机构及其储能模块、储能装置的放电电路由晶闸管构成，晶闸管的一端连接储能电容、另一端用于连接电磁斥力操动机构的励磁线圈。本发明的控制电路简单、自动化程度高、可靠性好，并具有较强的抗干扰能力，能够实现电磁斥力机构的一次电磁斥力分、合闸操作，使动触头可靠进行电磁驱动和电磁缓冲，并在一次操作结束后短时间内完成自动储能，下一次分、合闸做好准备。

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种电磁斥力操动机构及其储能模块、储能装置。

背景技术

目前，电压源型换流站的多端直流输电系统亟需直流断路器能够电磁斥力隔离直流侧故障线路，保证各换流站向正常线路的可靠供电。一般，直流断路器的动作时间主要取决于其中机械开关操动机构的动作时间。因此，电磁斥力操动机构是当前的研究热点问题之一。

电磁斥力操动机构主要包括三个关键单元：驱动单元，缓冲单元和保持单元。其中，驱动单元需在分、合闸前期驱动机械开关动触头加速运动；缓冲单元需在分、合闸后期使动触头减速，以避免动触头的强烈撞击并提高其机械寿命；保持单元需为动触头提供保持力，以使其稳定在分、合闸位置。电磁斥力驱动器具有响应时间短、动作速度快的特点，可被用作驱动单元和缓冲单元以实现机械开关动触头的电磁驱动和电磁缓冲。

电磁斥力操动机构动作的原理是预先充电的储能电容向合闸或合闸励磁线圈放电，在金属盘上感应出涡流，涡流产生的磁场与线圈中放电电流产生磁场方向相反，产生电磁斥力，从而驱动金属盘带动机械开关动触头向远离线圈的方向运动，实现分合闸。因此电磁斥力操动机构的储能以及触发设备是其储能和控制的关键。

目前，电磁斥力驱动器中控制电容放电的控制开关为普通电控晶闸管，电控晶闸管的驱动电路与电容放电回路电气连接，驱动电路抗电磁干扰能力差，易导致电控晶闸管的误导通进而导致机械开关的误动作。另外，在一次分合闸操作完成后，电磁斥力驱动器中的预充电电容需重新充电，传统方式多采用触点式开关控制电源为电容重新充电，该方式不仅控制复杂，且由于触点式开关存在预击穿等问题，易对周围设备产生电磁干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁斥力操动机构及其储能模块、储能装置，用于电磁斥力操动机构的自动储能，放电后晶闸管自动关断，样机试验证明了工作的可靠性。

本发明提出一种电磁斥力操动机构的储能模块，包括：储能电容、充电电路、放电电路，其中，充电电路和放电电路分别连接在储能电容两端，所述放电电路由晶闸管构成，晶闸管的一端连接所述储能电容、另一端用于连接所述电磁斥力操动机构的驱动线圈或缓冲线圈。

所述晶闸管为光控型晶闸管。

所述充电电路包括二极管和电阻，二极管的阴极通过电阻连接所述储能电容。

所述充电电路还包括开关，开关的一端连接所述二极管阴极，开关的另一端连接所述储能电容，所述开关、电阻及储能电容形成耗能回路。

本发明还提出一种电磁斥力操动机构的储能装置，包括电压变换模块及与其连接的储能模块，所述储能模块包括储能电容、充电电路、放电电路，其中，充电电路和放电电路分别连接在储能电容两端，所述放电电路由晶闸管构成，晶闸管的一端连接所述储能电容、另一端用于连接所述电磁斥力操动机构的驱动线圈或缓冲线圈。

所述晶闸管为光控型晶闸管。

所述充电电路包括二极管和电阻，二极管的阴极通过电阻连接所述储能电容。

所述充电电路还包括开关，开关的一端连接所述二极管的阴极，开关的另一端连接所述储能电容，所述开关、电阻及储能电容形成耗能回路。