[发明专利]一种真空断路器操动机构控制电路

说明书

技术领域

本发明属于断路器控制电路领域，尤其涉及一种真空断路器永磁电机操动机构的控制电路。

背景技术

真空断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，起到控制工作电路和切断短路电流保护系统的作用。操动机构是控制真空断路器进行分闸和合闸操作的重要机构，真空断路器的动作依靠操动机构进行控制，只有操动机构和真空断路器配合良好，才能大幅度增加了真空断路器的可靠性和可控性。目前比较常用的操动机构主要有电磁操动机构、弹簧操动机构、气动操动机构和液压操动机构等。永磁电机控制器是永磁电机操动机构的核心部分，它的性能直接影响故障的排除效果和断路器的可靠工作，而在实际应用中，永磁电机操动机构会受到雷电、高压线路、温度、湿度等诸多因素的影响，因此，设置一种控制电路，使真空断路器的操动机构具有速度快、动作灵活方便和可靠度高等优点具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的提供一种真空断路器操动机构的控制电路，包括供电模块、整流模块、电容器组、功率逆变模块、电压获取模块、隔离驱动电路模块、电流检测模块、控制单元、通讯模块、传感器模块、电平转换模块、控制电机模块以及上位机。

电容器组包括并联连接的四组电解电容，具有充电回路对电容器组进行充电，还具有放电回路对电容器组进行放电，所述供电模块与所述整流模块相连，所述整流模块连接到所述充电回路，所述功率逆变模块连接到所述隔离驱动电路模块，所述控制单元和所述隔离驱动电路模块相连对其进行控制，控制单元连接到通讯模块，功率逆变模块分别和控制电机模块以及电机模块相连，传感器模块连接到控制电机模块以监控采集控制电机模块的相应参数，电流检测模块检测控制电机模块的电流参数，并将数据传输给控制单元，电压获取模块测量电路中的电压参数，并将数据传输给控制单元，控制电机模块与真空断路器操动机构相连，实现真空断路器的开合，控制单元通过通讯模块和上位机进行通讯。

本发明中的控制电路利用传感器模块实时获取控制电机模块的参数，并将数据传送给控制单元，控制单元对数据进行分析处理，实现对控制电机单元转子的实时控制；具有隔离保护电路，可防止功率电路和控制电路之间的高低压电路短路，将控制和驱动信号通过隔离器进行隔离，防止了相互之间的干扰，实现不同电压之间的信号传输。

本发明的控制电路还具备通讯功能，可以配合断路器组成区域网络，通过监控中心的上位机界面控制断路器的分合闸，同时监测网络中断路器的运行状况。

附图说明

图1真空断路器操动机构的控制电路连接图。

具体实施例

图1是本发明的真空断路器操动机构的控制电路的电路连接图，该控制电路具有由VD1—VD6组成的三相全波整流电路，供电模块向其供应交流电，经整流获得直流电压，第一电阻R1和电容器组形成充电回路，实现对电容器组的充电，第二电阻R2和开关S1与电容器组形成放电回路，实现对电容器组的放电，在电路中设置电压获取单元，实时监测电路中的电压信号，实时监控电路状态，保证电路正常的运行；六个IGBT开关管以及每个开关管的集电极和发射极之间并联的稳压二极管构成三相全桥功率逆变电路，六个开关管的栅极均连接到隔离驱动电路模块，从而隔离驱动电路实现对其的调节控制，使其能够输出不同频率、幅值的方波电压信号，从而调节电机转动。

隔离驱动电路模块选择集成IGBT驱动电路芯片M57959L，该芯片由光电耦合电路，接口电路、短路检测电路、复位电路、栅极关断和驱动级几部分构成，采用光电耦合方法实现输入和输出的电气隔离。

传感器模块选择为霍尔传感器，将霍尔传感器连接安装于操动机构控制电机上，实时监测电机转子的位置信息，电机转动时，电机转角会随之变化，霍尔传感器采集的参数随之变化，采集到的数据经过电平转换单元之后传递给控制单元，控制单元根据实时获取的信号进行调整，在通过隔离驱动电路，实现对功率逆变模块的调节控制，还具有电流检测模块，电流检测模块包括温度传感器，通过温度传感器实时监控IGBT开关管的温度，并传输给控制单元，保证控制电路的正常运行。

控制单元可选择嵌入式单片机，通讯模块可选择串行通讯模式，此外，还具有上位机模块，操作人员可在上位机实现对现场真空断路器的分闸、合闸的操作，同时可通过上位机实时监测真空断路器的运行状况。

本发明通过传感器实时监测电机运行以及电路中的实时参数，通过控制单元对监测到的数据进行分析处理，并实时进行调整，从而保证了真空断路器永磁操动机构动作的稳定可靠，有效提高了真空断路器的使用寿命。

结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之内。