[发明专利]一种磁保持继电器智能控制系统

说明书

本发明涉及一种磁保持继电器智能控制系统，包括STC单片机、供电电源模块、电压检测模块、位移信号调理电路、欠压/失压检测电路、继电器驱动电路、传感器模块、PC机和交流电压，所述的STC单片机连接供电电源模块、电压检测模块、位移信号调理电路、欠压/失压检测电路、继电器驱动电路，并与PC机通过串口通信连接，所述的传感器模块与位移信号调理电路连接，所述的交流电压分别与供电电源模块、电压检测模块连接，所述的供电电源模块连接传感器模块、继电器驱动电路，所述的继电器驱动电路连接磁保持继电器的线圈。与现有技术相比，本发明具有减少动静触头的弹跳时间和次数，实现磁保持继电器的智能控制和保护功能等优点。

技术领域

本发明涉及磁保持继电器动态特性优化技术领域，尤其是涉及一种磁保持继电器智能控制系统。

背景技术

目前，现有的磁保持继电器动态特性优化方法主要内容为：首先以动态特性快速算法为基础，改变磁保持继电器产品尺寸和材料，对动态特性进行优化。其次建立磁保持继电器的等效磁路模型，对关键参数进行优化，从而提高其动态特性。通过借助有限元仿真软件、动力学仿真软件建立模型仿真分析，优化继电器结构，从而使得动态特性更加优化。

现有优化技术虽然可以一定程度上优化磁保持继电器动态特性，但都基于改变继电器本身尺寸参数、材料和结构，优化成本大、时间长、效果不显著。磁保持继电器现有的控制电路虽然多样化，有很多保护功能，但几乎没有改善磁保持继电器合闸特性方面的控制电路的研究。合闸过程中，长期的触头弹跳过程产生的短电弧使得接触部位产生高温就会产生熔焊，多次弹跳产生的短电弧使得接触部位产生高温，由于熔池内外存在很大的温度梯度，熔池内金属快速凝固结晶，使得接触部位形成熔焊点，造成触头的损坏。因此，如何通过控制系统更好地优化磁保持继电器合闸特性，减少触头弹跳的次数，提高磁保持继电器可靠性、使用寿命，还有待更好的方法提出。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种磁保持继电器智能控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

磁保持继电器的电磁机构包括衔铁组件(含永久磁铁和上、下磁极片)、铁芯、轭铁和线圈。轭铁与上、下磁极片之间的工作气隙和衔铁组件可将电磁能转换为机械能，从而带动整个接触机构工作。推动杆是磁保持继电器的一个零部件，衔铁组件旋转带动推动杆水平移动，线圈与铁芯间的电磁系统产生的电磁能转换为机械能，通过推动杆带动整个接触机构工作。

本发明提供一种磁保持继电器智能控制系统，包括STC单片机、供电电源模块、电压检测模块、位移信号调理电路、欠压/失压检测电路、继电器驱动电路、传感器模块、PC机和交流电压，所述的STC单片机连接供电电源模块、电压检测模块、位移信号调理电路、欠压/失压检测电路、继电器驱动电路，并与PC机通过串口通信连接，所述的传感器模块与位移信号调理电路连接，所述的交流电压分别与供电电源模块、电压检测模块连接，所述的供电电源模块连接传感器模块、继电器驱动电路，所述的继电器驱动电路连接磁保持继电器的线圈。

当PC机向STC单片机发送合闸命令时，电压检测模块优先工作，检测输入的电网电压，若电压处于失压/欠压范围内，则继电器驱动电路无法驱动继电器闭合，若输入电网电压为正常值，STC单片机向继电器驱动电路发出合闸命令，传感器模块开始工作，实时采集磁保持继电器合闸过程中推动杆的位移距离，通过位移信号调理电路将电压信号送至STC单片机的A/D接口进行数据处理，实时查询采用遗传算法模糊控制优化后的最优占空比，使继电器驱动电路获取最优占空比的PWM信号，进而动态调节继电器线圈的两端电压，合闸过程中，当动触头与静触头即将碰撞时，最优占空比的PWM信号使动触头的闭合速度减小，实现合闸过程的优化。

采用遗传算法模糊控制优化后的最优占空比的具体内容为：