[发明专利]一种快速断路装置及其控制方法

权利要求书

1.一种断路装置(100)的控制方法，其特征在于，所述断路装置(100)包括断路器和用于控制所述断路器合闸操作和分闸操作的执行机构，所述执行机构包括驱动电机(110)、核心处理器和信号采集模块，所述信号采集模块包括电网电压检测模块、电流检测模块、速度检测模块和电机位置检测模块；其中，所述方法包括以下步骤：

S10、初始化系统模块，启动外部中断入口，获取电网电压、电机电流、电机速度和电机位置的信号；检测所述电网电压的相位直至其相位达到目标相位，发出断路器合闸操作命令或者断路器分闸操作命令；

S20、所述核心处理器通过转子磁场定向矢量控制策略输出PWM信号，以驱动所述驱动电机(110)运动；

S30、所述驱动电机(110)带动所述断路器的动触头(151)移动，以进行所述断路器的合闸操作或者分闸操作；

其中，所述电流检测模块采集所述驱动电机(110)的实时电流、所述速度检测模块采集所述驱动电机(110)的实时转速、所述速度检测模块采集所述驱动电机(110)的实时转速、所述电网电压检测模块采集系统的实时电网电压后均反馈给所述核心处理器，以对所述驱动电机(110)进行实时调速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S10中，

设定合闸操作的目标相位为零相位，当所述电网电压的相位为零相位时，系统发出断路器的合闸操作命令；

设定分闸操作的目标相位为峰值相位，当所述电网电压的相位为峰值相位时，系统发出断路器的分闸操作命令；

其中，合闸操作命令发送时刻的内部延时时间计算如下：

T_d＝t_m-T_c，

分闸操作命令发送时刻的内部延时时间计算如下：

T_d＝t_m-T_o-T_arc，

式中，T_d表示DSP内部延时时间；T_c表示断路器合闸时间；T₀表示断路器分闸时间；T_arc表示燃弧时刻；t₀表示所述电网电压的零相位时刻；t_m表示目标相位时刻。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S20包括：

S21、获取参考转速的设定值，所述实时转速与参考转速求差后，输入到速度PI控制器，以输出所述驱动电机(110)的参考交轴电流；

S22、对所述实时电流的三相电流进行3s2s坐标变换后在经过2s2r坐标变换，以获得实时交轴电流和实时直轴电流；所述参考交轴电流与所述实时交轴电流求差后，输入到电流PI调节器，以输出所述驱动电机(110)的参考交轴电压；设定参考直轴电流的数值为零，所述参考直轴电流分量与所述实时直轴电流分量求差后，输入到所述电流PI调节器，以输出所述驱动电机(110)的参考直轴电压；

S23、所述参考交轴电压和所述参考直轴电压经过2r2s坐标转换后输入到空间矢量脉冲宽度调制模块，以输出所述PWM信号；

S24、根据所述PWM信号获得所述驱动电机(110)的电磁转矩，以调节所述驱动电机(110)转动。