專利名稱：適用于電磁斥力推斥機構的大電流脈沖電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力技術領域，更具體地涉及一種適用于電石茲斥力
4,斥4幾構的大電《lJ永沖電源。
背景技術：
保護敏感性的重要工業(yè)負荷免受來自電力系統(tǒng)的短時擾動(例 如，電壓^失落和電壓突升現(xiàn)象的影響)，以及^t是高電力系統(tǒng)的電能質(zhì) 量，需要高壓斷路器具有很高速度的合、分閘特性。目前的高壓斷 路器普遍采用的彈簧操動機構、電磁操動機構、永磁操動機構和液
壓操動機構的合閘速度范圍為0.4m/s ~ 0.6m/s，分閘速度范圍為 0.8m/s ~ 1 .Om/s ，合閘時間范圍為40ms ~ 60ms ，分閘時間范圍為 20ms 40ms，難以達到快速合、分閘的要求。
一種新型的以電》茲斥力為驅(qū)動力的高速才乘動4幾構的高壓快速真 空斷^各器，其合閘速度為1.6m/s ~ 2.0m/s，分閘速度為2.8m/s ~ 3.0m/s,合閘時間小于等于6ms,分閘時間小于等于2ms,實現(xiàn)了斷 路器的快速合、分閘。
該新型的高壓快速真空斷路器不同于普通斷^各器的最突出特點 是速度極快，這就需要其儲能部分響應速度快，瞬時釋放能量大。 普通斷路器的分合時間較長，對儲能部分要求較低，采用彈簧等機 械儲能即可滿足要求；采用永磁體電磁驅(qū)動的斷路器對儲能部分的響應時間和瞬時釋放能量要求相對較高，這就需要一種適用于電磁 斥力4,斥4幾構的大電流力永沖電源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種適用于電磁斥力推斥才幾構的大電流脈沖電 源，以實5見電石茲斥力4#斥才幾構的快速合、分閘。
才艮據(jù)本發(fā)明實施例的適用于電》茲斥力推斥才幾構的大電流月永沖電
源包括電容充電裝置，由整流橋和MOS管串聯(lián)實現(xiàn)，用于實現(xiàn) 儲能電容的充電；電容放電裝置，由晶閘管和線圈實現(xiàn)，用于實現(xiàn) 儲能電容的放電；電容控制裝置，由模擬滯回電路和模擬分壓檢測 電路實現(xiàn)，用于實現(xiàn)儲能電容的恒壓控制；以及充放電控制裝置， 由模擬邏輯電路實現(xiàn)，用于控制電容充電裝置和/或電容放電裝置對 儲能電容進行充電和/或力文電。
其中，4艮據(jù)本發(fā)明實施例的大電流月永沖電源還可以包括光電 轉(zhuǎn)換單元，由光電轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)，用于實現(xiàn)大電流脈沖電源的開關 狀態(tài)的回報。其中，根據(jù)本發(fā)明實施例的大電流脈沖電源采用模擬 串4亍編石馬的通ifl才莫式進4亍通i凡。
其中，晶體管、線圈、以及儲能電容串聯(lián)形成了諧振回路。模 擬邏輯電路包括與非電路、比較電路、以及RC延時電路。
本發(fā)明實現(xiàn)了儲能電容的快速充放電和高精度的恒壓控制，從 而實現(xiàn)了快速機械開關的快速動作。本發(fā)明的儲能電容的充放電控 制電贈一及易實現(xiàn)，,人而減少了開發(fā)成本。另夕卜，本發(fā)明的電容控制 裝置由模擬控制電路實現(xiàn)，所以響應速度快，抗干擾能力強，可靠 性高。而且，本發(fā)明將電光轉(zhuǎn)換技術應用于"永沖電源，實現(xiàn)了開關 狀態(tài)的快速回報。本發(fā)明采用模擬控制編碼串行通訊，針對性強、 簡單可靠，易實現(xiàn)。本發(fā)明的功能強大，不僅可以實現(xiàn)能量的快速
4儲能、集中釋放，還能實現(xiàn)開關的五防電氣聯(lián)鎖、快速通訊、電容 欠壓閉鎖操作等功能。


此處所說明的附圖用來才是供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申 請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并
不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的適用于電磁斥力推斥機構的大電流 脈沖電源的框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明結合電力電子技術和模擬控制技術，提出了適用于電磁 斥力推斥機構的大電流脈沖電源。在本發(fā)明中，通過整流橋和MOS 管實現(xiàn)對電容器組的快速充電控制；通過晶閘管實現(xiàn)能量脈沖釋放 的控制，釋放速度快，能量大，瞬時電流可達8000A;利用模擬分 壓檢測技術實現(xiàn)儲能電容電壓的自動檢測，利用滯回控制電路實現(xiàn) 儲能電容電壓的恒壓控制，利用模擬控制技術實現(xiàn)五防電氣聯(lián)鎖、 快速通訊、儲能電容欠壓閉鎖操作等智能化功能。
本發(fā)明充分利用了 MOS管的高頻全控特性和晶閘管的可控性， 以及模擬控制的靈活、可靠的技術特點。全面考慮并解決了測量控 制方面高電位隔離、電》茲干擾、控制精度及與響應速度等問題。
下面參考附圖，詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。
參考圖1，說明根據(jù)本發(fā)明實施例的適用于電磁斥力推斥機構 的大電流月永沖電源。如圖1所示，該大電流力永沖電源包4舌電容充 電單元102,用于實現(xiàn)4諸能電容的充電；電容》文電裝置104，用于實 現(xiàn)儲能電容的放電；電容控制裝置106,用于實現(xiàn)儲能電容的恒壓
5控制；以及充放電控制裝置108,用于控制電容充電裝置和/或電容 放電裝置對儲能電容進行充電和/或放電。
其中，電容充電單元由整流橋與MOS管串聯(lián)實現(xiàn)，用于對儲 能電容充電進行控制。電容方文電裝置由晶閘管和線圏實現(xiàn)，晶閘管 和線圏組成了脈沖釋放電路，用于實現(xiàn)儲能電容的放電。這些電力 電子的控制電路極易實現(xiàn)，從而減少了開發(fā)成本，提高了大電流脈 沖電源的可靠性。
其中，通過最基本的模擬電路控制根據(jù)本發(fā)明實施例的大電流 脈沖電源的自動一企測、自動-賭能和智能動作。才莫擬電路抗干護L能力 強、速度快。其中，電容控制裝置由模擬滯回電路(其滯回功能起 作用)和模擬分壓檢測電路實現(xiàn)，用于對儲能電容的恒壓控制，同 時，用于降低MOS管的動作頻率，提高根據(jù)本發(fā)明實施例的大電 流脈沖電源的可靠性。充放電控制裝置由模擬邏輯電路實現(xiàn)，用于 實現(xiàn)沖放電控制邏輯。另外，本發(fā)明采用電光轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)了根據(jù) 本發(fā)明實施例的大電流脈沖電源的開關狀態(tài)的快速回報，并釆用模 擬串行編碼通訊模式，通過依據(jù)實際需求而專門制定的通訊協(xié)議實 現(xiàn)了通訊方式的針對性、高效性和可靠性。
其中，快速機械開關要求儲能電容瞬間釋放能量，瞬間電流高 達8000A,因此4十對這一需求，本發(fā)明采用4諸能電容、晶閘管和線 圈串聯(lián)諧振回路，合理配合各參數(shù)，來實現(xiàn)能量快速釋放。
另夕卜，本發(fā)明利用模擬邏輯電路的與非電路、比較電路和RC 延時電路實現(xiàn)了快速開關的五防電氣聯(lián)鎖、快速通訊、電容欠壓閉
鎖操作等功能。
以上所述^叉為本發(fā)明的實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對 于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均 應包含在本發(fā)明的權利要求范圍之內(nèi)。
權利要求
1. 一種適用于電磁斥力推斥機構的大電流脈沖電源，其特征在于，包括電容充電裝置，由整流橋和MOS管串聯(lián)實現(xiàn)，用于實現(xiàn)儲能電容的充電；電容放電裝置，由晶閘管和線圈實現(xiàn)，用于實現(xiàn)所述儲能電容的放電；電容控制裝置，模擬滯回電路和模擬分壓檢測電路實現(xiàn)，用于實現(xiàn)所述儲能電容的恒壓控制；以及充放電控制裝置，由模擬邏輯電路實現(xiàn)，用于控制所述電容充電裝置和/或所述電容放電裝置對所述儲能電容進行充電和/或放電。
2. 根據(jù)權利要求1所述的大電流脈沖電源，其特征在于，還包括光電轉(zhuǎn)換單元，有光電轉(zhuǎn)換電^各時限，用于實現(xiàn)所述大電 流月永沖電源的開關爿犬態(tài)的回才艮。
3. 根據(jù)權利要求2所述的大電流脈沖電源，其特征在于，所述大 電流脈沖電源采用模擬串行編碼的通訊才莫式進行通訊。
4. 根據(jù)權利要求3所述的大電流脈沖電源，其特征在于，所述晶 體管、所述線圈、以及所述儲能電容串聯(lián)形成了諧振回路。
5. 根據(jù)權利要求4所述的大電流脈沖電源，其特征在于，所述模 擬邏輯電^各包括與非電路、比較電^各、以及RC延時電^各。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于電磁斥力推斥機構的大電流脈沖電源。該大電流脈沖電源包括電容充電裝置，由整流橋和MOS管串聯(lián)實現(xiàn)，用于實現(xiàn)儲能電容的充電；電容放電裝置，由晶閘管和線圈實現(xiàn)，用于實現(xiàn)儲能電容的放電；電容控制裝置，由模擬滯回電路和模擬分壓檢測電路實現(xiàn)，用于實現(xiàn)儲能電容的恒壓控制；以及充放電控制裝置，由模擬邏輯電路實現(xiàn)，用于控制電容充電裝置和/或電容放電裝置對儲能電容進行充電和/或放電。本發(fā)明實現(xiàn)了儲能電容的快速充放電和高精度的恒壓控制，從而實現(xiàn)了快速機械開關的快速動作。
文檔編號H01F7/18GK101452755SQ20071017845
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權日2007年11月30日
發(fā)明者于坤山, 鐵 冶, 兵 劉, 李金元, 平 荊, 波 趙, 趙國亮, 鄧占鋒 申請人:北京市電力公司;中國電力科學研究院