充磁退磁裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種充磁退磁裝置，包括：電源模塊，用于為裝置提供所需電源；保護(hù)模塊，保護(hù)模塊與電源模塊相連，用于通過電阻減小輸入電壓的電流保護(hù)裝置；變壓模塊，用于改變輸入電壓；整流濾波模塊，用于通過正向晶閘管和反向晶閘管對負(fù)載體進(jìn)行充磁或退磁；快速相應(yīng)模塊，用于在正向電流對負(fù)載體電桿充磁后將負(fù)載體電桿上的能量消耗，使得反向電流在對負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁；以及控制反饋模塊，用于通過主控制板接受PLC信號及電流設(shè)定信號，并由觸發(fā)板對整流濾波模塊發(fā)出控制信號再由交流互感器檢測電流信號。根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置，通過采用降壓變壓器大大減少了功耗，由于采用單片機(jī)和PLC對整個裝置進(jìn)行控制，從而提高了性能減少了故障率。
【專利說明】充磁退磁裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及充磁【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種充磁退磁裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的充磁機(jī)，使用300V以上的高壓進(jìn)行充磁，效率低，功耗大，性能不穩(wěn)定，故障率高。其主要原因如下:
[0003](I)高壓與低壓隔離效果差，使得干擾信號損壞控制信號。
[0004](2)由于需要對電容器充電壓，使其工作效率低下，且高壓充磁機(jī)對負(fù)載、線路和人身的安全危險極大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例提出一種充磁退磁裝置，包括:電源模塊，用于為所述裝置提供所需電源；保護(hù)模塊，所述保護(hù)模塊與所述電源模塊相連，用于通過電阻減小輸入電壓的電流保護(hù)所述裝置；變壓模塊，所述變壓模塊與所述保護(hù)模塊相連，用于改變輸入電壓；整流濾波模塊，所述整流濾波模塊與所述變壓模塊相連，用于通過正向晶閘管和反向晶閘管對負(fù)載體進(jìn)行充磁或退磁；快速相應(yīng)模塊，所述快速反饋模塊與所述整流模塊相連，用于在正向電流對負(fù)載體電桿充磁后將負(fù)載體電桿上的能量消耗，使得反向電流在對負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁；以及控制反饋模塊，所述控制反饋模塊與所述整流濾波模塊相連，用于通過主控制板接受PLC信號及電流設(shè)定信號，并由觸發(fā)板對整流濾波模塊發(fā)出控制信號再由交流互感器檢測電流信號。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置，通過采用降壓變壓器大大減少了功耗，由于采用單片機(jī)和PLC對整個裝置進(jìn)行控制，從而提高了性能減少了故障率。
[0008]在本發(fā)明的一個實施例中，所述電源模塊具體包括:斷路器，用于迅速切斷故障電流，防止事故擴(kuò)大；主觸發(fā)器，用于電力開斷和控制變壓器的輸入；輔助觸發(fā)器，用于迅速切斷故障電流，保護(hù)負(fù)載，其中，所述斷路器的一端與外部高壓交流電相連，另一端分別與所述主觸發(fā)器和輔助觸發(fā)器相連。
[0009]在本發(fā)明的一個實施例中，所述保護(hù)模塊具體包括:軟啟動器，用于防止變壓器開斷時，瞬間電流過大，損害變壓器；以及多個電阻，用于吸收內(nèi)部多余能量，其中，所述軟啟動器與輔助斷路器相連，所述多個電阻的一端與所述軟啟動器相連，另一端與所述變壓器相連。
[0010]在本發(fā)明的一個實施例中，所述變壓模塊具體包括:主變壓器，用于提供正向及反向充退磁電力；隔離變壓器，用于提供PLC及單片機(jī)動作電力；以及低壓供電變壓器，用于對控制模塊供電，其中，所述主變壓器的一端與所述主觸發(fā)器相連，另一端與所述整流濾波模塊相連，所述隔離變壓器的一端與所述輔助觸發(fā)器相連，另一端與所述控制變壓器相連，且所述控制變壓器的另一端與控制反饋模塊相連。[0011]在本發(fā)明的一個實施例中，所述整流濾波模塊具體包括:正向晶閘管，用于對所述負(fù)載體電桿進(jìn)行充磁；反向晶閘管，用于對所述負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁，其中，所述正向晶閘管的正極和負(fù)極分別于反向晶閘管的負(fù)極和正極相連形成電流環(huán)路。
[0012]在本發(fā)明的一個實施例中，所述控制反饋模塊具體包括:處理器，用于快速充退磁響應(yīng)及驅(qū)動；以及PLC控制器，用于對本機(jī)監(jiān)控及對單片機(jī)發(fā)出指令。
[0013]在本發(fā)明的一個實施例中，所述處理器具體包括:主控制板，用于處理充退磁時產(chǎn)生的信號及驅(qū)動觸發(fā)板；觸發(fā)板，用于觸發(fā)晶閘管；以及交流互感器，用于監(jiān)控實際輸出電流。
[0014]在本發(fā)明的一個實施例中，所述PLC控制器具體包括:隔離變壓器，用于提供PLC電源；交直流變壓器，用于提供PLC動作電力；以及快速熔斷器，用于防止PLC經(jīng)過故障電流。
[0015]在本發(fā)明的一個實施例中，所述處理器與整流濾波模塊輸入連接形成閉環(huán)控制，所述PLC控制器與變送器連接形成閉環(huán)控制。
[0016]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的充磁退磁裝置的框架圖；
[0019]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電源模塊和保護(hù)模塊的電路圖；
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的保護(hù)模塊的框架圖；
[0021]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的PLC電路圖；
[0022]圖5為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制反饋模塊和整流濾波模塊的電路圖；以及
[0023]圖6為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的反饋電路圖。
【具體實施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0025]在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0026]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0027]圖1為本發(fā)明實施例的充磁退磁裝置的框架圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電源模塊和保護(hù)模塊的電路圖。如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的充磁退磁裝置包括電源模塊100、保護(hù)模塊200、變壓模塊300、整流濾波模塊400、控制反饋模塊500和快速相應(yīng)模塊600。
[0028]電源模塊100用于為裝置提供所需電源。
[0029]在本發(fā)明的一個實施例中，電源模塊100包括斷路器SK、主觸發(fā)器KM和輔助觸發(fā)器 KM2 和 KM3。
[0030]斷路器SK用于迅速切斷故障電流，防止事故擴(kuò)大。
[0031 ] 主觸發(fā)器KM用于電力開斷和控制變壓器的輸入。
[0032]輔助觸發(fā)器KM2和KM3用于迅速切斷故障電流，保護(hù)負(fù)載。
[0033]在本發(fā)明的一個實施例中，斷路器SK的一端與380V的外部高壓交流電的A、B、C三項連接相連，另一端分別與主接觸器KM和兩個輔助觸發(fā)器ZK2和ZK3連接組成高壓電源輸入電路，輔助斷路器ZK2和ZK3與交流接觸器KMl、熱繼電器RJ組成柜內(nèi)風(fēng)扇冷卻電路。
[0034]保護(hù)模塊200與電源模塊100相連，用于通過電阻減小輸入電壓的電流保護(hù)裝置。
[0035]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的保護(hù)模塊的框架圖。如圖2和圖3所示，保護(hù)模塊200包括軟啟動器STRl和多個電阻。
[0036]軟啟動器STRl用于防止變壓器開斷時，瞬間電流過大，損害變壓器。
[0037]多個電阻220用于吸收內(nèi)部多余能量。
[0038]在本發(fā)明的一個實施例中，軟啟動器210與輔助斷路器相連，多個電阻(即Rl?R6)的一端與軟啟動器STRl相連，另一端與變壓模塊相連。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的裝置，通過采用降壓變壓器大大減少了功耗。
[0040]變壓模塊300與保護(hù)模塊200相連，用于改變輸入電壓。
[0041]在本發(fā)明的一個實施例中，變壓模塊300包括主變壓器Tl、低壓供電變壓器T2和隔離變壓器T3。
[0042]主變壓器Tl用于提供正向及反向充退磁電力。
[0043]低壓供電變壓器T2用于對控制模塊供電。
[0044]隔離變壓器T3用于提供PLC及單片機(jī)動作電力。
[0045]在本發(fā)明的一個實施例中，主變壓器Tl的一端與主觸發(fā)器相連，另一端與整流濾波模塊的主接觸器KM相連，輸出端的兩個繞組分別與整流濾波模塊的正向晶閘管STKl和反向晶閘管STK2的輸入端相連，隔離變壓器T3的一端與輔助觸發(fā)器相連，另一端與控制變壓器相連，且控制變壓器的另一端與控制反饋模塊相連。
[0046]整流濾波模塊400與變壓模塊300相連，用于通過正向晶閘管和反向晶閘管對負(fù)載體進(jìn)行充磁或退磁。
[0047]在本發(fā)明的一個實施例中，整流濾波模塊包括正向晶閘管STAl和反向晶閘管STA2。
[0048]正向晶閘管STAl用于對負(fù)載體電桿進(jìn)行充磁。正向晶閘管STAl使用6個1500A單向可控硅電路，每個單向可控硅電路由濾波電路及快速熔斷器組成。
[0049]反向晶閘管STA2用于對負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁。
[0050]在本發(fā)明的一個實施例中，正向晶閘管STAl的正極和負(fù)極分別于反向晶閘管STA2的負(fù)極和正極相連形成電流環(huán)路，分流器SHl連接在正向晶閘管STAl負(fù)極上，與電流表連接，監(jiān)視電流，電壓表連接至正向晶閘管STAl正極與負(fù)極上，主變壓器Tl為STAl和STA2供電，并統(tǒng)一由單片機(jī)觸發(fā)板觸發(fā)，由觸發(fā)板控制調(diào)整導(dǎo)通角大小，達(dá)到調(diào)節(jié)上升時間的目的。
[0051]控制反饋模塊500與整流模塊400相連，用于在正向電流對負(fù)載體電桿充磁后將負(fù)載體電桿上的能量消耗，使得反向電流在對負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁。
[0052]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的PLC電路圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制反饋模塊和整流濾波模塊的電路圖。圖6為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的反饋電路圖。
[0053]在本發(fā)明的一個實施例中，控制反饋模塊500包括處理器和PLC控制器。
[0054]處理器用于快速充退磁響應(yīng)及驅(qū)動。
[0055]在本發(fā)明的一個實施例中，處理器包括主控制板TCl、觸發(fā)板TC2和TC3
[0056]主控制板TCl用于處理充退磁時產(chǎn)生的信號及驅(qū)動觸發(fā)板。
[0057]觸發(fā)板TC2和TC3用于觸發(fā)晶閘管。
[0058]多個交流互感器(即CT1、CT2、CT3和CT4)用于監(jiān)控實際輸出電流。
[0059]PLC控制器用于對本機(jī)監(jiān)控及對單片機(jī)發(fā)出指令。
[0060]在本發(fā)明的一個實施例中，PLC控制器包括隔離變壓器CT4、交直流變壓器CT5和快速熔斷器(簡稱Fl?F10)。
[0061]隔離變壓器CT4用于提供PLC電源。
[0062]交直流變壓器CT5用于提供PLC動作電力。
[0063]快速熔斷器(簡稱Fl?F10)用于防止PLC經(jīng)過故障電流。
[0064]在本發(fā)明的一個實施例中，電源板TC6為主控制板TCl的供電電路，主控制板TCl接受PLC控制器的使能信號和電流設(shè)定信號，使觸發(fā)板TC3和TC2對正向晶閘管STAl和反向晶閘管STA2發(fā)出控制信號，并且由交流互感器CT1、CT2、CT3、CT4測量電流信號，返回主控制板TCl形成閉環(huán)控制，自動無限接近于設(shè)定值。
[0065]在本發(fā)明的一個實施例中，整流器故障，風(fēng)機(jī)故障，溫度計XMT-808過溫度故障，主接觸器KM狀態(tài)，急停按鈕狀態(tài)和主接觸器狀態(tài)點Kl，以上做PLC輸入點，使PLC能對充磁機(jī)的工作狀態(tài)的監(jiān)控，并且正向使能輸出K3，反向使能輸出K4，是PLC對充磁機(jī)下達(dá)的工作指令。使用變送器VBOl和VB02，把電流實際值轉(zhuǎn)換為PLC控制器能讀取的信號，并與給定信號對比，從而自動調(diào)整至設(shè)定值內(nèi)，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0066]快速相應(yīng)模塊600與整流濾波模塊500相連，用于通過主控制板接受PLC信號及電流設(shè)定信號，并由觸發(fā)板對整流濾波模塊發(fā)出控制信號再由交流互感器檢測電流信號。
[0067]根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置，通過采用降壓變壓器大大減少了功耗，由于采用單片機(jī)和PLC對整個裝置進(jìn)行控制，從而提高了性能減少了故障率。
[0068]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種充磁退磁裝置，其特征在于，包括: 電源模塊，用于為所述裝置提供所需電源； 保護(hù)模塊，所述保護(hù)模塊與所述電源模塊相連，用于通過電阻減小輸入電壓的電流保護(hù)所述裝置； 變壓模塊，所述變壓模塊與所述保護(hù)模塊相連，用于改變輸入電壓； 整流濾波模塊，所述整流濾波模塊與所述變壓模塊相連，用于通過正向晶閘管和反向晶閘管對負(fù)載體進(jìn)行充磁或退磁； 快速相應(yīng)模塊，所述快速反饋模塊與所述整流模塊相連，用于在正向電流對負(fù)載體電桿充磁后將負(fù)載體電桿上的能量消耗，使得反向電流在對負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁；以及 控制反饋模塊，所述控制反饋模塊與所述整流濾波模塊相連，用于通過主控制板接受PLC信號及電流設(shè)定信號，并由觸發(fā)板對整流濾波模塊發(fā)出控制信號再由交流互感器檢測電流信號。
2.如權(quán)利要求1所述的充磁退磁裝置，其特征在于，所述電源模塊具體包括: 斷路器，用于迅速切斷故障電流，防止事故擴(kuò)大； 主觸發(fā)器，用于電力開斷和控制變壓器的輸入； 輔助觸發(fā)器，用于迅速切斷故障電流，保護(hù)負(fù)載， 其中，所述斷路器的一端與外部高壓交流電相連，另一端分別與所述主觸發(fā)器和輔助觸發(fā)器相連。
3.如權(quán)利要求1所述的充磁退磁裝置，其特征在于，所述保護(hù)模塊具體包括: 軟啟動器，用于防止變壓器開斷時，瞬間電流過大，損害變壓器；以及 多個電阻，用于吸收內(nèi)部多余能量， 其中，所述軟啟動器與輔助斷路器相連，所述多個電阻的一端與所述軟啟動器相連，另一端與所述變壓器相連。
4.如權(quán)利要求1或2所述的充磁退磁裝置，其特征在于，所述變壓模塊具體包括: 主變壓器，用于提供正向及反向充退磁電力； 隔離變壓器，用于提供PLC及單片機(jī)動作電力；以及 低壓供電變壓器，用于對控制模塊供電， 其中，所述主變壓器的一端與所述主觸發(fā)器相連，另一端與所述整流濾波模塊相連，所述隔離變壓器的一端與所述輔助觸發(fā)器相連，另一端與所述控制變壓器相連，且所述控制變壓器的另一端與控制反饋模塊相連。
5.如權(quán)利要求1所述的充磁退磁裝置，其特征在于，所述整流濾波模塊具體包括: 正向晶閘管，用于對所述負(fù)載體電桿進(jìn)行充磁； 反向晶閘管，用于對所述負(fù)載體電桿進(jìn)行退磁， 其中，所述正向晶閘管的正極和負(fù)極分別于反向晶閘管的負(fù)極和正極相連形成電流環(huán)路。
6.如權(quán)利要求1所述的充磁退磁裝置，其特征在于，所述控制反饋模塊具體包括: 處理器，用于快速充退磁響應(yīng)及驅(qū)動；以及 PLC控制器，用于對本機(jī)監(jiān)控及對單片機(jī)發(fā)出指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充磁退磁裝置，其特征在于，所述處理器具體包括:主控制板，用于處理充退磁時產(chǎn)生的信號及驅(qū)動觸發(fā)板； 觸發(fā)板，用于觸發(fā)晶閘管；以及 交流互感器，用于監(jiān)控實際輸出電流。
8.如權(quán)利要求6所述的充磁退磁裝置，其特征在于，所述PLC控制器具體包括: 隔離變壓器，用于提供PLC電源； 交直流變壓器，用于提供PLC動作電力；以及 快速熔斷器，用于防止PLC經(jīng)過故障電流。
9.如權(quán)利要求5-8任一項所述的充磁退磁裝置，其特征在于，所述處理器與所述整流濾波模塊輸入連接形 成閉環(huán)控制，所述PLC控制器與變送器連接形成閉環(huán)控制。
【文檔編號】H01F13/00GK103714943SQ201410003914
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】鄧聚金, 嚴(yán)遠(yuǎn)卿, 哈特·納格, 龔斌, 李金鋒 申請人:贛州虔東稀土集團(tuán)股份有限公司