智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器是一種開關(guān)裝置，其可用來分配電能，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，因此被廣泛用于電路系統(tǒng)中。永磁斷路器采用雙穩(wěn)態(tài)內(nèi)設(shè)欠壓脫扣器永磁機(jī)構(gòu)，并與機(jī)械手動(dòng)脫扣器結(jié)為一體化設(shè)計(jì)，使手動(dòng)分閘輕便可靠，其可動(dòng)部件較少，使其可靠性和機(jī)械壽命大幅提高，因此成為常用的斷路器之一。
[0003]現(xiàn)有的永磁斷路器通常采用永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)其分閘(斷開回路)和合閘(閉合回路)，永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路連接永磁斷路器的線圈，永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路控制外部高壓電容給該線圈正反向通電，從而實(shí)現(xiàn)分合閘。然而，現(xiàn)有的永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路具有以下缺占.V.
[0004](I)無法檢測外部高壓電容的老化情況，如果高壓電容老化造成放電電流減小，會(huì)引起分合閘容量不夠，進(jìn)而造成分合閘不可靠；
[0005](2)開入量輸入阻抗過高，存在和傳統(tǒng)的斷路器或微機(jī)保護(hù)操作回路無法匹配問題；
[0006](3)分閘、合閘的數(shù)據(jù)無法得到，進(jìn)而無法監(jiān)視和判斷分合閘的異常情況，智能通過定期的檢修；
[0007](4)無法與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)互聯(lián)，只能通過傳統(tǒng)方式進(jìn)行控制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崟r(shí)檢測高壓電容的老化情況、減小開入量輸入阻抗、監(jiān)測分合閘情況和與上位機(jī)實(shí)時(shí)通訊的智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0010]—種智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其與分閘高壓電容、合閘高壓電容及永磁斷路器線圈連接，控制永磁斷路器分閘與合閘，所述智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括中央處理單元、整容濾波及高壓電容充電電路、永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路、溫度檢測電路和開入量采集電路，所述整容濾波及高壓電容充電電路、所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路、所述溫度檢測電路和所述開入量采集電路分別與所述中央處理單元電性連接，所述整容濾波及高壓電容充電電路的輸出端與所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路連接，所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路進(jìn)一步分別與所述分閘高壓電容、所述合閘高壓電容和所述永磁斷路器線圈連接。
[0011]優(yōu)選的，所述整容濾波及高壓電容充電電路包括整流及濾波電路和高壓電容充電電路，所述整流及濾波電路的輸入端接入市電，所述整流及濾波電路的輸出端與所述高壓電容充電電路的輸入端之間并聯(lián)連接有濾波電容，所述高壓電容充電電路的輸出端形成所述整容濾波及高壓電容充電電路的輸出端。
[0012]優(yōu)選的，所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路包括全橋驅(qū)動(dòng)電路、全橋電路、第一二極管、第二二極管、高壓電容充電電流變送器、斷路器分合閘電流變送器、分閘電容電壓采集電路和合閘電容電壓采集電路，所述高壓電容充電電流變送器的輸出端、所述斷路器分合閘電流變送器的輸出端、所述分閘電容電壓采集電路的輸出端及所述合閘電容電壓采集電路的輸出端分別與所述中央處理單元電性連接；
[0013]所述整容濾波及高壓電容充電電路的輸出端包括第一輸出端和第二輸出端，所述整容濾波及高壓電容充電電路的第一輸出端與所述第一二極管的陽極連接，第一二極管的陰極與第二二極管的陽極之間連接所述高壓電容充電電流變送器，所述第二二極管的陰極與所述整容濾波及高壓電容充電電路的第二輸出端之間連接所述分閘高壓電容，所述分閘高壓電容與所述分閘電容電壓采集電路并聯(lián)連接;所述第二二極管的陽極與所述整容濾波及高壓電容充電電路的第二輸出端之間連接所述合閘高壓電容，所述合閘高壓電容與所述合閘電容電壓采集電路并聯(lián)連接；
[0014]所述全橋電路包括第一至第四控制端和第一至第五接線端，其第一至第四控制端分別與所述全橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述全橋驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與所述中央處理單元連接，所述全橋電路的第一接線端與所述第二二極管的陰極連接，其第二接線端與永磁斷路器線圈的第一端連接，其第三接線端與所述第二二極管的陽極連接，其第四接線端與所述永磁斷路器線圈的第二端之間連接所述斷路器分合閘電流變送器，其第五接線端與所述整容濾波及高壓電容充電電路的第二輸出端連接。
[0015]優(yōu)選的，所述全橋電路包括第一至第四場效應(yīng)管，所述第一場效應(yīng)管的柵極為所述全橋電路的第一控制端，所述第一場效應(yīng)管的源極與所述第四場效應(yīng)管的漏極連接，所述第一場效應(yīng)管的源極為所述全橋電路的第二接線端，所述第一場效應(yīng)管的漏極為所述全橋電路的第一接線端；
[0016]所述第二場效應(yīng)管的柵極為所述全橋電路的第二控制端，所述第二場效應(yīng)管的源極與所述第三場效應(yīng)管的漏極連接，所述第二場效應(yīng)管的源極為所述全橋電路的第四接線端，所述第二場效應(yīng)管的漏極為所述全橋電路的第三接線端；
[0017]所述第三場效應(yīng)管的柵極為所述全橋電路的第三控制端，所述第四場效應(yīng)管的柵極為所述全橋電路的第四控制端，所述第三場效應(yīng)管的源極與所述第四場效應(yīng)管的源極連接，所述第三場效應(yīng)管的源極為所述全橋電路的第五接線端。
[0018]優(yōu)選的，所述溫度檢測電路包括用于檢測環(huán)境溫度的第一溫度傳感器、用于檢測所述合閘高壓電容的溫度的第二溫度傳感器和用于檢測所述分閘高壓電容的溫度的第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器分別與所述中央處理單元連接。
[0019]優(yōu)選的，所述開入量采集電路包括開入量啟動(dòng)功率提升電路和第一采集電路所述第一采集電路連接在所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的輸出端與所述中央處理電路之間，所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的輸入端接入開入量回路；
[0020]所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的輸入端包括控制電壓公共端、分閘命令輸入端和合閘命令輸入端、所述開入量啟動(dòng)功率提升電路包括第一至第七電阻、第三二極管、第四二極管、第一繼電器和第二繼電器，所述第一繼電器包括第一線圈、第一動(dòng)斷開關(guān)和第一動(dòng)合開關(guān)，所述第二繼電器包括第二線圈、第二動(dòng)斷開關(guān)和第二動(dòng)合開關(guān)，所述第三電阻與所述第一動(dòng)斷開關(guān)并聯(lián)連接后再與所述第二電阻串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端與所述分閘命令輸入端之間;所述第一線圈與所述第三二極管并聯(lián)連接后再與所述第一電阻串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端與所述分閘命令輸入端之間，其中所述第三二極管的陽極與所述控制電壓公共端連接;所述第七電阻與所述第二動(dòng)斷開關(guān)并聯(lián)連接后再與所述第五電阻串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端與所述合閘命令輸入端之間;所述第二線圈與所述第四二極管并聯(lián)連接后再與所述第四電阻串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端與所述合閘命令輸入端之間，所述第一動(dòng)合開關(guān)和所述第二動(dòng)合開關(guān)分別接入所述第一采集電路。
[0021 ]優(yōu)選的，所述智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路還包括儲(chǔ)能指示電路、通訊接口電路和供電電路，所述儲(chǔ)能指示電路、通訊接口電路和供電電路分別與所述中央處理單元電性連接，所述供電電路的輸入端與所述整流及濾波電路的輸出端連接，所述供電電路的輸出端輸出第一直流電源和第二直流電源。
[0022]優(yōu)選的，所述儲(chǔ)能指示電路包括第三光電耦合器、第六二極管、第三繼電器和第十二電阻，所述第三光電耦合器包括第三發(fā)光二極管和第三光敏三極管，所述第三繼電器包括第三線圈和單刀雙擲開關(guān)，所述第三線圈與所述第六二極管并聯(lián)連接，所述第六二極管的陽極接地，所述第二二極管的陰極與所述第三光敏三極管的發(fā)射極連接，所述第三光敏三極管的集電極與所述第一直流電源連接，所述第三發(fā)光二極管的陽極與所述第二直流電源連接，所述第十二電阻連接在所述第三發(fā)光二極管的陰極與所述中央處理單元之間。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的有益效果在于:(I)解決了永磁斷路器因高壓電容老化而造成的分合閘不可靠問題，本實(shí)用新型在線監(jiān)測高壓電容老化情況，使用戶避免了定期檢查及定期更換高壓電容等問題，提高了設(shè)備可靠性和工作效率；(2)監(jiān)測分合閘曲線，將分合閘數(shù)據(jù)與典型數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以提前發(fā)現(xiàn)永磁斷路器分閘或合閘是否出現(xiàn)問題，如果出現(xiàn)異常，裝置會(huì)報(bào)警，提醒用戶及時(shí)檢修斷路器，不用再定期檢修;(3)本實(shí)用新型通過采用開入量啟動(dòng)功率提升電路，可以很好的解決普通開入量由于啟動(dòng)功率過低而造成的無法和傳統(tǒng)斷路器(或微機(jī)保護(hù))操作回路配合的問題；(4)可以和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)信息交換，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的智能化操作，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作分合閘，以及遠(yuǎn)程讀取設(shè)備的信息及狀態(tài)，提高了智能化水平。
【附圖說明】

[0024]圖1為本實(shí)用新型智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的原理圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的原理圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的控制方法的主循環(huán)邏輯的流程圖；
[0027]圖4為本實(shí)用新型所述電容充電檢測邏輯的流程圖；
[0028]圖5為本實(shí)用新型所述電容溫度檢測邏輯的流程圖；
[0029]圖6為本實(shí)用新型所述分合閘曲線形成邏輯的流程圖；
[0030]圖7為本實(shí)用新型所述分合閘異常檢測邏輯的流程圖；
[0031 ]圖8為本實(shí)用新型所述外部通訊處理邏輯的流程圖。
[0032]圖中各標(biāo)記如下:1、整容濾波及高壓電容充電電路;2、永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路;3、溫度檢測電路;4、開入量采集電路;5、儲(chǔ)能指示電路;6、供電電路;Cl、濾波電容;XQ、永磁斷路器線圈;Dl、第一二極管;D2、第二二極管;D3、第三二極管;D4、第四二極管;D5、穩(wěn)壓二極管;D6、第六二極管;CTl、高壓電容充電電流變送器;CT2、斷路器分合閘電流變送器;Ql、第一場效應(yīng)管;Q2、第二場效應(yīng)管;Q3、第三場效應(yīng)管;Q4、第四場效應(yīng)管；SO、第一溫度傳感器；S1、第二溫度傳感器；S2、第三溫度傳感器;Rl、第一電阻；R2、第二電阻;R3、第三電阻;R4、第四電阻;R5、第五電阻;R6、第六電阻;R7、第七電阻;R8、第八電阻；R9、第九電阻;R10、第十電阻;R11、第^^一電阻;R12、第十二電阻;R13、第十三電阻;R14、第十四電阻;R15、第十五電阻;R16、第十六電阻;J1、第一線圈；J1-1、第一動(dòng)斷開關(guān);J1-2、第一動(dòng)合開關(guān);J2、第二線圈；J2-1、第二動(dòng)斷開關(guān);J2-2、第二動(dòng)合開關(guān);J3、第三線圈;J3-1、單刀雙擲開關(guān);OPl、第一光電親合器;OP2、第二光電親合器;OP3、第三光電親合器;El、合閘高壓電容;E2、分閘高壓電容;Al、第一放大器;A2、第二放大器。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0034]請(qǐng)參閱圖1至圖8所示，本實(shí)用新型提供一種智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其與分閘高壓電容E2、合閘高壓電容El及永磁斷路器線圈XQ連接，控制永磁斷路器分閘與合閘，所述智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括中央處理單元、整容濾波及高壓電容充電電路1、永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路2、溫度檢測電路3、開入量采集電路4，儲(chǔ)能指示電路5、通訊接口電路和供電電路6，所述整容濾波及高壓電容充電電路1、所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路2、所述溫度檢測電路3、所述開入量采集電路4、所述儲(chǔ)能指示電路5、通訊接口電路和供電電路6分別與所述中央處理單元電性連接，所述中央處理單元包括微處理器及其外圍電路，所述整容濾波及高壓電容充電電路I的輸出端與所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路2連接，所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路2進(jìn)一步分別與所述分閘高壓電容E2、所述合閘高壓電容El和所述永磁斷路器線圈XQ連接，所述永磁斷路器線圈XQ包括第一端X+和第二端X-。
[0035]使用時(shí)，智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路通過通訊接口電路與上位機(jī)連接進(jìn)行通訊，便于上位機(jī)設(shè)置各種參數(shù)，讀取開入量的狀態(tài)、分合閘電容的儲(chǔ)能電壓、充電電流、分合閘電流大小，還可通過讀取分合閘時(shí)驅(qū)動(dòng)電流、電壓的曲線及控制永磁斷路器進(jìn)行分、合閘操作。
[0036]所述整容濾波及高壓電容充電電路I包括整流及濾波電路和高壓電容充電電路，整流及濾波電路將交流電變?yōu)橹绷麟?，高壓電容充電電路利用該直流電給高壓電容EI和E2充電，高壓電容充電模塊采用反激式隔離型開關(guān)電源，采用先恒流后恒壓的充電模式，所述整流及濾波電路的輸入端接入市電，圖1中L為市電的火線，N為市電的零線，所述整流及濾波電路的輸出端與所述高壓電容充電電路的輸入端之間并聯(lián)連接有濾波電容Cl，所述高壓電容充電電路的輸出端形成所述整容濾波及高壓電容充電電路I的輸出端。所述供電電路6的輸入端與所述整流及濾波電路的輸出端連接，所述供電電路6的輸出端輸出第一直流電源和第二直流電源。在本實(shí)施例中，所述第一直流電源大小為12V，所述第二直流電源大小為5V。
[0037]在本實(shí)用新型中，所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路2包括全橋驅(qū)動(dòng)電路、全橋電路、第一二極管Dl、第二二極管D2、高壓電容充電電流變送器CTl、斷路器分合閘電流變送器CT2、分閘電容電壓采集電路和合閘電容電壓采集電路，所述高壓電容充電電流變送器CTl的輸出端輸出高壓電容充電電流的采樣值Ic，所述斷路器分合閘電流變送器CT2的輸出端輸出斷路器分合閘電流的米樣值IX，所述分閘電容電壓米集電路的輸出端輸出分閘高壓電容E2的電壓采樣值Ucf，所述合閘電容電壓采集電路的輸出端輸出合閘高壓電容El的電壓采樣值Uch，采樣值Ic、Ix、Ucf和Uch分別送入所述中央處理單元處理；
[0038]所述整容濾波及高壓電容充電電路I的輸出端包括第一輸出端和第二輸出端，所述整容濾波及高壓電容充電電路I的第一輸出端與所述第一二極管Dl的陽極連接，第一二極管Dl的陰極與第二二極管D2的陽極之間連接所述高壓電容充電電流變送器CTl，所述第二二極管D2的陰極與所述整容濾波及高壓電容充電電路I的第二輸出端之間連接所述分閘高壓電容E2，所述分閘高壓電容E2與所述分閘電容電壓采集電路并聯(lián)連接;所述第二二極管D2的陽極與所述整容濾波及高壓電容充電電路I的第二輸出端之間連接所述合閘高壓電容El，所述合閘高壓電容El與所述合閘電容電壓采集電路并聯(lián)連接;所述第二二極管D2具有隔離分閘高壓電容E2與合閘高壓電容El的作用，使El和E2分別充電和放電。
[0039]其中，所述分閘電容電壓采集電路包括第二運(yùn)算放大器A2、第十三電阻R13和第十四電阻R14，所述第二運(yùn)算放大器A2的第一輸入端分別與所述第十三電阻R13的第一端及第十四電阻R14的第二端連接，第十三電阻R13的第二端與所述第二二極管D2的陰極連接，第十四電阻R14的第一端與所述整容濾波及高壓電容充電電路I的第二輸出端連接，所述第二運(yùn)算放大器A2的第二輸入端與所述第二運(yùn)算放大器A2的輸出端連接并輸出Ucf;所述合閘電容電壓采集電路包括第一運(yùn)算放大器Al、第十五電阻R15和第十六電阻R16，所述第一運(yùn)算放大器Al的第一輸入端分別與所述第十五電阻R15的第一端及第十六電阻R16的第二端連接，第十五電阻R15的第二端與所述整容濾波及高壓電容充電電路I的第一輸出端連接，第十六電阻R16的第一端與所述整容濾波及高壓電容充電電路I的第二輸出端連接，所述第一運(yùn)算放大器Al的第二輸入端與所述第一運(yùn)算放大器Al的輸出端連接并輸出Uch。
[0040]所述全橋電路包括第一至第四控制端和第一至第五接線端，其第一至第四控制端分別與所述全橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述全橋驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與所述中央處理單元連接，所述全橋電路的第一接線端與所述第二二極管D2的陰極連接，其第二接線端與永磁斷路器線圈XQ的第一端X-連接，其第三接線端與所述第二二極管D2的陽極連接，其第四接線端與所述永磁斷路器線圈XQ的第二端X+之間連接所述斷路器分合閘電流變送器CT2，其第五接線端與所述整容濾波及高壓電容充電電路I的第二輸出端連接。
[0041]所述全橋電路包括第一至第四場效應(yīng)管Q4，所述第一場效應(yīng)管Ql的柵極為所述全橋電路的第一控制端，所述第一場效應(yīng)管Ql的源極與所述第四場效應(yīng)管Q4的漏極連接，所述第一場效應(yīng)管Ql的源極為所述全橋電路的第二接線端，所述第一場效應(yīng)管Ql的漏極為所述全橋電路的第一接線端；
[0042]所述第二場效應(yīng)管Q2的柵極為所述全橋電路的第二控制端，所述第二場效應(yīng)管Q2的源極與所述第三場效應(yīng)管Q3的漏極連接，所述第二場效應(yīng)管Q2的源極為所述全橋電路的第四接線端，所述第二場效應(yīng)管Q2的漏極為所述全橋電路的第三接線端；
[0043]所述第三場效應(yīng)管Q3的柵極為所述全橋電路的第三控制端，所述第四場效應(yīng)管Q4的柵極為所述全橋電路的第四控制端，所述第三場效應(yīng)管Q3的源極與所述第四場效應(yīng)管Q4的源極連接，所述第三場效應(yīng)管Q3的源極為所述全橋電路的第五接線端。
[0044]當(dāng)中央處理單元發(fā)出合閘命令時(shí)，全橋驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)第二場效應(yīng)管Q2和第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，合閘高壓電容El對(duì)永磁斷路器線圈XQ放電，放電電流從永磁斷路器線圈XQ的第一端X+流向第二端X-，永磁斷路器線圈XQ對(duì)應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)永磁斷路器合閘；當(dāng)中央處理單元發(fā)出分閘命令時(shí)，全橋驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)第一場效應(yīng)管Ql和第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，分閘高壓電容E2對(duì)永磁斷路器線圈XQ放電，放電電流從永磁斷路器線圈XQ的第二端X-流向第一端X+，永磁斷路器線圈XQ對(duì)應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)永磁斷路器分閘。
[0045]所述溫度檢測電路3包括用于檢測環(huán)境溫度的第一溫度傳感器S0、用于檢測所述合閘高壓電容El的溫度的第二溫度傳感器SI和用于檢測所述分閘高壓電容E2的溫度的第三溫度傳感器S2，所述第一溫度傳感器S0、第二溫度傳感器SI和第三溫度傳感器S2分別與所述中央處理單元連接。在具體應(yīng)用時(shí)，第二溫度傳感器SI靠近所述合閘高壓電容El安裝設(shè)置，第三溫度傳感器S2靠近所述分閘高壓電容E2安裝設(shè)置。S0、S1和S2的檢測值送入中央處理單元，中央處理單元利用該檢測值通過一定運(yùn)算來計(jì)算高壓電容El和E2的老化程度。
[0046]所述開入量采集電路4包括開入量啟動(dòng)功率提升電路、第一采集電路和第二采集電路，所述第二采集電路的輸入端直接接入開入量回路，所述第二采集電路的輸出端與所述中央處理電路連接，所述第一采集電路連接在所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的輸出端與所述中央處理電路之間，所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的輸入端接入開入量回路；
[0047]所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的輸入端包括控制電壓公共端KCM1、分閘命令輸入端TRPl和合閘命令輸入端CLSl、所述開入量啟動(dòng)功率提升電路包括第一至第七電阻、第三二極管D3、第四二極管D4、第一繼電器和第二繼電器，所述第一繼電器包括第一線圈J1、第一動(dòng)斷開關(guān)Jl-1和第一動(dòng)合開關(guān)J1-2，所述第二繼電器包括第二線圈J2、第二動(dòng)斷開關(guān)J2-1和第二動(dòng)合開關(guān)J2-2，所述第三電阻R3與所述第一動(dòng)斷開關(guān)Jl-1并聯(lián)連接后再與所述第二電阻R2串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端KCMl與所述分閘命令輸入端TRPl之間;所述第一線圈Jl與所述第三二極管D3并聯(lián)連接后再與所述第一電阻Rl串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端KCMl與所述分閘命令輸入端TRPl之間，其中所述第三二極管D3的陽極與所述控制電壓公共端KCMl連接;所述第七電阻R7與所述第二動(dòng)斷開關(guān)J2-1并聯(lián)連接后再與所述第五電阻R5串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端KCMl與所述合閘命令輸入端CLSl之間;所述第二線圈J2與所述第四二極管D4并聯(lián)連接后再與所述第四電阻R4串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端KCMl與所述合閘命令輸入端CLSl之間，所述第一動(dòng)合開關(guān)J1-2和所述第二動(dòng)合開關(guān)J2-2分別接入所述第一采集電路。當(dāng)?shù)谝痪€圈Jl和第二線圈J2未通電時(shí)，第一動(dòng)斷開關(guān)Jl-1和第二動(dòng)斷開關(guān)J2-1均保持閉合，將第三電阻R3和第六電阻R6短路，使啟動(dòng)功率較大，當(dāng)?shù)谝痪€圈Jl和第二線圈J2通電后第一動(dòng)斷開關(guān)Jl-1和第二動(dòng)斷開關(guān)J2-1均斷開，將第三電阻R3和第六電阻R6串入回路中，使工作功率減小，因此，電路只在啟動(dòng)的瞬間提升了輸入的量的功率，正常工作時(shí)功率不受影響，從而便于斷路器操作回路中的跳閘命令開入量與合閘命令開入量啟動(dòng)。
[0048]所述第一采集電路設(shè)有兩組子采集電路，每組包括第一光電耦合器0P1、第七電阻R7、第八電阻R8、穩(wěn)壓二極管D5，所述第一光電親合器OPl包括第一發(fā)光二極管和第一光敏三極管，所述穩(wěn)壓二極管D5的陰極連接第一直流電源，所述第七電阻R7連接在所述穩(wěn)壓二極管D5的陽極與所述第一發(fā)光二極管的陽極之間，第一發(fā)光二極管的陰極接地，所述第八電阻R8連接在所述第二直流電源與所述第一光敏三極管的集電極之間，所述第一光敏三極管的發(fā)射極接地，所述第一光敏三極管的集電極進(jìn)一步與所述中央處理單元連接，第一組子采集電路的穩(wěn)壓二極管D5與所述第一動(dòng)合開關(guān)J1-2并聯(lián)連接，第二組子采集電路的穩(wěn)壓二極管D5與所述第二動(dòng)合開關(guān)J2-2并聯(lián)連接。
[0049]所述第二采集電路設(shè)有四組子采集電路，每組包括第二光電耦合器0P2、第九電阻R9、第十電阻RlO和第^^一電阻Rll，所述第二光電耦合器0P2包括第二發(fā)光二極管和第二光敏三極管，所述第九電阻R9連接在開入量回路與所述第二發(fā)光二極管的陽極之間，所述第十電阻RlO與所述第二發(fā)光二極管并聯(lián)連接，所述第十一電阻Rll連接在所述第二直流電源與所述第二光敏三極管的集電極之間，所述第二光敏三極管的發(fā)射極接地，所述第二光敏三極管的集電極進(jìn)一步與所述中央處理單元連接，所有所述第二發(fā)光二極管的陰極相互連接并接入控制電壓公共端KCM2。所述第二采集電路中的四個(gè)第九電阻的分別接入的開入量回路分別為跳閘命令輸入端TRP2、合閘命令輸入端CLS2、永磁斷路器狀態(tài)指示命令輸入端QF及閉鎖分閘、合閘操作命令輸入端BS。
[0050]所述儲(chǔ)能指示電路5包括第三光電耦合器0P3、第六二極管D6、第三繼電器和第十二電阻Rl 2，所述第三光電耦合器0P3包括第三發(fā)光二極管和第三光敏三極管，所述第三繼電器包括第三線圈J3和單刀雙擲開關(guān)J3-1，所述單刀雙擲開關(guān)J3-1包括公共端、第一投擲端和第二投擲端，與外部顯示裝置連接，所述第三線圈J3與所述第六二極管D6并聯(lián)連接，所述第六二極管D6的陽極接地，所述第二二極管D2的陰極與所述第三光敏三極管的發(fā)射極連接，所述第三光敏三極管的集電極與所述第一直流電源連接，所述第三發(fā)光二極管的陽極與所述第二直流電源連接，所述第十二電阻R12連接在所述第三發(fā)光二極管的陰極與所述中央處理單元之間。
[0051]儲(chǔ)能指示電路5主要作用是指示高壓電容El與E2是否充滿，只有高壓電容的儲(chǔ)能超過一定電壓時(shí)，才允許外部控制回路輸出分合閘命令，否則高壓電容的電壓儲(chǔ)能不足，當(dāng)微處理器控制全橋驅(qū)動(dòng)電路控制高壓電容對(duì)永磁斷路器線圈XQ放電時(shí)，由于放電電流不夠，無法使永磁斷路器進(jìn)行分合閘。當(dāng)電容儲(chǔ)能達(dá)到設(shè)定電壓后，微處理器驅(qū)動(dòng)第三光電耦合器0P3輸出，使第三線圈J3得電，單刀雙擲開關(guān)J3-1動(dòng)作，使顯示裝置顯示電量已經(jīng)充滿。
[0052]本實(shí)用新型所述智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的控制方法的主循環(huán)邏輯包括以下步驟:
[0053]a)進(jìn)行系統(tǒng)初始化及配置；
[0054]b)開入量數(shù)據(jù)檢測；
[0055]c)進(jìn)入電容充電檢測邏輯；
[0056]d)進(jìn)入電容溫度檢測邏輯；
[0057]e)進(jìn)入分合閘曲線形成邏輯；
[0058]f)進(jìn)入分合閘異常檢測邏輯；
[0059]g)進(jìn)入外部通訊處理邏輯；
[0060]h)返回步驟b)。
[0061]步驟c)中所述電容充電檢測邏輯包括以下步驟:
[0062]al)讀取充電電流Ic;
[0063]bl)判斷充電電流Ic是否大于充電啟動(dòng)電流，若小于則將充電啟動(dòng)標(biāo)志設(shè)為假，驅(qū)動(dòng)第三繼電器動(dòng)作，指示分合閘高壓電容ElEl和E2充滿，電容充電檢測邏輯結(jié)束;若大于進(jìn)入下一步；
[0064]cl)判斷充電電流Ic是否大于設(shè)定的最大充電電流，若大于則啟動(dòng)充電過載報(bào)警，進(jìn)入步驟fl);若小于進(jìn)入下一步；
[0065]dl)判斷充電啟動(dòng)標(biāo)志是否為真，若為假，將充電啟動(dòng)標(biāo)志設(shè)為真，進(jìn)入步驟fl);若為真，將充電計(jì)數(shù)器TC加I，進(jìn)入下一步；
[0066]el)判斷充電計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是否大于預(yù)先設(shè)置的充電最大次數(shù)值(即判斷高壓電容的充電時(shí)間是否大于最長充電時(shí)間)，若為否，電容充電檢測邏輯結(jié)束;若為真啟動(dòng)充電時(shí)間超時(shí)報(bào)警，進(jìn)入下一步；
[0067]f I)充電計(jì)數(shù)器TC清零，電容充電檢測邏輯結(jié)束；
[0068]步驟d)中所述電容溫度檢測邏輯包括以下步驟:
[0069]a2)讀取第一溫度傳感器SO的溫度TO，讀取第二溫度傳感器SI的溫度Tl，讀取第三溫度傳感器S2的溫度T2，計(jì)算合閘高壓電容El的溫升TlS=Tl-TO,計(jì)算分閘高壓電容E2的溫升T2S=T2-T0;
[0070]b2)判斷Tl是否大于預(yù)先設(shè)置的合閘高壓電容El的絕對(duì)溫度上限值，若是進(jìn)行合閘高壓電容El異常報(bào)警，若否進(jìn)如下一步；
[0071]c2)判斷TlS是否大于預(yù)先設(shè)置的合閘高壓電容El的溫升上限值，若是進(jìn)行合閘高壓電容El異常報(bào)警，若否進(jìn)如下一步；
[0072]d2)判斷T2是否大于預(yù)先設(shè)置的分閘高壓電容E2的絕對(duì)溫度上限值，若是進(jìn)行分閘高壓電容E2異常報(bào)警，若否進(jìn)如下一步；
[0073]e2)判斷T2S是否大于預(yù)先設(shè)置的分閘高壓電容E2的溫升上限值，若是進(jìn)行分閘高壓電容E2異常報(bào)警，若否進(jìn)如下一步；
[0074]f 2)電容溫度檢測邏輯結(jié)束；
[0075]步驟e)中所述分合閘曲線形成邏輯包括以下步驟:
[0076]a3)判斷分閘啟動(dòng)狀態(tài)是否為真，若為真進(jìn)入步驟g3);若為假進(jìn)入下一步；
[0077]b3)判斷合閘啟動(dòng)狀態(tài)是否為真，若為真進(jìn)入步驟i3);若為假進(jìn)入下一步；
[0078]c3)判斷閉鎖分合閘命令開入量BS的狀態(tài)是否為假，若為假，分合閘曲線形成邏輯結(jié)束，若為真進(jìn)入下一步；
[0079]d3)判斷高壓電容El和E2的儲(chǔ)能狀態(tài)是否為真，若為假，分合閘曲線形成邏輯結(jié)束，若為真進(jìn)入下一步；
[0080]e3)判斷分閘命令開入量TRPl或TRP2的狀態(tài)是否為真，若為真，將分閘標(biāo)志設(shè)為真，驅(qū)動(dòng)第一場效應(yīng)管Ql和第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，進(jìn)入步驟g3);若為假進(jìn)入下一步；
[0081]f3)判斷合閘命令開入量CLSl或CLS2的狀態(tài)是否為真，若為真，將合閘標(biāo)志設(shè)為真，驅(qū)動(dòng)第二場效應(yīng)管Q2和第四場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，進(jìn)入步驟i3);若為假，分合閘曲線形成邏輯結(jié)束；
[0082]g3)判斷是否到分閘時(shí)間，若是直接進(jìn)入下一步，若否采集高壓電容充電電流變送器CTl的輸出值Ix、合閘電容電壓采集電路的輸出值Uch和分閘電容電壓采集電路的輸出值Ucf并記錄到分閘曲線區(qū)，進(jìn)入下一步；
[0083]h3)將分閘標(biāo)志設(shè)為否，驅(qū)動(dòng)第一場效應(yīng)管Ql和第三場效應(yīng)管Q3截止，分合閘曲線形成邏輯結(jié)束；
[0084]i3)判斷是否到合閘時(shí)間，若是直接進(jìn)入下一步，若否采集高壓電容充電電流變送器CTl的輸出值Ix、合閘電容電壓采集電路的輸出值Uch和分閘電容電壓采集電路的輸出值Ucf并記錄到合閘曲線區(qū)，進(jìn)入下一步；
[0085]j3)將合閘標(biāo)志設(shè)為否，驅(qū)動(dòng)第二場效應(yīng)管Q2和第四場效應(yīng)管Q4截止，分合閘曲線形成邏輯結(jié)束；
[0086]步驟f)中所述分合閘異常檢測邏輯包括以下步驟:
[0087]a4)讀取記錄的分閘曲線數(shù)據(jù)；
[0088]b4)讀取預(yù)先設(shè)定的典型分閘曲線下限數(shù)據(jù)；
[0089]c4)判斷分閘曲線數(shù)據(jù)是否大于典型分閘曲線下限數(shù)據(jù)，若是進(jìn)入下一步;若否啟動(dòng)分閘檢測異常報(bào)警，分合閘異常檢測邏輯結(jié)束；
[0090]d4)讀取預(yù)先設(shè)定的典型分閘曲線上限數(shù)據(jù)；
[0091]e4)判斷分閘曲線數(shù)據(jù)是否小于典型分閘曲線上限數(shù)據(jù)，若是進(jìn)入下一步;若否啟動(dòng)分閘檢測異常報(bào)警，分合閘異常檢測邏輯結(jié)束；
[0092]f4)讀取記錄的合閘曲線數(shù)據(jù)；
[0093]g4)讀取預(yù)先設(shè)定的典型合閘曲線下限數(shù)據(jù)；
[0094]h4)判斷合閘曲線數(shù)據(jù)是否大于典型合閘曲線下限數(shù)據(jù)，若是進(jìn)入下一步;若否啟動(dòng)合閘檢測異常報(bào)警，分合閘異常檢測邏輯結(jié)束；
[0095]i4)讀取預(yù)先設(shè)定的典型合閘曲線上限數(shù)據(jù)；
[0096]j4)判斷合閘曲線數(shù)據(jù)是否小于典型合閘曲線上限數(shù)據(jù)，若是，分合閘檢測正常，分合閘異常檢測邏輯結(jié)束;若否啟動(dòng)合閘檢測異常報(bào)警，分合閘異常檢測邏輯結(jié)束；
[0097]步驟g)中所述外部通訊處理邏輯包括以下步驟:
[0098]a5)判斷通訊數(shù)據(jù)是否正確，若否外部通訊處理邏輯結(jié)束;若是進(jìn)入下一步；
[0099]b5)判斷上位機(jī)是否發(fā)出分閘或合閘命令，若是執(zhí)行分閘或合閘命令;若否進(jìn)入下一步；
[0100]C5)判斷上位機(jī)是否發(fā)出讀取分合閘高壓電容El及環(huán)境的溫度命令，若是，上送T0、T1和T2;若否進(jìn)入下一步；
[0101]d5)判斷上位機(jī)是否發(fā)出讀取開入量狀態(tài)的命令，若是，上送開入量狀態(tài)信息；若否進(jìn)入下一步；
[0102]e5)判斷上位機(jī)是否發(fā)出讀取分合閘曲線的命令，若是，上送分合閘曲線信息；若否進(jìn)入下一步；
[0103]f5)判斷上位機(jī)是否發(fā)出讀取裝置報(bào)警信息的命令，若是，上送裝置報(bào)警信息，夕卜部通訊處理邏輯結(jié)束;若否外部通訊處理邏輯結(jié)束。
[0104]以上示意性的對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其與分閘高壓電容、合閘高壓電容及永磁斷路器線圈連接，控制永磁斷路器分閘與合閘，其特征在于，所述智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括中央處理單元、整容濾波及高壓電容充電電路、永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路、溫度檢測電路和開入量采集電路，所述整容濾波及高壓電容充電電路、所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路、所述溫度檢測電路和所述開入量采集電路分別與所述中央處理單元電性連接，所述整容濾波及高壓電容充電電路的輸出端與所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路連接，所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路進(jìn)一步分別與所述分閘高壓電容、所述合閘高壓電容和所述永磁斷路器線圈連接。2.如權(quán)利要求1所述的智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述整容濾波及高壓電容充電電路包括整流及濾波電路和高壓電容充電電路，所述整流及濾波電路的輸入端接入市電，所述整流及濾波電路的輸出端與所述高壓電容充電電路的輸入端之間并聯(lián)連接有濾波電容，所述高壓電容充電電路的輸出端形成所述整容濾波及高壓電容充電電路的輸出端。3.如權(quán)利要求2所述的智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路包括全橋驅(qū)動(dòng)電路、全橋電路、第一二極管、第二二極管、高壓電容充電電流變送器、斷路器分合閘電流變送器、分閘電容電壓采集電路和合閘電容電壓采集電路，所述高壓電容充電電流變送器的輸出端、所述斷路器分合閘電流變送器的輸出端、所述分閘電容電壓采集電路的輸出端及所述合閘電容電壓采集電路的輸出端分別與所述中央處理單元電性連接； 所述整容濾波及高壓電容充電電路的輸出端包括第一輸出端和第二輸出端，所述整容濾波及高壓電容充電電路的第一輸出端與所述第一二極管的陽極連接，第一二極管的陰極與第二二極管的陽極之間連接所述高壓電容充電電流變送器，所述第二二極管的陰極與所述整容濾波及高壓電容充電電路的第二輸出端之間連接所述分閘高壓電容，所述分閘高壓電容與所述分閘電容電壓采集電路并聯(lián)連接;所述第二二極管的陽極與所述整容濾波及高壓電容充電電路的第二輸出端之間連接所述合閘高壓電容，所述合閘高壓電容與所述合閘電容電壓采集電路并聯(lián)連接； 所述全橋電路包括第一至第四控制端和第一至第五接線端，其第一至第四控制端分別與所述全橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述全橋驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與所述中央處理單元連接，所述全橋電路的第一接線端與所述第二二極管的陰極連接，其第二接線端與永磁斷路器線圈的第一端連接，其第三接線端與所述第二二極管的陽極連接，其第四接線端與所述永磁斷路器線圈的第二端之間連接所述斷路器分合閘電流變送器，其第五接線端與所述整容濾波及高壓電容充電電路的第二輸出端連接。4.如權(quán)利要求3所述的智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 所述全橋電路包括第一至第四場效應(yīng)管，所述第一場效應(yīng)管的柵極為所述全橋電路的第一控制端，所述第一場效應(yīng)管的源極與所述第四場效應(yīng)管的漏極連接，所述第一場效應(yīng)管的源極為所述全橋電路的第二接線端，所述第一場效應(yīng)管的漏極為所述全橋電路的第一接線端； 所述第二場效應(yīng)管的柵極為所述全橋電路的第二控制端，所述第二場效應(yīng)管的源極與所述第三場效應(yīng)管的漏極連接，所述第二場效應(yīng)管的源極為所述全橋電路的第四接線端，所述第二場效應(yīng)管的漏極為所述全橋電路的第三接線端； 所述第三場效應(yīng)管的柵極為所述全橋電路的第三控制端，所述第四場效應(yīng)管的柵極為所述全橋電路的第四控制端，所述第三場效應(yīng)管的源極與所述第四場效應(yīng)管的源極連接，所述第三場效應(yīng)管的源極為所述全橋電路的第五接線端。5.如權(quán)利要求1所述的智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述溫度檢測電路包括用于檢測環(huán)境溫度的第一溫度傳感器、用于檢測所述合閘高壓電容的溫度的第二溫度傳感器和用于檢測所述分閘高壓電容的溫度的第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器分別與所述中央處理單元連接。6.如權(quán)利要求1所述的智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開入量采集電路包括開入量啟動(dòng)功率提升電路和第一采集電路所述第一采集電路連接在所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的輸出端與所述中央處理電路之間，所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的輸入端接入開入量回路； 所述開入量啟動(dòng)功率提升電路的輸入端包括控制電壓公共端、分閘命令輸入端和合閘命令輸入端、所述開入量啟動(dòng)功率提升電路包括第一至第七電阻、第三二極管、第四二極管、第一繼電器和第二繼電器，所述第一繼電器包括第一線圈、第一動(dòng)斷開關(guān)和第一動(dòng)合開關(guān)，所述第二繼電器包括第二線圈、第二動(dòng)斷開關(guān)和第二動(dòng)合開關(guān)，所述第三電阻與所述第一動(dòng)斷開關(guān)并聯(lián)連接后再與所述第二電阻串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端與所述分閘命令輸入端之間；所述第一線圈與所述第三二極管并聯(lián)連接后再與所述第一電阻串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端與所述分閘命令輸入端之間，其中所述第三二極管的陽極與所述控制電壓公共端連接;所述第七電阻與所述第二動(dòng)斷開關(guān)并聯(lián)連接后再與所述第五電阻串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端與所述合閘命令輸入端之間;所述第二線圈與所述第四二極管并聯(lián)連接后再與所述第四電阻串聯(lián)連接在所述控制電壓公共端與所述合閘命令輸入端之間，所述第一動(dòng)合開關(guān)和所述第二動(dòng)合開關(guān)分別接入所述第一采集電路。7.如權(quán)利要求3所述的智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路還包括儲(chǔ)能指示電路、通訊接口電路和供電電路，所述儲(chǔ)能指示電路、通訊接口電路和供電電路分別與所述中央處理單元電性連接，所述供電電路的輸入端與所述整流及濾波電路的輸出端連接，所述供電電路的輸出端輸出第一直流電源和第二直流電源。8.如權(quán)利要求7所述的智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述儲(chǔ)能指示電路包括第三光電耦合器、第六二極管、第三繼電器和第十二電阻，所述第三光電耦合器包括第三發(fā)光二極管和第三光敏三極管，所述第三繼電器包括第三線圈和單刀雙擲開關(guān)，所述第三線圈與所述第六二極管并聯(lián)連接，所述第六二極管的陽極接地，所述第二二極管的陰極與所述第三光敏三極管的發(fā)射極連接，所述第三光敏三極管的集電極與所述第一直流電源連接，所述第三發(fā)光二極管的陽極與所述第二直流電源連接，所述第十二電阻連接在所述第三發(fā)光二極管的陰極與所述中央處理單元之間。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種智能型永磁開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其包括中央處理單元和分別與中央處理單元連接的整容濾波及高壓電容充電電路、永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路、溫度檢測電路和開入量采集電路，整容濾波及高壓電容充電電路的輸出端與永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路連接，永磁斷路器線圈控制及電流電壓測量電路進(jìn)一步分別與分閘高壓電容、合閘高壓電容和永磁斷路器線圈連接。本實(shí)用新型能檢測并記錄控制器在驅(qū)動(dòng)永磁繼電器分合閘過程中的電流電壓曲線，對(duì)偏離出合理分合閘電流電壓值報(bào)警；能夠分別測量分合閘高壓電容的溫度及溫升，從而判斷其老化程度，便于提醒用戶更換高壓電容；采用開入量啟動(dòng)功率提升電路，便于啟動(dòng)分合閘控制命令。
【IPC分類】H01H71/10, G01R31/327
【公開號(hào)】CN205384994
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520968348
【發(fā)明人】王野, 姜萬東, 周海濤, 遲玉國, 沈克明, 羅吉澤
【申請(qǐng)人】麗水學(xué)院
【公開日】2016年7月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日