气体绝缘开关控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种SF6气体绝缘开关控制器，属于电力开关控制领域。
【背景技术】
[0002]目前，SF6负荷开关是一项领先技术，SF6负荷开关是一种将负荷开关，隔离开关，接开关为一体，密封一个充满SF6气体箱体内，利用SF6优异绝缘，灭弧性能，满足关合，隔离，接三工位功能开关设备。具有结构简单，连锁可靠，体积小，维修少，安全易安装等优点。在室外环境苛刻下，为提高控制的可靠性，接收命令，要求快速控制开关断开或闭合，对控制器的性能稳定性要求更高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型针对上述缺陷，目的在于提供一种稳定，安全，简单操作的，对电机采用PWM技术实现电机力矩与转速的平滑控制的一种SF6负荷开关控制器及其控制方法。
[0004]为此本实用新型采用的技术方案是:包括有电源输入模块、遥测电路、遥信电路、遥控电路、H桥驱动电路、控制单元，其中:
[0005]遥测电路:采集SF6气体压力和负荷电压；
[0006]遥信电路:实现电机运行状态的反馈输出；
[0007]遥控电路:实现对电机正反转的驱动控制；
[0008]H桥驱动电路:实现电机力矩与转速的平滑控制，控制电机旋转范围；
[0009]控制单元:通过设置控制参数对各模块进行控制；
[0010]电源输入模块:对各模块进行供电；
[0011]所述遥测电路、遥信电路分别和遥控电路、H桥驱动电路实现双向通讯。
[0012]所述H桥驱动电路:采用H桥pwm技术。
[0013]所述遥测电路、遥信电路分别和遥控电路的通讯采用光耦隔离。
[0014]所述电源输入模块包括两组，一组为遥控电路供电、另一组为遥测电路、遥信电路供电。
[0015]3匕气体绝缘开关控制器控制方法，按照以下步骤进行:
[0016]I)首先向控制单元内输入相关参数，实现对模块的控制；
[0017]2 ) H桥驱动电路驱动电机运转；
[0018]2)遥测电路、遥信电路进行工作，分别采集开关和电机的相关信息；
[0019]3)遥控电路根据遥测电路、遥信电路的信号，并依据控制单元的控制信息，决定电机的正反转转换时机；
[0020]4)重复2) -4)步骤，实现双向调速避免机械死点的产生。
[0021]本实用新型的优点是:本实用新型SF6气体绝缘开关控制器为提高安全可靠性，结构简单化，将遥测，遥控，遥信集成在一块电路板上，并采用2组电源供电，遥控单独使用一组电源，遥信和遥测使一组电源，遥测，遥信与遥控之间保持正常通讯，采用的是光耦隔离；采用H桥驱动电路，采用电子换向实现电机正反转，并采用PWM调速，实现快速精确调压控制，成功回避了机械死点。
[0022]本实用新型增加正反向驱动电路，通过针对三遥信号的分析得到当前开关的位置和控制需求。然后采用PWM技术得到控制驱动电机的自由平滑的正反旋转。相比传统只给电机通电断电，使电机一个方向旋转要稳定可靠安全，并且没有机械结构上的死区。而传统方式，首先电机单向旋转，必然造成死区的存在。此外，传统的控制器没有对当前开关状态的诊断和评估，因此属于非智能控制系统，而本专利则为智能控制系统。
[0023]本实用新型增加控制单元，可以方便的修改控制参数，并且通过设定的参数，对驱动控制进行调整。简而言之，传统的方式只能选择通、断两个状态，非I即O。而本专利涉及的系统，可以调整电机的转矩和频率，这就意味着可以选择以不同的速度和力度分断/闭合SF6开关。不同的速度和力度会使得开关的控制特性、暂态特性、电弧特性、寿命得到优化，从而提升使用性能和品质，而以上优势是传统开关控制系统所不具备的。
【附图说明】
[0024]图1为3?6气体绝缘开关不意图；
[0025]图2为本专利整体结构示意图。
[0026]图3为本实用新型电流保护逻辑框图。
[0027]其中I为一组电源24V转12V电路；2为遥测电路；3为遥信电路；4为单片机和通讯电路；5为遥控电路；6为H桥驱动电路；7为另一组24V输入电路；8为光耦隔离。
【具体实施方式】
[0028]如图1所示，为SF6气体绝缘开关的简单示意图，图中A、B黑实点为固定结点，点A为电机的直接作用点，点B为固定的开关摇臂；C、D点空白圆点为活结点，即可旋转点，机械A、C、D点同时出现在竖直的一条线上时，这时，电机输出再大的力，作用在摇臂上的力矩也是为0，称为机械死点。
[0029]本实用新型的目的就在于合理的采用H桥pwm技术控制电机快速正反转，使得电机只在一个半圆范围内正反转，不会出现死点。
[0030]为此如图2所示:包括两组24V电源输入模块1、7，其中24V电源输入模块I为遥测电路2、遥信电路3供电；24V电源输入模块7为遥控电路供电，供执行电机动作；
[0031]遥测电路2:主要采集3?6气体压力，和负荷电压，电流；
[0032]遥信电路3:实现电机运行状态的反馈输出；
[0033]单片机和通讯电路4:数据存储，对各模块进行控制；
[0034]遥控电路5:实现对电机正反转的驱动控制；
[0035]H桥驱动电路:采用PWM技术实现电机力矩与转速的平滑控制，和遥测电路2结合，精确控制电机旋转范围，避免机械死点。
[0036]本实用新型提供了一种绝缘开关的控制方法，通过三遥系统、并通过H桥驱动电路的配合实现了双向调速，使电机旋转在控制范围，避免机械死点的产生。
[0037]本实用新型在整个系统运转过程中，为了避免过电流情况的产生，本实用新型电路采用双滞回结构，即电路同时存在正向过流检测和保护功能、负向过流检测和保护功能，这样电机无论正反转出现过流，系统自动封锁脉冲、速度快、响应好、稳定；克服了传统通过传感器器检测电流然后判断的缺陷，因为传感器存在I)容易受环境影响造成检测精度降低；2)传感器价格高；3)传感器需要独立供电，而该系统不具备这一条件，如采用DCDC的方式；一会造成成本的提高，二其可靠性得不到保证，不适应本实用新型对于高可靠、恶劣工况系统的要求。
[0038]需要说明的是，如图3所示，本申请具有双重电流保护功能，一路为双滞回电流和比较电路，另一路为单片机，通过两路信号互为校验，实现系统可靠性提升，特别适合3匕开关这种恶劣工况下长时间工作的设备。
[0039]本实用新型的电机旋转方向控制电路采用模拟互锁控制与数字触发相结合的控制方式，大大提高了系统的可靠性，降低了误操作的几率，同时能够与单片机数据相结合，互为校验，实现了系统安全和可靠性。
【主权项】
1.3?6气体绝缘开关控制器，其特征在于，包括有电源输入模块、遥测电路、遥信电路、遥控电路、H桥驱动电路、控制单元，其中: 遥测电路:采集SF6气体压力和负荷电压； 遥信电路:实现电机运行状态的反馈输出； 遥控电路:实现对电机正反转的驱动控制； H桥驱动电路:实现电机力矩与转速的平滑控制，控制电机旋转范围； 控制单元:通过设置控制参数对各模块进行控制； 电源输入模块:对各模块进行供电； 所述遥测电路、遥信电路分别和遥控电路、H桥驱动电路实现双向通讯。
2.根据权利要求1所述的SF6气体绝缘开关控制器，其特征在于，所述H桥驱动电路:采用H桥pwm技术。
3.根据权利要求1所述的SF6气体绝缘开关控制器，其特征在于，所述遥测电路、遥信电路分别和遥控电路的通讯采用光耦隔离。
4.根据权利要求1所述的SF6气体绝缘开关控制器，其特征在于，所述电源输入模块包括两组，一组为遥控电路供电、另一组为遥测电路、遥信电路供电。
【专利摘要】本实用新型涉及一种SF6气体绝缘开关控制器。包括有电源输入模块、遥测电路、遥信电路、遥控电路、H桥驱动电路、控制单元，其中：遥测电路：采集SF6气体压力和负荷电压；遥信电路：实现电机运行状态的反馈输出；遥控电路：实现对电机正反转的驱动控制；H桥驱动电路：实现电机力矩与转速的平滑控制，控制电机旋转范围；控制单元：通过设置控制参数对各模块进行控制；电源输入模块：对各模块进行供电；所述遥测电路、遥信电路分别和遥控电路、H桥驱动电路实现双向通讯。本实用新型提供了一种稳定，安全，简单操作的，对电机采用PWM技术实现电机力矩与转速的平滑控制的一种SF6负荷开关控制器。
【IPC分类】H02J13-00
【公开号】CN204334120
【申请号】CN201420728114
【发明人】王轩, 邬钢, 孔庆云, 薛贵祥
【申请人】扬州北辰通用智能电网有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年11月28日