一种基于pwm的直流断路器控制单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于PWM的直流断路器控制单元，包括外壳和合闸控制电路，合闸控制电路由开入控制电路、MCU控制电路、隔离驱动电路、功率控制电路所组成；通过MCU控制电路中的PWM脉宽调制功能来调整控制电流，达到合闸时大电流控制，合闸完成后输出小电流保持；电流是可调的。这样不仅防止了中间继电器触点拉弧损坏而无法断开导致断路器合闸线圈烧毁，而且还节省了在断路器分合闸控制的近十几个中间继电器。实现了正常合闸，保证正常供电。本实用新型即节省了成本又节能环保、提高性能、安全可靠、使用方便，便于大范围推广使用。
【专利说明】
一种基于PWM的直流断路器控制单元
技术领域
[0001]本实用新型涉及供电技术领域，尤其是一种基于PffM的直流断路器控制单元。
【背景技术】
[0002]目前在直流牵引开关柜中，多采用电保持型直流断路器，直流断路器分合闸控制采用通过时间继电器、中间继电器和限流电阻组合的方式实现。直流断路器在合闸瞬间电流很大，保持电流较小，故在合闸成功后在断路器线圈回路中串入限流电阻来限制保持电流。中间继电器在合闸操作中需要切断十几安以上的直流电流，对中间继电器的触点损伤很大。
[0003]由于在无轨电车直流供电系统中，接触网架设在道路两边的裸露铜接触线，同时因为运行情况的原因，短路故障经常发生，故直流断路器的分合闸次数较多，大大减小了中间继电器的使用寿命。同时由于直流电弧无“过零点”，较交流电弧灭弧困难，易导致中间继电器触点拉弧损坏而无法断开，甚至导致断路器合闸线圈烧毁，至使现场无法正常合闸，将会影响正常供电。
[0004]在现场，开关柜中所使用的国内外知名品牌的中间继电器在长期大量的项目应用中发现中间继电器触点烧蚀故障经常发生。同时控制回路中应用于断路器分合闸控制的近十几个中间继电器，继电器在动作与长期吸合过程中功耗很大，再加上限流电阻在直流断路器吸合状态下长期通电，电能损耗巨大，造成整个直流开关柜在正常运行中功耗巨大不利于节能环保。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题本实用新型提供了一种基于PWM的直流断路器控制单元，采用MCU控制电路中的PWM脉宽调制功能来调整控制电流;通过改变PWM的占空比来调节线圈电流大小，达到合闸时大电流控制;合闸完成后输出小电流保持。
[0006]实现本实用新型目的的一种基于PffM的直流断路器控制单元技术方案如下:
[0007]—种基于PffM的直流断路器控制单元，包括外壳和合闸控制电路，合闸控制电路由开入控制电路、MCU控制电路、隔离驱动电路、功率控制电路所组成;其中MCU控制电路与隔离驱动电路和功率控制电路相连接，通过MCU控制电路中的PffM脉宽调制功能来调整控制电流，使合闸线圈控制电流大小;达到合闸时大电流控制，合闸完成后PWM脉宽调制小电流保持，电流是可调的；这样不仅防止了中间继电器触点拉弧损坏而无法断开导致断路器合闸线圈烧毁，而且还节省了在断路器分合闸控制的近十几个中间继电器，实现了正常合闸，保证正常供电。
[0008]本实用新型提供的一种基于PWM的直流断路器控制单元，包含接线端子的外壳如图3和壳体内部的控制电路示意图如图1，内部电路包含开入控制电路、MCU控制电路、隔离驱动电路及功率控制电路;在电路控制过程中，当电路在初始状态时，功率控制电路对断路器里的线圈进行零电流控制，此时直流继电器打开;不断检查合闸脉冲信号，当合闸脉冲从0—1时，此时继电器闭合，输出大电流。合闸后，当时间在I秒内断路器辅助触点等于I时，输出小电流，断路器保持合闸状态。当断路器辅助触点从1—0时，此时输出零电流，断开断路器线圈回路，断路器分闸；当分闸脉冲从0—1时，此时输出零电流，断开断路器线圈回路，断路器分闸。通过改变HVM的占空比来调节线圈电流大小，达到合闸时大电流控制，合闸完成后再通过改变PWM的占空比来调节线圈电流大小，输出小电流保持。这样不仅防止了中间继电器触点拉弧损坏而无法断开导致断路器合闸线圈烧毁，而且还节省了在断路器分合闸控制的近十几个中间继电器。实现了正常合闸，保证正常供电。
[0009]本实用新型的一种基于PffM的直流断路器控制单元的有益效果如下:
[0010]本实用新型的一种基于PWM的直流断路器合闸控制单元替代了目前在使用中多采用通过时间继电器、中间继电器和限流电阻组合的方式实现。觖决了在中间继电器触点拉弧损坏而无法断开导致断路器合闸线圈烧毁，而且还节省了在断路器分合闸控制的近十几个中间继电器。实现了正常合闸，保证正常供电。本实用新型即节省了成本又节能环保、提高性能、安全可靠、使用方便，便于大范围推广使用。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的一种基于PffM的直流断路器控制单元的电路模块示意图
[0012]图2为本实用新型的一种基于PffM的直流断路器控制单元的电路控制流程图
[0013]图3为本实用新型的一种基于PWM的直流断路器控制单元使用时从壳体引出接线端连接示意图
【具体实施方式】
[0014]本实用新型提供的一种基于PWM的直流断路器控制单元，包含接线端子的外壳如图3和壳体内部的电路控制模块示意图如图1，内部电路包含开入控制电路、MCU控制电路、隔离驱动电路及功率控制电路;在电路控制过程中，当电路在初始状态时，功率控制电路对断路器里的线圈进行零电流控制，此时直流继电器打开;不断检查合闸脉冲信号，当合闸脉冲从0—1时，此时继电器闭合，输出大电流。合闸后，当时间在I秒内断路器辅助触点等于I时，输出小电流，断路器保持合闸状态。当断路器辅助触点从1—0时，此时输出零电流，断开断路器线圈回路，断路器分闸；当分闸脉冲从0—1时，此时输出零电流，断开断路器线圈回路，断路器分闸。通过改变PWM的占空比来调节线圈电流大小，达到合闸时大电流控制，合闸完成后再通过改变PWM的占空比来调节线圈电流大小，输出小电流保持。这样就解决了继电器控制断路器响应速度慢，继电器容易损坏;继电器触点拉弧易损坏而无法断开，甚至导致断路器合闸线圈烧毁，至使断路器无法正常合闸，将会影响正常供电。
[0015]本实用新型的一种基于PffM的直流断路器控制单元优点如下:
[0016]本实用新型的一种基于PWM的直流断路器合闸控制单元:通过M⑶控制电路中的PWM脉宽调制功能来调整控制电流，使合闸线圈控制电流大小;达到合闸时大电流控制，合闸完成后采用PWM脉宽调制小电流保持，电流是可调的，觖决了在中间继电器触点拉弧损坏而无法断开导致断路器合闸线圈烧毁，而且还节省了在断路器分合闸控制的近十几个中间继电器。实现了正常合闸，保证正常供电。本实用新型即节省了成本又节能环保、提高性能、安全可靠、使用方便，便于大范围推广使用。
[0017]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于P丽的直流断路器控制单元，其特征在于:包括外壳和合闸控制电路，合闸控制电路由开入控制电路、MCU控制电路、隔离驱动电路、功率控制电路所组成;其中MCU控制电路与隔离驱动电路和功率控制电路相连接，通过MCU控制电路中的PWM脉宽调制功能来调整控制电流，使合闸线圈控制电流大小;达到合闸时大电流控制，合闸完成后PWM脉宽调制小电流保持，电流是可调的，实现正常合闸。2.根据权利要求1所述的直流断路器控制单元，其特征在于:所述的控制电路封装在壳体内，所述壳体设置有接线端。
【文档编号】H01H9/54GK205428771SQ201620198027
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】于文梅, 周秉箴, 全晓霖, 王利军
【申请人】北京清电华力电气自动化科技有限公司