专利名称：电动手车数字控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气开关柜中的手车电动控制，特别涉及一种电 动手车数字控制装置。
背景技术：
根据开关设备设计电气"五防"及设备使用安全要求，断路器手 车本身及与开关柜配合中设计有许多机械联锁，限制在条件不具备的 情况下摇进、或摇出断路器手车，比如，手车推入开关柜，未到试验
位置时，不允许手车摇入的机械联锁；当断路器处于合闸状态，禁止 摇入工作位置的机械联锁；当接地开关未分闸时不允许手车摇入工作 位置的机械联锁等。用户在安装、检修过程中，由于误操作或者未检 查各种联锁是否复位，如果通电操作断路器手车(这时手车电气回路 已经就绪)，就会导致整个机构传动失效或损坏，给检修及安装工作 带来严重的影响和损失。
目前12kV-24kV中压开关柜中主开关(如断路器、隔离车等)
基本上采用的是手车式结构，断路器的投运或检修时，都是通过手柄 手动将断路器手车摇进/摇出工作或试验位置。
采用电动的方式通过远方及就地实现电机驱动断路器手车的摇 进或摇出，是近年来变电站对开关柜实现智能化、程序化控制的趋势 和要求。
手车电动摇进摇出有以下主要特点 參手车从试验位置到工作位置摇进或摇出的过程中，负载(阻力)是变化的，主要表现在
1. 不同规格的断路器其重量不同；
2. 不同规格断路器手车与开关柜导轨及动静触头等的配合质量 好坏也会影响到进出时的阻力；
3. 尤其是断路器的动触头与插入柜子的静触头时的阻力会增加
很多，有一个突然加载的过程。 *电动进出的过程中，要求电机有较强的过载能力，尤其时动触
头与静触头插入或拔出的过程中，有一定的冲击负荷，而且这时候机
构要有足够的动力将断路器推进或拉出工作位置而不能停滞。 參电机的正反转是通过手车的位置辅助开关来控制实现的。 參手车在电动进出过程中，如果遇到障碍、卡阻，工作或试验位
置将电源极性接反，会导致电机烧毁、机构损坏或传动失效，以至于
底盘损坏，同样会造成断路器卡死在开关柜中的严重后果；异常堵转 后，机构损坏，离合器不能解锁，无法实现手动切换。
由于用户在安装、检修过程中，很难避免由于误操作或者未检查 出各种联锁是否复位，如果这种情况下通电操作断路器手车(这时手 车电气回路已经就绪)，就会导致整个机构传动失效或损坏(此时离 合器功能失效)，同样会造成断路器卡死在开关柜中，无法进出，同 时排除故障、恢复功能，不仅需要花费成本且需要较长的时间，给检 修及安装工作带来严重的影响，引起用户强烈的抱怨和不满。
实用新型内容
本实用新型克服了上述缺点，提供了一种控制方便、安全可靠的 电动手车数字控制装置。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是 一种电动手车数字控制装置，包括依次连接的指令接收电路、微处理器和电机驱动 电路，所述电机驱动电路的输出还连接有电流检测电路，所述电流检 测电路的输出端连接到所述微处理器，所述微处理器还连接有一个电 机方向转换电路，所述电机方向转换电路的输出端也与所述电机相连
所述微处理器的输入端还可连接有手车位置检测电路。 所述电机驱动电路可采用功率场效应管，所述场效应管的栅极与 所述微处理器相连，漏极连接所述电机，所述电流检测电路可采用采 样电阻，所述采样电阻串联在所述功率场效应管的源极和地端之间。
所述电机方向转换电路可包括两个连接在所述微处理器和电机 之间的单刀双掷继电器。
所述电流检测电路可采用采样电阻，所述采样电阻串联在所述功 率场效应管的源极和地端之间。
本实用新型通过所述微处理器对手车的位置及工作状态进行控 制及判断，实时监控电动机构电机的输出功率及电流。电机工作正常 时保护不启动；如果出现卡滞、堵转等异常情况，电机输出电流增加， 及时控制电机制动并切断电机电源，并控制电机反转，使离合器顺利 解锁，使整个机构得到保护。
图1为本实用新型的原理框图； 图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1中所示，本实用新型包括依次连接的指令接收电路、微处 理器和电机驱动电路，所述微处理器的输入端还连接有手车位置检测
5电路，所述电机驱动电路的输出还连接有电流检测电路，所述电流检 测电路的输出端连接到所述微处理器；所述微处理器还连接有一个电 机方向转换电路，所述电机方向转换电路的输出端也与所述电机相连
接。如图2中所示，所述电机驱动电路采用功率场效应管QIO，所述 场效应管Q10的栅极与所述微处理器U7相连，漏极连接所述电机M， 所述微处理器U7向所述场效应管Q10输出PWM功率控制信号，经 功率放大后送入所述电机M，所述电流检测电路采用采样电阻R63， 所述采样电阻R63串联在所述功率场效应管QIO的源极和地端之间， 将实时采样的输出回路电流反馈到微处理器U7，所述电流检测电路 通过对所述微处理器输出的PWM信号进行检测，实时监控电机的工 作电流，即电机的输出功率，可以对电机的运行情况进行精确的监测 及控制。单刀双掷继电器J2、 J3在所述微处理器U7的控制下，转换 电机与电机驱动电路的接入方向，根据所述微处理器U7送入的运行 方向控制信号，输出符合极性要求的驱动电压到电机M，作为电机方 向转换电路实现电机运行方向的转换。手车位置检测电路通过设置在 手车中相应位置的多个行程开关或接近开关，将检测到的手车位置信 号，经光电耦合器隔离后变送到所述微处理器U7。
基于上述结构，本实施例的工作过程如下初始上电后，微控制 器U7对软硬件自检通过后进入待命状态，当接收到"到试验位"或 "到工作位"命令后；微控制器U7立即通过手车位置检测电路判断 手车当前位置，符合条件立即启动所述微控制器U7内部PWM模块， 将以最小输出功率输出到电机驱动电路，同时将运行方向信号发送给 电机方向转换电路，经变换后输出正确的功率信号到手车的控制电 机，驱动手车向正确的方向运行，运行过程中所述微控制器U7实时对电流检测电路送入的电流信号进行判断处理，运行电流无异常再缓 慢增加输出功率直到额定值，实现电机的软启动，正常运行过程中所 述微控制器U7对手车位置检测电路送入的手车实时位置进行判断， 到达预定位置时立即关闭输出电源并对电机制动。当系统因外界原因 运行不畅时，经所述电流检测电路反馈到微控制器U7的运行电流将
大于内部整定值，微控制器U7经内部判断确认是异常运行信号后， 立即以PWM方式控制所述电机驱动电路实现制动，使电机及机构得 到保护，并启动逆转程序，控制电机方向转换电路转化电机电源方向， 使驱动手车的电机M逆向转动约500ms,实现离合器顺利解锁，便 于切换为手动操作排除故障。
以上对本实用新型所提供的电动手车数字控制装置进行了详细 介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了 阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核 心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，
在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书 内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种电动手车数字控制装置，其特征在于包括依次连接的指令接收电路、微处理器和电机驱动电路，所述电机驱动电路的输出还连接有电流检测电路，所述电流检测电路的输出端连接到所述微处理器，所述微处理器还连接有一个电机方向转换电路，所述电机方向转换电路的输出端也与所述电机相连接。
2. 根据权利要求l所述的电动手车数字控制装置，其特征在于 所述微处理器的输入端还连接有手车位置检测电路。
3. 根据权利要求1或2所述的电动手车数字控制装置，其特征在 于所述电机驱动电路采用功率场效应管，所述场效应管的栅极与所 述微处理器相连，漏极连接所述电机。
4. 根据权利要求3所述的电动手车数字控制装置，其特征在于 所述电流检测电路采用采样电阻，所述采样电阻串联在所述功率场效 应管的源极和地端之间。
5. 根据权利要求l所述的电动手车数字控制装置，其特征在于 所述电机方向转换电路包括两个连接在所述微处理器和电机之间的 单刀双掷继电器。
专利摘要本实用新型涉及电气开关柜中的手车电动控制，特别涉及一种电动手车数字控制装置，包括依次连接的指令接收电路、手车位置检测电路、微处理器和电机驱动电路，所述电机驱动电路的输出还连接有电流检测电路，所述电流检测电路的输出端连接到所述微处理器。本实用新型通过所述微处理器对手车的位置及工作状态进行控制及判断，实时监控电动机构电机的输出功率及电流。电机工作正常时保护不启动；如果出现卡滞、堵转等异常情况，电机输出电流增加，及时控制电机制动并切断电机电源，并控制电机反转，使离合器顺利解锁，使整个机构得到保护。
文档编号H02B11/167GK201413944SQ20092015595
公开日2010年2月24日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者杨新洁, 平 苏, 明 黄 申请人:厦门Abb开关有限公司