CN101582338B - 一种双稳态永磁操动机构控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双稳态永磁操动机构控制电路，属于电力设备技术领域。这种控制电路包括电容C，分闸线圈、合闸线圈，可控开关管VT1、VT3，其特征在于用可控开关管VT2和VT4取代传统的续流二极管。本发明提出的这种控制电路一是可以使线圈体积大大减小，从而可以将机构设计得更小；二是可以减小机构的响应时间、提高机构的动作速度；三是可以减小电容器的容量或者减小电容器预充电电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种双稳态永磁操动机构控制电路，属于电力设备技术领域。
背景技术
双稳态永磁操动机构在电力开关领域，特别是在真空断路器上已经得到越来越多的应用。随着高压、特高压交流输电工程的增多，对双稳态永磁操动机构提出了更高的要求。不仅要求双稳态永磁操动机构响应快、时间分散性小、实现同步分合闸，而且还要求机构能够用小功率电源操作，同时为了适应电力***开关柜的现有设计，还要保证机构尽可能的小型化。然而目前的控制电路限制了双稳态永磁操动机构满足上述的全部要求。
发明内容
本发明的目的是：提供一种体积小、响应时间短、所需电容器容量小的双稳态永磁操动机构控制电路。
本发明的技术方案是：一种双稳态永磁操动机构控制电路，包括电容C，分闸线圈，合闸线圈，开关管VT1、VT3，其特征在于：还包括开关管VT2和VT4，其中，开关管VT1和VT4的集电极分别与电容C的两端相连接；而两者的发射极分别与开关管VT2、VT3的发射极相连接；开关管VT2、VT3的集电极分别与开关管VT1、VT4的集电极相连接；分闸线圈的两端分别连接开关管VT2的集电极和发射极；合闸线圈的两端分别连接开关管VT4的集电极和发射极；可控开关管VT2和VT4可以选用功率MOSFET、IGBT等全控开关。
如上所述的双稳态永磁操动机构控制电路，其特征在于：所述的开关管VT2和VT4是可控开关管。
如上所述的双稳态永磁操动机构控制电路，其特征在于：所述的电容C是广义储能电源，可以是普通的电解电容，也可以是蓄电池等其他类型的电源。
本发明的有益效果是：使用可控开关管VT2和VT4取代传统控制电路使用的续流二极管，通过对VT2和VT4的控制，保证在工作线圈回路导通时非工作线圈回路断开，从而不会产生感应电流激发反方向的磁场，大大减少动铁心的始动安匝数和最大安匝数，所以能够减少机构内部的温升，并且因为导线的电流密度有个上限值，设计时就可以减小线圈的体积，从而可以将机构的体积缩小、重量减轻。
使用可控开关管VT2和VT4取代传统的续流二极管，对于同样的机构结构参数和电源参数，可以减少机构的响应时间，提高动作速度。减少机构的响应时间可以减少线路承受短路等异常工况的时间，动作速度快能够更好地满足高压开关对分闸速度的要求。
因为减小了最大安匝数，所以在满足机构动作要求的情况下可以减小电容器容量或者电容器的充电电压。减小电容器的充电电压实现了小功率电源操作的要求，减小电容器的容量可以节省电容器所占的空间。
附图说明
图1是本发明实施例的一种双稳态永磁操动机构控制电路的原理图。
图2是本发明实施例的一种双稳态永磁操动机构控制电路所控制的机构本体结构示意图。
具体实施方式
图2中标记的说明，动导杆1，端盖2，动铁芯3，分闸线圈4，永磁体5，磁轭6，合闸线圈7。
参见图1，一种双稳态永磁操动机构控制电路，包括电容C，分闸线圈(即L1)，合闸线圈(即L2)，开关管VT1、VT3，其特征在于：还包括开关管VT2和VT4，其中，开关管VT1和VT4的集电极分别与电容C的两端相连接；而两者的发射极分别与开关管VT2、VT3的发射极相连接；开关管VT2、VT3的集电极分别与开关管VT1、VT4的集电极相连接；分闸线圈的两端分别连接开关管VT2的集电极和发射极；合闸线圈的两端分别连接开关管VT4的集电极和发射极；可控开关管VT2和VT4可以选用功率MOSFET、IGBT等全控开关。电容C由外电路对其预充电，为机构提供激磁能量；开关管VT1、VT2、VT3、VT4为可控开关，控制电路的导通与关断。
如上所述的双稳态永磁操动机构控制电路，其特征在于：所述的开关管VT2和VT4是可控开关管。
如上所述的双稳态永磁操动机构控制电路，其特征在于：所述的电容C是广义储能电源，可以是普通的电解电容，也可以是蓄电池等其他类型的电源。
参见图1，图2，本发明实施例的双稳态永磁操动机构控制电路的控制方式如下：
对于图2中的位置状态，动铁芯3处于合闸位置，如果进行分闸操作，则需给开关管VT1加触发信号使之导通，同时让VT2、VT3、VT4均处于截止状态，电容C通过开关管VT1给分闸线圈4供电，驱动动铁心3向上运动，当运动到位时，关断开关管VT1，开通开关管VT2，分闸线圈4通过开关管VT2回路续流。
当动铁芯3处于分闸位置，如果进行合闸操作，则需给开关管VT3加触发信号使之导通，同时让开关管VT1、VT2、VT4均处于截止状态，电容C通过开关管VT3给合闸线圈7供电，驱动动铁芯3向下运动，当运动到位时，关断开关管VT3，开通开关管VT4，合闸线圈7通过开关管VT4回路续流。
Claims (5)
1.一种双稳态永磁操动机构控制电路，包括电容C，分闸线圈，合闸线圈和开关管VT1、VT3，其特征在于：
还包括开关管VT2和VT4；
其中，开关管VT1和VT4的集电极分别与电容C的两端相连接，而两者的发射极分别与开关管VT2、VT3的发射极相连接；
开关管VT2、VT3的集电极分别与开关管VT1、VT4的集电极相连接；
分闸线圈的两端分别连接开关管VT2的集电极和发射极；
合闸线圈的两端分别连接开关管VT4的集电极和发射极。
2.根据权利要求1所述的双稳态永磁操动机构控制电路，其特征在于：所述的开关管VT2和VT4是可控开关管。
3.根据权利要求1所述的双稳态永磁操动机构控制电路，其特征在于：所述的电容C是广义储能电源。
4.根据权利要求1所述的双稳态永磁操动机构控制电路，其特征在于：所述的电容C是电解电容。
5.根据权利要求1所述的双稳态永磁操动机构控制电路，其特征在于：将所述的电容C替换为蓄电池。
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| JP特开2005-223168A 2005.08.18 |
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