基于角位移控制的高压断路器电机操动机构控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于角位移控制的高压断路器电机操动机构控制装置，包括角位移传感器模块，角位移传感器模块连接信号调理模块，信号调理模块连接AD转换模块，AD转换模块连接电平转换模块，电平转换模块连接数据处理模块，数据处理模块分别连接通讯模块、隔离驱动模块、液晶显示模块以及面板控制模块，隔离驱动模块连接升压模块，升压模块连接IGBT模块，电源模块为上述各模块供电。本实用新型专利技术有效实现了对高压断路器分合闸速度的控制。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种基于角位移控制的高压断路器电机操动机构控制装置，包括角位移传感器模块，角位移传感器模块连接信号调理模块，信号调理模块连接AD转换模块，AD转换模块连接电平转换模块，电平转换模块连接数据处理模块，数据处理模块分别连接通讯模块、隔离驱动模块、液晶显示模块以及面板控制模块，隔离驱动模块连接升压模块，升压模块连接IGBT模块，电源模块为上述各模块供电。本技术有效实现了对高压断路器分合闸速度的控制。【专利说明】基于角位移控制的高压断路器电机操动机构控制装置
本技术属于高压断路器电机操动机构控制
，更具体地说是一种基于角位移控制的高压断路器电机操动机构控制装置。
技术介绍
断路器在电力系统起到对电力系统开断的作用，它能否正常稳定的工作对电网的安全稳定运行起到决定性的作用。随着电压等级的提高，人们对高压断路器分合闸速度以及分合闸速度的控制都提出了要求，电机操动机构克服了传动操动机构的非线性和难以控制的缺点，具有易于实现大转动惯量、分合闸速度的全程控制的性能。高压断路器电机操动机构是断路器操动机构发展的一个重要方向。本技术就是应用于控制高压断路器电机操动机构，实现对分合闸速度的全程控制，同时控制面板的引入可以清楚直观实现对相关参数的修改。目前数字信号处理技术已经收到广泛重视，利用数字信号处理技术实现对高压断路器分合闸的控制。
技术实现思路
专利技术目的本技术的目的在于为高压断路器电机操动机构提供一种控制装置，利用检测安装在电机上的角位移传感器输出的信号改变PWM的频率和占空比以及控制器发出的PWM顺序，进而改变加在电机上面的电压和电机电流的导通顺序以及加在IGBT上的有效电压，实现对高压断路器分合闸速度的控制。技术方案本技术是通过以下技术方案来实现的:一种基于角位移控制的高压断路器电机操动机构控制装置，其特征在于:包括电源模块、角位移传感器模块、信号调理模块、AD转换模块、电平转换模块、数据处理模块、隔离驱动模块、升压模块、IGBT模块、液晶显示模块以及面板控制模块、通讯模块；角位移传感器模块连接信号调理模块，信号调理模块连接AD转换模块，AD转换模块连接电平转换模块，电平转换模块连接数据处理模块，数据处理模块分别连接通讯模块、隔离驱动模块、液晶显示模块以及面板控制模块，隔离驱动模块连接升压模块，升压模块连接IGBT模块，电源模块为上述各模块供电。电源模块包括:5V、12V、15V，他们均是由外接交流220V直接转换而成；数据处理单元工作的3.3V电源则是有5V转换而得。角位移传感器选用的是WDD35D — 4精密导电塑料电位器。信号调理模块是由以LM358为核心加上外围硬件电路组成。AD转换模块是由16位的ADS8364及其外围硬件电路组成；电平转换模块是由2块LL254A 组成。数据处理模块是以TMS320F28335数据处理单元为核心搭建其工作需要的外围硬件电路组成。隔离驱动电路模块是由74HC245和光耦器件HCPL-63N组成。升压模块是由2SC0108T2A0 —17及其外围硬件电路组成；IGBT模块该装置选用的是SKM600GB066D。液晶显示模块选用的液晶型号是LM270Y-128064 ;面板控制模块包括以低功耗单片机STC12LE5A60S2为核心组成液晶工作的硬件电路和4个独立按键；面板控制模块是通过232通讯与数据处理模块实现通讯。通讯板块包括232通讯和485通讯。优点及效果本技术具有如下优点及有益效果:(I)该技术装置使用了液晶显示和面板控制模块。以菜单形式编写的面板控制程序能清楚直观的实现对PWM初始参数的修改和分闸、合闸、自动重合闸指令的操作。 (2 )该技术装置的AD转换模块选用的是具有16位采样精度的ADS8364芯片，相对于TMS320F28335内部的12位采样精度有了较大提高，使角位移信号的采集精度大大提闻。对控制程序的编与提供了支持。(3)经过测试和实验该技术装置具有安装简单，工作稳定的特点，能稳定有效的实现高压断路器分合闸以及自动重合闸的操作。【专利附图】【附图说明】图1为本技术控制装置系统及和电机连接的基本组成框图；图2为本技术装置的电源模块(5V转3.3V);图3为本技术装置的角位移传感器模块；图4为本技术装置的以LM358为核心的信号调理模块；图5为本技术装置的以ADS8364为核心的AD转换模块电路原理图；图6为本技术装置的5V转3.3V的电平转换电路；图7为本技术装置的核心处理单元芯片TMS320F28335的管脚接线说明图；图8为本技术装置的隔离驱动模块的接线原理图；图9为本技术装置的升压模块原理图；图10为本技术装置的IGBT接线图；图11为本技术装置的液晶模块接线图；图12为本技术装置的面板控制模块电路原理图，图12 Ca)为按键及指示灯显示电路图，图12 (b)为面板主控芯片及通讯模块电路图；图13为本技术装置的RS232通讯模块的电路原理图；图14为本技术装置的RS485通讯模块的电路原理图；图15为本技术装置的箱体正面实物图；图16为本技术装置的箱体背面实物图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步的说明:本技术是一种基于角位移控制的高压断路器电机操动机构控制装置，如图1中所示，包括电源模块、角位移传感器模块、信号调理模块、AD转换模块、电平转换模块、数据处理模块、隔离驱动模块、升压模块、IGBT模块、液晶显示模块以及面板控制模块、通讯模块；角位移传感器模块连接信号调理模块，信号调理模块连接AD转换模块，AD转换模块连接电平转换模块，电平转换模块连接数据处理模块，数据处理模块分别连接通讯模块、隔离驱动模块、液晶显示模块以及面板控制模块，隔离驱动模块连接升压模块，升压模块连接IGBT模块，电源模块为上述各模块供电。该装置设置在电机与上位机之间，电机连接该装置的角位移传感器模块和IGBT模块，该装置通过通讯模块连接上位机。电源模块包括:5V、12V、15V，他们均是由外接交流220V直接转换而成。数据处理单元工作的3.3V电源则是有5V转换而得。角位移传感器选用的是WDD35D — 4精密导电塑料电位器。该传感器总阻值为IOK Ω，独立线性度是±0.1%。信号调理模块是由以LM358为核心，加上外围硬件电路组成的。该模块组要是把输入的检测信号限制在5V以内，避免AD芯片的烧毁。AD转换模块是由16位的ADS8364及其外围硬件电路组成。电平转换模块是实现ADS8364出来的高电平由5V转变成TMS320F28335允许的高电平3.3V。该模块是由2块LL254A组成。数据处理模块是以TMS320F28335数据处理单元为核心搭建其工作需要的外围硬件电路组成。隔离驱动电路模块组要是实现数据处理模块和外围其他硬件电路的隔离，同时使PWM的幅值由3.3V提高到5V，以实现后面升压模块的正常工作。该模块主要是由74HC245和光耦器件HCPL-63N组成。升压模块主要是实现PWM在保证频率不变的情况下，实现其幅值由5V到15V的转换，以驱动IGBT的开断。该模块主要是由2SC0108T2A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于角位移控制的高压断路器电机操动机构控制装置，其特征在于：包括电源模块、角位移传感器模块、信号调理模块、AD转换模块、电平转换模块、数据处理模块、隔离驱动模块、升压模块、IGBT模块、液晶显示模块以及面板控制模块、通讯模块；角位移传感器模块连接信号调理模块，信号调理模块连接AD转换模块，AD转换模块连接电平转换模块，电平转换模块连接数据处理模块，数据处理模块分别连接通讯模块、隔离驱动模块、液晶显示模块以及面板控制模块，隔离驱动模块连接升压模块，升压模块连接IGBT模块，电源模块为上述各模块供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱民，杨艳辉，吴志恒，王亮，杨壮壮，吕志荣，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：实用新型
国别省市：