脉冲励磁电路制造技术

本发明专利技术涉及一种脉冲励磁电路，属于电力设备控制保护技术领域。该电路由继电器做为控制工作回路相互转换的核心元件、可控硅做为触发元件，有机的组合成控制回路、正向励磁电容充电储能回路和电容放电反向励磁回路。并在回路中巧妙地设置了可控硅延时触发电路、电容稳压储能电路、电容续流电路、可控硅触发信号截止电路。继电器相互转换回路的瞬间，主触头仅通过极其微弱的电流，继电器稳定后才通过脉冲工作电流，从根本上解决了继电器切换大电流的技术难题，使得其电寿命与机械寿命极其相近。本发明专利技术与现有技术相比，其长期工作的稳定性与可靠性显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种脉冲励磁电路，尤其是永磁式高低压断路器、接 触器驱动电路的改进，属于电力设备控制保护

技术介绍
近年来出现的永磁式高低压断路器、接触器都是通过脉冲励磁电 路驱动永磁机构中的动铁芯上、下运动实现合闸及分闸基本操作功能的，关于这方面的专利文献及期刊报导诸多，如ZL专利号 200420078134.7名称为《真空断路器用单线圈永磁机构驱动器》，专 利号ZL 200520076283.4名称为《真空断路器用双线圈永磁机构驱动 器》及专利号ZL200520134145.7名称为《永磁机构驱动控制器》等， 其中大多数电路采用电力电子器件IGBT做为触发元件，结构复杂， 成本高。IGBT对工作环境要求严苛，电路中需有完备的保护措施， 但由于元器件参数匹配的离散性，在长期工作中将受到环境、温度等 诸多因素的影响，其稳定工作的可靠性还很难得到保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述不足，独辟思路， 提供一种结构简单、能够长期稳定可靠工作且成本低廉经济实用的脉 冲励磁电路。为了达到上述目的，本专利技术创新的以电器元件机械寿命可达百万 次以上的继电器及机械式辅助开关做为回路转换核心的电接触元件 并采取保护措施，以经济耐用的电子器件可控硅做为触发元件，有机 的组合成本电路的正向励磁和电容放电反向励磁回路。本专利技术技术方案如下直流电源的正极与继电器Jl常开点1连接，继电器J2的常开点6、继电器J3的常开点8与直流电源的负极连接，由继电器J1、 J2、 辅助开关FK.ll控制正向励磁回路的接通、断开与储能。由继电器J3 控制反向励磁回路的接通与断开。在本专利技术的技术解决方案中，继电 器J1的常开点2、可控硅K1、线圈L、 二极管D3，电容CF串联后接龟源负极，线圈L与二极管D3间的节点3为辅助开关FKll的常 闭点，辅助开关FK11与继电器J2的龠开点5连接，当继电器J1、 J2 与其常开点闭合接通后，成为本电路的正向励磁回路，二极管Dl、 电阻R3、可控硅K2、电容C1串联后跨接在继电器常开点2与线圈 L之间，电阻RJ与电容C1并联，可控硅K1的控制极与电容C1的 正极连接，构成本回路的可控硅K1延时触发电路，压敏电阻RV1与 二极管D1的负极连接后串联电阻R4，与可控硅K2的控制极连接， 构成本回路的低电压截止电路，电容C2跨接在可控硅K2的控制极 与阴极之间，构成本回路的尖脉冲吸收电路，电阻R2、可调电阻W 串联后跨接在可控硅K2控制极与线圈L之间，构成本回路的操作电 压检测电路，电阻R9与二极管D3并联，构成本回路的辅助开关FK11 限流电路，当本回路工作的过程中，辅助开关FK11在外力作用下， 与节点3分离后，线圈L与电容CF间进行能量转换，构成本回路的 充电储能电路。电阻R5、可控硅K3串联后跨接在线圈L与继电器 J3的常开点7之间，当辅助开关FKll由常闭点3切换到常开点4， 继电器J1的常开点l、 2与继电器J2的常开点5、 6由闭合状态变为 断开状态，继电器B与常开点7、 8闭合接通后，成为本电路的反向 励磁回路。二极管D2、电阻R7、电容C3串联后跨接在可控硅K3 的阳极与继电器J3的常开点7之间，电阻R8与电容C3并联，电阻 R6与二极管D2的负极连接后串联可控硅K4，可控硅K4的阴极与 可控硅K3的控制极连接，可控硅K4的控制极与电容C3的正极连接， 构成本回路的可控硅K3延时触发电路。上述本电路中的可控硅K1延时触发电路的延时触发时间由调整 电阻R3及电容C1的参数整定。上述本电路中的可控硅K3延时触发电路的延时触发时间由调整 电阻R7及电容C3的参数整定。上述本电路中的线圈L与电容CF的能量转换参数，由调整线圈 L安匝结构及电容CF的参数整定。上述本电路中的正向励磁回路的操作电压检测电路，可由调整电 阻R2、可调电阻W的参数精确整定最低操作电压。上述本专利技术的脉冲励磁电路，对现有技术实施的重大改进之一在于，正向励磁回路中创新的采用fL械式辅助开关控制线圈L与电容 CF间的能量转换。上述本专利技术的脉冲励磁电路，对现有技术实施的重大改进之二在 于，正向励磁及反向励磁回路中巧妙地设置了可控硅延时触发电路， 使得继电器从接通回路通过极其微弱的龟流开始，到接通脉冲工作电 流的这段暂短时间，已经弹性吸收了由于关合引起的机械振动能量， 继电器主触头是在已经稳定可靠关合后才通过回路脉冲工作电流的， 这就避免了继电器在稳定前通过工作电流由于弹跳引起间隙电弧造 成主触头的烧损，从根本上解决了继电器在回路相互转换的工作过程 中切换高电压大电流的技术难题。保证了继电器的使用寿命，从而保 证了该电路的长期工作可靠性。上述本专利技术的脉冲励磁电路，对现有技术实施的重大改进之三在 于，正向励磁回路中巧妙地设置了操作电压检测电路，从而可以精确 整定最低操作电压。本专利技术电路与现有技术相比，长期工作的稳定性及可靠性显著提高。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。 图1为本专利技术的脉冲励磁电路的原理图。 掲2为图1实施例的正向励磁回路的工作图。 图3为图1实施例的反向励磁电容放电回路的工作图。 具体实施例方式图1至图3示出了本专利技术脉冲励磁电路的原理及其全部工作过程。对照图l，本实施例中，直流电源220V，电阻R1为200Q、 R2 为600Q、 R3为3kQ、 R4为36kQ、 R5为7Q、 R6为1.5kQ、 R7 为102kQ、 R8为lkQ、 R9为20Q，电容Cl为150yF、 C2为0.1 liF、 C3为3.3iiF、 CF为2200iiF，可控硅K1、 K3触发电流小于 50mA，可控硅K2、 K4触发电流小于50u A，压敏电阻RV1工作电压为150V。本电路中的元件参数可以根据实际工作需要及电源要求 加以调整。本电路中，直流电源的正极与继电器Jl常闭点1连接，继电器 J2的常开点6、继电器J3的常开点8与直流电源的负极连接。本电路中，继电器J1的常开点2、可控硅K1、线圈L、 二极管 D3、电容CF串联后接负极，电阻R9与二极管D3并联。本电路中，线圈L与二极管D3间的节点3为辅助开关FK11的 常闭点，辅助开关FK11与继电器J2的常开点5连接。本电路中，二极管D1、电阻R3、可控硅K2、电容C1串联后跨 接在继电器常开点2与线圈L之间，电阻R1与电容C1并联，可控 硅Kl的控制极与电容Cl的正极连接，压敏电阻RV1与二极管Dl 的负极连接后串联电阻R4，与可控硅K2的控制极连接，电容C2跨 接在可控硅K2的控制极与阴极之间，电阻R2、可调电阻W串联后 跨接在可控硅K2控制极与线圈L之间，电阻R9与二极管D3并联。本电路中，电阻R5、可控硅K3串联后跨接在线圈L与继电器 J3的常开点7之间，二极管D2、电阻R7、电容C3串联后跨接在可 控硅K3的阳极与继电器J3的常开点7之间，电阻R8与电容C3并 联，电阻R6与二极管D2的负极连接后串联可控硅K4，可控硅K4 的阴极与可控硅K3的控制极连接，可控硅K4的控制极与电容C3 的正极连接。再对照图l，当继电器J1、 J2与其常开点l、 2和5、 6闭合接通 的瞬时，已构成本电路的正向励磁回路，如图2所示。此时刻线圈L 相当于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲励磁电路，其中直流电源的正极与继电器Ｊ１常开点（１）连接，继电器Ｊ２的常开点（６）、继电器Ｊ３的常开点（８）与直流电源的负极连接，由继电器Ｊ１、Ｊ２、辅助开关ＦＫ（１１）控制正向励磁回路的接通、断开与储能；由继电器Ｊ３控制反向励磁回路的接通与断开；其特征在于：继电器Ｊ１的常开点（２）、可控硅Ｋ１、线圈Ｌ、二极管Ｄ３，电容ＣＦ串联后接电源负极，线圈Ｌ与二极管Ｄ３间的节点（３）为辅助开关ＦＫ（１１）的常闭点，辅助开关ＦＫ（１１）与继电器Ｊ２的常开点（５）连接，当继电器Ｊ１、Ｊ２与常开点（１、２）、（５、６）闭合接通后成为本电路的正向励磁回路，二极管Ｄ１、电阻Ｒ３、可控硅Ｋ２、电容Ｃ１串联后跨接在继电器常开点（２）与线圈Ｌ之间，电阻Ｒ１与电容Ｃ１并联，可控硅Ｋ１的控制极与电容Ｃ１的正极连接，构成本回路的可控硅Ｋ１延时触发电路，压敏电阻ＲＶ１与二极管Ｄ１的负极连接后串联电阻Ｒ４，与可控硅Ｋ２的控制极连接，构成本回路的低电压截止电路，电容Ｃ２跨接在可控硅Ｋ２的控制极与阴极之间，构成本回路的尖脉冲吸收电路，电阻Ｒ２、可调电阻Ｗ串联后跨接在可控硅Ｋ２控制极与线圈Ｌ之间，构成本回路的操作电压检测电路，电阻Ｒ９与二极管Ｄ３并联，构成本回路的辅助开关ＦＫ（１１）限流电路，当本回路工作的过程中，辅助开关ＦＫ（１１）在外力作用下，与节点（３）分离后，线圈Ｌ与电容ＣＦ间进行能量转换，构成本回路的充电储能电路；电阻Ｒ５、可控硅Ｋ３串联后跨接在线圈Ｌ与继电器Ｊ３的常开点（７）之间，当辅助开关ＦＫ（１１）由常闭点（３）切换到常开点（４），继电器Ｊ１、Ｊ２再由常开点（１、２）、（５、６）的闭合状态变为断开状态，继电器Ｊ３与常开点（７、８）闭合接通后，成为本电路的反向励磁回路，二极管Ｄ２、电阻Ｒ７、电容Ｃ３串联后跨接在可控硅Ｋ３的阳极与继电器Ｊ３的常开点（７）之间，电阻Ｒ８与电容Ｃ３并联，电阻Ｒ６与二极管Ｄ２的负极连接后串联可控硅Ｋ４，可控硅Ｋ４的阴极与可控硅Ｋ３的控制极连接，可控硅Ｋ４的控制极与电容Ｃ３的正极连接，构成本回路的可控硅Ｋ３延时触发电路。...

【技术特征摘要】
1、一种脉冲励磁电路，其中直流电源的正极与继电器J1常开点(1)连接，继电器J2的常开点(6)、继电器J3的常开点(8)与直流电源的负极连接，由继电器J1、J2、辅助开关FK(11)控制正向励磁回路的接通、断开与储能；由继电器J3控制反向励磁回路的接通与断开；其特征在于继电器J1的常开点(2)、可控硅K1、线圈L、二极管D3，电容CF串联后接电源负极，线圈L与二极管D3间的节点(3)为辅助开关FK(11)的常闭点，辅助开关FK(11)与继电器J2的常开点(5)连接，当继电器J1、J2与常开点(1、2)、(5、6)闭合接通后成为本电路的正向励磁回路，二极管D1、电阻R3、可控硅K2、电容C1串联后跨接在继电器常开点(2)与线圈L之间，电阻R1与电容C1并联，可控硅K1的控制极与电容C1的正极连接，构成本回路的可控硅K1延时触发电路，压敏电阻RV1与二极管D1的负极连接后串联电阻R4，与可控硅K2的控制极连接，构成本回路的低电压截止电路，电容C2跨接在可控硅K2的控制极与阴极之间，构成本回路的尖脉冲吸收电路，电阻R2、可调电阻W串联后跨接在可控硅K2控制极与线圈L之间，构成本回路的操作电压检测电路，电阻R9与二极管D3并联，构成本回路的辅助开关FK(11)限流电路，当本回路工作的过程中，辅助开关FK(11)在外力作用下...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕永祥，吕浩，
申请(专利权)人：吉林永大电气开关有限公司，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]