断路器传动机构的控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了断路器传动机构的控制装置及控制方法，该控制装置包括控制模块、电源模块、通讯模块、位置采集模块和电机驱动模块；电源模块与控制模块、通讯模块、位置采集模块、电机驱动模块以供电；通讯模块、位置采集模块和电机驱动模块均与控制模块连接；通讯模块用于建立控制模块与远程控制端间的通讯连接，以使控制模块能够接收远程控制端下发的断路器的分闸命令和合闸命令；位置采集模块用于在控制模块的作用下检测传动机构的运行状态并将传动机构的运行状态发送至控制模块；电机驱动模块用于在控制模块的作用下驱动传动机构的电机转动或停止；控制模块还用于根据传动机构的运行状态运行PID算法并通过电机驱动模块调节传动机构的电机的转速。传动机构的电机的转速。传动机构的电机的转速。

【技术实现步骤摘要】
断路器传动机构的控制装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及断路器
，尤其是涉及一种断路器传动机构的控制装置及控制方法。

技术介绍

[0002]智能断路器是一种能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流以及能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。智能断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、电机传动机构、脱扣器、外壳等构成。
[0003]目前，市场上出现的智能断路器多为直流电机驱动传动机构，远程控制断路器的开合闸。但由于直流电机无法瞬间停止，造成传动机构容易出现过冲，导致断路器的分合闸位置和分合闸时间不准确以及电机卡死等现象，存在严重的安全隐患，同时增加了安装及调试的难度。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术的第一方面实施例提供了一种断路器传动机构的控制装置，能够有效避免因传动机构过冲导致断路器的分合闸位置和分合闸时间不准确等问题，有利于提高安全性。
[0006]本专利技术的第二方面实施例提供了一种断路器传动机构的控制方法。
[0007]为实现本专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]根据本专利技术的第一方面实施例的断路器传动机构的控制装置，包括控制模块、电源模块、通讯模块、位置采集模块和电机驱动模块；所述电源模块与所述控制模块、通讯模块、位置采集模块、电机驱动模块以供电；所述通讯模块、位置采集模块和电机驱动模块均与所述控制模块连接；
[0009]所述通讯模块，用于建立所述控制模块与远程控制端间的通讯连接，以使所述控制模块能够接收所述远程控制端下发的断路器的分闸命令和合闸命令；
[0010]所述位置采集模块，用于在所述控制模块的作用下检测传动机构的运行状态并将所述传动机构的运行状态发送至所述控制模块；
[0011]所述电机驱动模块，用于在所述控制模块的作用下驱动所述传动机构的电机转动或停止；
[0012]所述控制模块还用于根据所述传动机构的运行状态运行PID算法并通过电机驱动模块调节所述传动机构的电机的转速和力矩。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述电源模块包括交流电源和变压器T，所述交流电源与所述变压器T的初级绕组连接；所述通讯模块包括双向击穿二极管VD、信号发射支路、滤波支路和信号接收支路；所述双向击穿二极管VD、信号发射支路和滤波支路与所述变压器T的次级绕组连接，所述信号接收支路与所述滤波支路连接。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述信号发射支路包括第十电容C10、第三电阻R3、第一肖特基二极管D1、第二肖特基二极管D2、第十四电容C14和第四电阻R4；所述变压器T的次级绕组的一接线端通过所述第十电容C10和所述第三电阻R3串联连接所述控制模块的一个发射引脚TX_N；所述变压器T的次级绕组的另一接线端通过所述第十四电容C14和所述第四电阻R4串联连接所述控制模块的另一个发射引脚TX_P；所述第一肖特基二极管D1和所述第二肖特基二极管D2组成的并联支路的一端连接所述第十电容C10和所述第三电阻R3之间的节点，另一端连接所述第十四电容C14和所述第四电阻R4之间的节点。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述信号接收支路包括第一电容C1、第五十五电阻R55、第三肖特基二极管D3、第四肖特基二极管D4、第三电容C3和第四电容C4；所述第一电容C1连接所述滤波支路，所述第一电容C1的一端通过所述第四电容C4连接所述控制模块的一个接收引脚RX_N；所述第一电容C1的另一端通过所述第三电容C3连接所述控制模块的另一个接收引脚RX_P；所述第五十五电阻R55与所述第一电容C1并联；所述第三肖特基二极管D3和所述第四肖特基二极管D4组成的并联支路的与所述第一电容C1并联。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述电源模块还包括第二直流电源单元；所述位置采集模块包括微动行程开关SW、第七电阻R7和第十七电容C17；所述微动行程开关SW的第一引脚和第四引脚接地，第二引脚和第三引脚连接后通过所述第十七电容C17接地，且第二引脚和第三引脚连接后通过第七电阻R7连接所述第二直流电源单元的输出端；第二引脚和第三引脚连接所述控制模块的PAO引脚。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述位置采集模块还包括传感器TR，所述传感器TR采用电位器式传感器；所述传感器TR的第一引脚连接所述第二直流电源单元的输出端，第二引脚接地，第三引脚连接所述控制模块的ADC2引脚。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述电源模块还包括第一直流电源单元；所述电机驱动模块包括驱动芯片U5、第二十五电阻R25和第七十七电容C77；所述驱动芯片U5的NC引脚和INA引脚悬空；所述驱动芯片U5的INB引脚通过所述第二十五电阻R25连接所述控制模块的PWM引脚；所述驱动芯片U5的VDD引脚连接所述第一直流电源单元的输出端，并通过所述第七十七电容C77接地；所述驱动芯片U5的PGND引脚和AGND引脚接地；所述驱动芯片U5的OUTB引脚连接所述传动机构的电机的负极，OUTA引脚连接所述传动机构的电机的正极。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，还包括负载端电压检测模块，所述负载端电压检测模块与所述控制模块连接，用于在所述控制模块的作用下检测负载端的电压。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，还包括线路温度检测模块，所述线路温度检测模块与所述控制模块连接，用于在所述控制模块的作用下检测线路的温度。
[0021]根据本专利技术的第二方面实施例的一种断路器传动机构的控制方法，应用于上述控制装置，该控制装置包括控制模块、电源模块、通讯模块、位置采集模块和电机驱动模块；所述电源模块与所述控制模块、通讯模块、位置采集模块、电机驱动模块连接以供电；所述通讯模块、位置采集模块和电机驱动模块均与所述控制模块连接；所述位置采集模块包括传感器和微动行程开关；所述传感器采用电位器式传感器；该控制方法包括以下步骤：
[0022]预先设置所述传感器跟随传动机构的电机转动的目标位置；将所述目标位置对应断路器的合闸位置或分闸位置；所述目标位置对应的所述控制模块的ADC2引脚的电压值作为基准电压值；
[0023]所述控制模块通过所述通讯模块接收来自远程控制端下发的合闸或分闸命令；
[0024]所述控制模块控制所述电机驱动模块驱动所述电机转动，将所述传感器转动到当前位置时对应的所述控制模块的ADC2引脚的电压值作为当前电压值；
[0025]判断所述当前电压值与所述基准电压值的差值是否为零；
[0026]若所述当前电压值与所述基准电压值的差值不为零，则所述传感器未转动所述目标位置，所述控制模块根据所述差值运行PID算法调节所述控制模块输出的PWM波形的占空比，并通过所述电机驱动模块来调节所述电机的转速；
[0027]若所述当前电压值与所述基准电压值的差值为零，则所述传感器转动到所述目标位置，所述控制模块控制所述电机驱动模块驱动所述电机停止本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种断路器传动机构的控制装置，其特征在于，包括控制模块、电源模块、通讯模块、位置采集模块和电机驱动模块；所述电源模块与所述控制模块、通讯模块、位置采集模块、电机驱动模块以供电；所述通讯模块、位置采集模块和电机驱动模块均与所述控制模块连接；所述通讯模块，用于建立所述控制模块与远程控制端间的通讯连接，以使所述控制模块能够接收所述远程控制端下发的断路器的分闸命令和合闸命令；所述位置采集模块，用于在所述控制模块的作用下检测传动机构的运行状态并将所述传动机构的运行状态发送至所述控制模块；所述电机驱动模块，用于在所述控制模块的作用下驱动所述传动机构的电机转动或停止；所述控制模块还用于根据所述传动机构的运行状态运行PID算法并通过电机驱动模块调节所述传动机构的电机的转速和力矩。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述电源模块包括交流电源和变压器T，所述交流电源与所述变压器T的初级绕组连接；所述通讯模块包括双向击穿二极管VD、信号发射支路、滤波支路和信号接收支路；所述双向击穿二极管VD、信号发射支路和滤波支路与所述变压器T的次级绕组连接，所述信号接收支路与所述滤波支路连接。3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述信号发射支路包括第十电容C10、第三电阻R3、第一肖特基二极管D1、第二肖特基二极管D2、第十四电容C14和第四电阻R4；所述变压器T的次级绕组的一接线端通过所述第十电容C10和所述第三电阻R3串联连接所述控制模块的一个发射引脚TX_N；所述变压器T的次级绕组的另一接线端通过所述第十四电容C14和所述第四电阻R4串联连接所述控制模块的另一个发射引脚TX_P；所述第一肖特基二极管D1和所述第二肖特基二极管D2组成的并联支路的一端连接所述第十电容C10和所述第三电阻R3之间的节点，另一端连接所述第十四电容C14和所述第四电阻R4之间的节点。4.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述信号接收支路包括第一电容C1、第五十五电阻R55、第三肖特基二极管D3、第四肖特基二极管D4、第三电容C3和第四电容C4；所述第一电容C1连接所述滤波支路，所述第一电容C1的一端通过所述第四电容C4连接所述控制模块的一个接收引脚RX_N；所述第一电容C1的另一端通过所述第三电容C3连接所述控制模块的另一个接收引脚RX_P；所述第五十五电阻R55与所述第一电容C1并联；所述第三肖特基二极管D3和所述第四肖特基二极管D4组成的并联支路的与所述第一电容C1并联。5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述电源模块还包括第二直流电源单元；所述位置采集模块包括微动行程开关SW、第七电阻R7和第十七电容C17；所述微动行程开关SW的第一引脚和第四引脚接地，第二引脚和第三引脚连接后通过所述第十七电容C17接地，且第二引脚和第三引脚连接后通过第七电阻R7连接所述第二直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：任明利，张健，
申请(专利权)人：电科能源深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：