低压永磁真空断路器的控制及通信设计

在分析单稳态永磁操动机构的真空断路器结构特性和工作原理的基础上,综合微处理器技术、电器技术和通信技术,研究了永磁真空断路器的智能化控制模块的总体设计结构。分析了智能化低压永磁真空断路器Modbus、Profibus—DP现场总线的硬件结构和通信原理,探讨了各自的通信命令格式及软件系统设计。实现了智能化永磁真空断路器的可选择性远程通信、监测与控制技术,对于提高智能电网供电水平、自动化程度和安全性具有工程应用价值。     

磁短路环在永磁操动机构中的应用

在对永磁机构进行电磁场计算和分析的基础上提出了一种基于磁分路原理的永磁机构磁短路环设计方案。分析了磁短路环的工作原理,给出了磁短路环设计中的结构参数和材料的选用原则。它适用于12 kV、40．5 kV户内外真空断路器用单稳态永磁搡动机构的手动分闸设计。     

快速真空断路器的特性及应用

可控型断路器驱动机构是智能化中压开关的重要部分，具有可控特性，能实现智能操作。介绍新型电子控制电机(MOTOR DRIVE)驱动机构的原理及应用，这种快速真空断路器可在1ms内使触头分离，在1周波内开断电流；对永磁机构驱动的真空断路器的原理及应有也作了介绍；最后介绍了1周波快速VCB快速开断故障电流的原理及应用。     

KW3M-12型户外智能永磁真空断路器

1产品简介KW3M-12型户外智能永磁真空断路器是扬州科宇电力有限公司最新研制的新一代柱上永磁真空断路器。该断路器与控制装置相结合,主要作为35/110kV变电所主变10kV侧及10kV出线开关、主网分段开关、线路支线开关、用户进线保护开关,可方便地实现测量、控制、保护等功能。KW3M-12型户外智能永磁真空断路器整体结构见图1。     

电力机车上真空断路器控制系统的研究

真空断路器是一种技术性能先进的断路器,在电力机车上具有控制和保护的双重功能.但在控制电压波动较大时容易因冲击而损坏.在阐述真空断路器结构和工作原理的基础上,设计了一种单稳态真空断路器控制系统.介绍了控制系统的硬件结构和电流跟踪控制算法,对流过真空断路器线圈中的电流实现了反馈控制.采用阶梯电流模拟正弦电流输出,减轻了信号中谐波成分对开关器件的冲击,并且取得了比标准正弦波更好的控制效果.实验结果表明,采用电流跟踪控制后的最大输出电流减小了30%,有效地延长了真空断路器的使用寿命.     

特瑞德电气：技术创新 开拓进取 访特瑞德电气（北京）有限公司产品经理邓荣进

近年来,在中压开关领域,永磁操动机构真空断路器以其特有的小型化、高可靠性、免维护和长寿命正成为电器制造企业和运行部门的热点。前些年进入中国市场的永磁操动机构真空断路器,基本上是双线圈双稳态结构,相对于单线圈单稳态结构来说,其设计只是用电磁机构替代了弹簧机构,未能从根本上解决传统断路器机械传动方式及零部件过多的缺陷。     

基于微处理器和IGBT模块的单稳态永磁机构控制器设计

介绍了一种以MSP430F149单片机为核心,基于绝缘栅双极晶体管（IGBT）的单稳态永磁机构控制系统。设计了硬件电路及主控软件,提出了保证IGBT驱动电路可靠工作的实现方法,该控制器采用RS一485通信实现了与上位监控系统的数据交互,实现了永磁机构真空断路器的智能控制。     

一种单稳态永磁操动机构智能控制装置的研制

针对单线圈式永磁机构真空断路器的特点,介绍了一种基于单片机的单稳态永磁操动机构的智能控制装置,并对该装置的设计过程及工作原理进行了详细分析,同时给出了智能控制装置的信号放大以及采样电路.通过ORCAD仿真软件,对真空断路器的合、分闸控制过程进行了仿真,并给出了智能控制装置在合、分闸过程中电流变化的曲线,最后给出了智能控制装置在分闸过程中的软件程序代码及电磁兼容设计方法.     

单稳态永磁真空断路器动态特性仿真

根据单稳态永磁真空断路器结构特点,采用虚拟样机技术,进行基于Maxwell、MATLAB、ADAMS的断路器合分闸动态仿真。先使用Maxwell建立有限元模型,计算电磁力和电感等;然后将计算结果导入MATLAB,耦合电压平衡方程与机械运动方程,求解得到永磁真空断路器合闸动态特性仿真结果;随后采用ADAMS对永磁真空断路器分闸过程进行仿真计算;最后对实际样机进行测试,验证了仿真的正确性。     

真空断路器永磁操动机构研究

真空断路器作为中压开关的主流产品,其可靠性和智能化水平对电力系统的稳定和自动化程度将产生深远的影响.作为真空断路器的一种操动机构,永磁操动机构由于具有结构简单、可靠性高等优点,目前已在真空断路器上得到广泛的应用.随着配有永磁操动机构真空断路器的应用范围越来越广泛,对永磁操动机构提出了越来越严格的要求.文中介绍了几种典型的永磁操动机构的结构和工作原理.     

一种单稳态永磁操动机构的智能控制装置的研制

介绍一种单稳态永磁机构控制装置的组成及工作原理，真空断路器合、分闸控制过程，保护几检测电路；应用ORCAD软件仿真了合、分闸过程中电流变化曲线，并给出了部分软件程序代码。     

非平面接触永磁机构与双动式真空灭弧室探讨

介绍了一种新型结构的永磁机构——非平面接触永磁机构的基本结构和工作原理,这种结构的永磁机构能产生轴向高梯度磁场,可以大幅提高线圈磁场对动铁心动态反应能力,达到提高动铁心初始运动速度的目的;同时介绍了双动式真空灭弧室的基本动作原理及其与普通真空灭弧室的区别,对这2种技术的组合、匹配方案进行了分析研究,提出了一种能大幅提高真空断路器性能的全新设计思路,并在新一代真空断路器研发中予以应用。     

智能化真空断路器的实现

介绍了真空断路器主要测控元器件的设计及其参数,给出了智能化高压真空断路器的结构及智能化保护测量装置框图,提出了在改进的中压真空断路器操作机构基础上,通过对微机控制单元、新型电子PT、电子CT、温度、位置等元件和传感器进行创新和改进,再结合现有成熟经验解决抗干扰问题,提高其可靠性,智能化高压真空断路器的技术将会逐步趋向成熟。     

单稳态永磁操动机构驱动线圈等效电感辨识方法研究

永磁真空断路器运动过程中,驱动线圈电感具有非线性变化特点,给永磁真空断路器智能控制带来困难。在Maxwell上搭建实际单稳态永磁真空断路器操动机构的电磁模型,利用有限元法计算机构在分、合闸过程中线圈电流、电容电压等参数的变化情况并作分析;在Matlab上分别应用磁链电流法与微分方程法对分、合闸过程中线圈等效电感进行辨识;比较两种方法的辨识结果,验证两种方法在实现线圈等效电感辨识上的可行性与可靠性,为进一步的单稳态永磁真空断路器的智能控制研究打下基础。     

基于双信号检测及跟踪的真空断路器永磁机构控制方法研究

为了提高真空断路器永磁机构同步操作能力,有效抑制电力系统暂态过程。在断路器操作过程中,对多传感器输出信号进行检测,并采用双闭环PID控制方法对永磁机构进行控制,实现对目标参考触头行程、激磁线圈电流曲线的跟踪。以12 kV真空断路器单稳态永磁机构为控制对象,研制了以数字信号处理器(DSP)为核心的操作控制系统。结果表明控制系统采用上述控制方法,能够有效控制永磁机构触头行程与线圈电流,使触头运动特性处于受控状态,提高了控制系统的鲁棒性及控制精度,实现断路器关合时间误差在±0.3 ms以内,为同步关合的实际操作奠定基础。     

10 kV真空断路器永磁机构驱动电路设计

为提高断路器可靠性和智能化水平,减少操作机构故障率,设计基于EXB 841的10 kV真空断路器永磁机构IGBT驱动电路。在分析智能化电网和高压断路器各部件故障类的基础上,对比弹簧机构反力特性、永磁机构反力特性与真空灭弧室反力特性,分析永磁机构电压平衡方程和运动方程,设计10 kV真空断路器永磁机构IGBT驱动电路,并测试驱动效果。试验结果表明:驱动电路设计合理,能够可靠驱动IGBT导通和关断。     

智能开关用新一代永磁机构的研制

基于有限元法研究配智能开关用单稳态永磁机构的动态特性,进行质量和反力归算,建立有限元模型。计算分析了单稳态永磁机构分合闸动作电流、机构行程特性以及断路器的机械特性,并进行了试验研究。在试验中实测了断路器触头的分、合闸行程曲线和永磁机构分、合闸线圈的电流曲线,仿真结果准确可靠,机构及断路器特性优异。     

基于CPLD的真空断路器智能控制单元的设计

基于CPLD技术设计了真空断路器永磁操动机构的智能控制单元 ,该控制单元包括输入、输出和控制三个模块。描述了该控制单元的结构、逻辑控制功能 ,以及实现该控制单元的硬件电路和软件。对控制断路器的逻辑功能进行了仿真 ,并在断路器上进行了试验验证。     

双稳态永磁机构智能控制装置的研究

利用单片机技术对配有永磁操动机构的真空断路器控制回路进行研制,设计了一种基于MSP430F149单片机的智能控制装置。通过对电压、电流、有功功率和各开关量的实时监测,由单片机输出脉冲信号,控制由SCR和IGBT组成的电子开关通断,完成断路器的合分闸智能操作,实现了开关的智能化。     

永磁机构真空断路器二次控制系统的应用研究

介绍了一种以微处理器为控制核心,基于IGBT驱动的永磁机构真空断路器二次控制系统。整个系统结构包括直流电源模块、IGBT驱动模块、输入信号采集模块及微处理器模块。另外针对目前永磁机构真空断路器二次控制系统存在的一些问题,设计了防跳回路、电容电压监测电路、线圈连续性监测电路,用以完善永磁机构真空断路器的二次控制系统功能,提升永磁机构真空断路器的综合性能。