一種基于pwm的直流斷路器控制單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于PWM的直流斷路器控制單元，包括外殼和合閘控制電路，合閘控制電路由開入控制電路、MCU控制電路、隔離驅動電路、功率控制電路所組成；通過MCU控制電路中的PWM脈寬調制功能來調整控制電流，達到合閘時大電流控制，合閘完成后輸出小電流保持；電流是可調的。這樣不僅防止了中間繼電器觸點拉弧損壞而無法斷開導致斷路器合閘線圈燒毀，而且還節省了在斷路器分合閘控制的近十幾個中間繼電器。實現了正常合閘，保證正常供電。本實用新型即節省了成本又節能環保、提高性能、安全可靠、使用方便，便于大范圍推廣使用。
【專利說明】
一種基于PWM的直流斷路器控制單元
技術領域
[0001]本實用新型涉及供電技術領域，尤其是一種基于PffM的直流斷路器控制單元。
【背景技術】
[0002]目前在直流牽引開關柜中，多采用電保持型直流斷路器，直流斷路器分合閘控制采用通過時間繼電器、中間繼電器和限流電阻組合的方式實現。直流斷路器在合閘瞬間電流很大，保持電流較小，故在合閘成功后在斷路器線圈回路中串入限流電阻來限制保持電流。中間繼電器在合閘操作中需要切斷十幾安以上的直流電流，對中間繼電器的觸點損傷很大。
[0003]由于在無軌電車直流供電系統中，接觸網架設在道路兩邊的裸露銅接觸線，同時因為運行情況的原因，短路故障經常發生，故直流斷路器的分合閘次數較多，大大減小了中間繼電器的使用壽命。同時由于直流電弧無“過零點”，較交流電弧滅弧困難，易導致中間繼電器觸點拉弧損壞而無法斷開，甚至導致斷路器合閘線圈燒毀，至使現場無法正常合閘，將會影響正常供電。
[0004]在現場，開關柜中所使用的國內外知名品牌的中間繼電器在長期大量的項目應用中發現中間繼電器觸點燒蝕故障經常發生。同時控制回路中應用于斷路器分合閘控制的近十幾個中間繼電器，繼電器在動作與長期吸合過程中功耗很大，再加上限流電阻在直流斷路器吸合狀態下長期通電，電能損耗巨大，造成整個直流開關柜在正常運行中功耗巨大不利于節能環保。

【發明內容】

[0005]為解決上述技術問題本實用新型提供了一種基于PWM的直流斷路器控制單元，采用MCU控制電路中的PWM脈寬調制功能來調整控制電流;通過改變PWM的占空比來調節線圈電流大小，達到合閘時大電流控制;合閘完成后輸出小電流保持。
[0006]實現本實用新型目的的一種基于PffM的直流斷路器控制單元技術方案如下:
[0007]—種基于PffM的直流斷路器控制單元，包括外殼和合閘控制電路，合閘控制電路由開入控制電路、MCU控制電路、隔離驅動電路、功率控制電路所組成;其中MCU控制電路與隔離驅動電路和功率控制電路相連接，通過MCU控制電路中的PffM脈寬調制功能來調整控制電流，使合閘線圈控制電流大小;達到合閘時大電流控制，合閘完成后PWM脈寬調制小電流保持，電流是可調的；這樣不僅防止了中間繼電器觸點拉弧損壞而無法斷開導致斷路器合閘線圈燒毀，而且還節省了在斷路器分合閘控制的近十幾個中間繼電器，實現了正常合閘，保證正常供電。
[0008]本實用新型提供的一種基于PWM的直流斷路器控制單元，包含接線端子的外殼如圖3和殼體內部的控制電路示意圖如圖1，內部電路包含開入控制電路、MCU控制電路、隔離驅動電路及功率控制電路;在電路控制過程中，當電路在初始狀態時，功率控制電路對斷路器里的線圈進行零電流控制，此時直流繼電器打開;不斷檢查合閘脈沖信號，當合閘脈沖從0—1時，此時繼電器閉合，輸出大電流。合閘后，當時間在I秒內斷路器輔助觸點等于I時，輸出小電流，斷路器保持合閘狀態。當斷路器輔助觸點從1—0時，此時輸出零電流，斷開斷路器線圈回路，斷路器分閘；當分閘脈沖從0—1時，此時輸出零電流，斷開斷路器線圈回路，斷路器分閘。通過改變HVM的占空比來調節線圈電流大小，達到合閘時大電流控制，合閘完成后再通過改變PWM的占空比來調節線圈電流大小，輸出小電流保持。這樣不僅防止了中間繼電器觸點拉弧損壞而無法斷開導致斷路器合閘線圈燒毀，而且還節省了在斷路器分合閘控制的近十幾個中間繼電器。實現了正常合閘，保證正常供電。
[0009]本實用新型的一種基于PffM的直流斷路器控制單元的有益效果如下:
[0010]本實用新型的一種基于PWM的直流斷路器合閘控制單元替代了目前在使用中多采用通過時間繼電器、中間繼電器和限流電阻組合的方式實現。觖決了在中間繼電器觸點拉弧損壞而無法斷開導致斷路器合閘線圈燒毀，而且還節省了在斷路器分合閘控制的近十幾個中間繼電器。實現了正常合閘，保證正常供電。本實用新型即節省了成本又節能環保、提高性能、安全可靠、使用方便，便于大范圍推廣使用。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的一種基于PffM的直流斷路器控制單元的電路模塊示意圖
[0012]圖2為本實用新型的一種基于PffM的直流斷路器控制單元的電路控制流程圖
[0013]圖3為本實用新型的一種基于PWM的直流斷路器控制單元使用時從殼體引出接線端連接示意圖
【具體實施方式】
[0014]本實用新型提供的一種基于PWM的直流斷路器控制單元，包含接線端子的外殼如圖3和殼體內部的電路控制模塊示意圖如圖1，內部電路包含開入控制電路、MCU控制電路、隔離驅動電路及功率控制電路;在電路控制過程中，當電路在初始狀態時，功率控制電路對斷路器里的線圈進行零電流控制，此時直流繼電器打開;不斷檢查合閘脈沖信號，當合閘脈沖從0—1時，此時繼電器閉合，輸出大電流。合閘后，當時間在I秒內斷路器輔助觸點等于I時，輸出小電流，斷路器保持合閘狀態。當斷路器輔助觸點從1—0時，此時輸出零電流，斷開斷路器線圈回路，斷路器分閘；當分閘脈沖從0—1時，此時輸出零電流，斷開斷路器線圈回路，斷路器分閘。通過改變PWM的占空比來調節線圈電流大小，達到合閘時大電流控制，合閘完成后再通過改變PWM的占空比來調節線圈電流大小，輸出小電流保持。這樣就解決了繼電器控制斷路器響應速度慢，繼電器容易損壞;繼電器觸點拉弧易損壞而無法斷開，甚至導致斷路器合閘線圈燒毀，至使斷路器無法正常合閘，將會影響正常供電。
[0015]本實用新型的一種基于PffM的直流斷路器控制單元優點如下:
[0016]本實用新型的一種基于PWM的直流斷路器合閘控制單元:通過M⑶控制電路中的PWM脈寬調制功能來調整控制電流，使合閘線圈控制電流大小;達到合閘時大電流控制，合閘完成后采用PWM脈寬調制小電流保持，電流是可調的，觖決了在中間繼電器觸點拉弧損壞而無法斷開導致斷路器合閘線圈燒毀，而且還節省了在斷路器分合閘控制的近十幾個中間繼電器。實現了正常合閘，保證正常供電。本實用新型即節省了成本又節能環保、提高性能、安全可靠、使用方便，便于大范圍推廣使用。
[0017]上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于P麗的直流斷路器控制單元，其特征在于:包括外殼和合閘控制電路，合閘控制電路由開入控制電路、MCU控制電路、隔離驅動電路、功率控制電路所組成;其中MCU控制電路與隔離驅動電路和功率控制電路相連接，通過MCU控制電路中的PWM脈寬調制功能來調整控制電流，使合閘線圈控制電流大小;達到合閘時大電流控制，合閘完成后PWM脈寬調制小電流保持，電流是可調的，實現正常合閘。2.根據權利要求1所述的直流斷路器控制單元，其特征在于:所述的控制電路封裝在殼體內，所述殼體設置有接線端。
【文檔編號】H01H9/54GK205428771SQ201620198027
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】于文梅, 周秉箴, 全曉霖, 王利軍
【申請人】北京清電華力電氣自動化科技有限公司