永磁操动机构智能控制系统研制

【摘要】： 真空断路器是电力系统中压开关领域的主流产品,其操动机构的可靠性已经引起人们的高度重视。永磁操动机构因体积小、零部件少、结构简单,使操动机构发生故障的概率大大降低。它的出现为提高断路器的可靠性,进而实现操作智能化提供了条件。 本文首先介绍了目前中压断路器操动机构的现状与发展。分析了真空断路器对操动机构的要求以及传统操动机构的不足,提出了研制新型永磁操动机构及其智能控制系统的必要性。 其次,从永磁操动机构的特性出发,讨论了典型的永磁操动机构的结构和工作原理,并针对双稳态永磁机构真空断路器,分析其工作原理与磁路特性,为实现智能控制奠定了理论基础,同时提出了单线圈永磁操动机构智能控制系统的结构框架。 最后,文章根据单线圈永磁操动机构的工作特点与系统性能要求,应用STC89C516RD+单片机及其外围电子设备,进行了智能驱动控制系统设计的改进工作,寻求可靠、简单、经济的智能控制器的软硬件实现技术,并从智能检测与智能操作两方面建立了单线圈永磁操动真空断路器智能控制系统。本文从硬件系统和软件系统两个方面对永磁操动机构智能控制系统进行了介绍。硬件部分主要有电源模块、数据采集模块、分合闸线圈驱动模块、智能控制单元、通讯模块、数据显示模块等六个单元模块;软件部分则将程序分成主模块、监测执行模块、状态处理模块和通信模块四个模块进行模块化的程序设计。 通过实验本文研制的智能控制器可以实现保护、控制、测量、开关量监测等功能,并总结了在研究和实现智能控制装置过程中得到的一些设计经验和设计方法,并对研制的控制器存在的不足进行了分析,为深入研究永磁操动机构的控制奠定了基础。