一种斥力机构充电电路及斥力机构充电方法技术

本发明专利技术涉及直流开关技术领域，公开了一种斥力机构充电电路及斥力机构充电方法，包括充电电源、合闸电容、分闸电容、辅助电感、控制元件，所述充电电源并联在合闸电容两端；所述充电电源和合闸电容构成的回路中设置有第一控制元件；所述分闸电容与辅助电感串联构成的支路并联在合闸电容两端；所述支路上设置有第二控制元件。满足了斥力机构的储能电容尤其是分闸电容对于充电电压的要求，降低了充电设备的成本和体积，而且通过调整合闸电容和分闸电容能使充电电路达到较高的充电电压，为快速开关手车的小型化、智能化发展提供了新思路。智能化发展提供了新思路。智能化发展提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种斥力机构充电电路及斥力机构充电方法


[0001]本专利技术属于直流开关
，具体涉及一种斥力机构充电电路及斥力机构充电方法。

技术介绍

[0002]电磁斥力机构是一种新型快速操动机构，当接到操作命令时，预充电的储能电容(包括分闸电容与合闸电容)向励磁线圈放电，与励磁线圈相邻的金属斥力盘产生感应涡流，励磁电流与感应涡流作用产生电磁斥力，推动斥力盘及传动轴运动，完成分、合闸操作。
[0003]电磁斥力机构具有结构简单、动作速度快、动作分散性小、容易实现电子控制的特点，在快速开关领域受到了广泛的关注和研究。
[0004]用于电磁斥力机构的储能电容充电电源有2种方案，一种是通过多端口直流充电电源直接给分闸电容与合闸电容充电，一种是通过调压器、变压器与整流二极管组成的充电回路来给分闸电容与合闸电容充电。前者需要1台直流电源，成本较高，且直流电源的最高充电电压有限；后者需要2条充电回路，由于快速开关手车的体积限制，充电回路的最高充电电压也受到限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种斥力机构充电电路及斥力机构充电方法，用以解决现有的斥力机构充电电路的成本、体积与最高充电电压矛盾的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所包括的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
[0007]本专利技术提供了一种斥力机构充电方法的方案，将充电电源并联到合闸电容两端，通过充电电源对合闸电容充电，直到合闸电容的电压达到充电电源的电压；再将并联有充电电源的合闸电容通过辅助电感对分闸电容充电，完成斥力机构分闸电容的充电；将充电电源并联到合闸电容两端，通过充电电源对合闸电容充电，完成斥力机构合闸电容的充电。
[0008]上述技术方案的有益效果为：满足了斥力机构的储能电容尤其是分闸电容对于充电电压的要求，降低了充电设备的成本和体积，而且通过调整合闸电容和分闸电容能使充电电路达到较高的充电电压，为快速开关手车的小型化、智能化发展提供了新思路。
[0009]进一步的，在充电电源与合闸电容并联构成的回路中设置第一控制元件；将辅助电感与分闸电容串联后的支路并联在合闸电容两端，并在所述支路上设置第二控制元件；先控制第一控制元件导通，再控制第二控制元件导通，实现分闸电容充电；控制第一控制元件导通，实现合闸电容充电。
[0010]进一步的，所述充电电源为调压器、变压器与整流二极管组成的充电回路。
[0011]本专利技术还提供了一种斥力机构充电电路的方案，包括充电电源、合闸电容、分闸电容、辅助电感、控制元件，所述充电电源并联在合闸电容两端；所述充电电源和合闸电容构成的回路中设置有第一控制元件；所述分闸电容与辅助电感串联构成的支路并联在合闸电
容两端；所述支路上设置有第二控制元件。
[0012]上述技术方案的有益效果为：满足了斥力机构的储能电容尤其是分闸电容对于充电电压的要求，降低了充电设备的成本和体积，而且通过调整合闸电容和分闸电容能使充电电路达到较高的充电电压，为快速开关手车的小型化、智能化发展提供了新思路。
[0013]进一步的，还包括控制模块，所述控制模块连接第一控制元件和第二控制元件；当分闸电容充电时，控制模块先控制第一控制元件导通，直到合闸电容的电压达到充电电源的电压，再控制第二控制元件导通；当合闸电容充电时，所述控制模块控制第一控制元件导通。
[0014]进一步的，所述充电电源为调压器、变压器与整流二极管组成的充电回路。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的斥力机构充电电路图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。
[0017]斥力机构充电方法实施例：
[0018]本专利技术的基本构思为：目前快速开关手车往往是通过储能电容(包括分闸电容与合闸电容)给励磁线圈放电来产生电磁斥力，驱动斥力盘运动进而完成分、合闸操作，其中储能电容需要1台直流充电电源或2条变压器充电回路来充电。本专利技术设计了斥力机构充电电路及斥力机构充电方法，在电路中利用控制模块只需要1条变压器充电回路即可给储能电容供电，减少了元器件的数量，大大降低了设备的成本和体积，有利于快速开关手车的小型化、智能化设计。
[0019]如图1所示，适用于本专利技术的一种斥力机构充电方法的充电电路图，包括充电电源、合闸电容C1、分闸电容C2、辅助电感L(电感线圈)、第一控制元件A1、第二控制元件A2和控制模块；其中，充电电源由1条调压器、变压器与整流二极管组成的充电回路构成，充电电源并联在合闸电容C1两端，充电电源和合闸电容C1构成的回路中设置有第一控制元件A1；分闸电容C2与辅助电感L串联构成的支路并联在合闸电容C1两端；所述支路上设置有第二控制元件A2；控制模块连接第一控制元件A1和第二控制元件A2。
[0020]在给分合闸电容充电过程中，当分闸电容C2充电时，控制模块先控制第一控制元件A1导通，直到合闸电容C1的电压达到充电电源的电压，再控制第二控制元件A2导通；当合闸电容C1充电时，所述控制模块控制第一控制元件导通。
[0021]本专利技术改变斥力机构分合闸电容容值的大小可以提高分闸电容的充电电压。推导过程如下：
[0022]设电源最大充电电压为U1，则合闸电容C1的电压可充到U1，合闸电容C1对分闸电容放电后，合闸电容C1电压从U1变为U
1*
，分闸电容C2电压从0变为U2。
[0023]合闸电容开始放电瞬间，辅助电感的电压为U
L
＝U1；放电回路电流过零瞬间，辅助电感的电压为U
L*
＝U
1*
‑
U2；根据LC回路的放电规律，电感的电压波形和电流波形都是正弦波，同一个周期内，电感电流值为0的两个时刻所对应的电压值是一对相反数，也就是U
L*
＝
‑
U
L
，可得到U
1*
＝U2‑
U1；根据能量守恒定律，充电前后电路中的总电能不变，
可得到因此改变分闸电容与合闸电容容值的大小可以提高分闸电容的电压。
[0024]如图1所示，当需要给分闸电容充电时，首先控制放电控制元件A1导通，充电电源给合闸电容C1充电，将C1充到适当的电压，然后控制放电控制元件A2导通，通过已充电的合闸电容C1给分闸电容C2充电，将C2充到指定的电压，电感L不消耗电流，在电路中主要是辅助电容充电；当需要给合闸电容充电时，直接控制放电控制元件A1导通，充电电源给合闸电容C1充电，将C1充到指定的电压。
[0025]本专利技术的充电电路可外接220V交流电压，收到充电指令时，控制模块首先通过充电电源给合闸电容充电，利用已充电的合闸电容与电感线圈给分闸电容充电，可以将分闸电容充到较高的电压，然后通过充电电源再次给合闸电容充电，将合闸电容充到指定电压；此过程中分闸电容与合闸电容的充电电压可通过电压测量设备来观察。
[0026]斥力机构充电电路实施例：
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斥力机构充电方法，其特征在于，将充电电源并联到合闸电容两端，通过充电电源对合闸电容充电，直到合闸电容的电压达到充电电源的电压；再将并联有充电电源的合闸电容通过辅助电感对分闸电容充电，完成斥力机构分闸电容的充电；将充电电源并联到合闸电容两端，通过充电电源对合闸电容充电，完成斥力机构合闸电容的充电。2.根据权利要求1所述的一种斥力机构充电方法，其特征在于，在充电电源与合闸电容并联构成的回路中设置第一控制元件；将辅助电感与分闸电容串联后的支路并联在合闸电容两端，并在所述支路上设置第二控制元件；先控制第一控制元件导通，再控制第二控制元件导通，实现分闸电容充电；控制第一控制元件导通，实现合闸电容充电。3.根据权利要求2所述的一种斥力机构充电方法，其特征在于，所述充电电源为调压器、变压器与整...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓民，刘文魁，吴相杰，张航，黄敬侠，龚炳正，谭传亮，关昕，李潇，杨帆，庞素敏，李志和，李一林，林鑫，李永林，毕迎华，李旭旭，刘庆，何创伟，马朝阳，孙广雷，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，
类型：发明
国别省市：