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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本開(kāi)關(guān)就是采用強(qiáng)電系統(tǒng)控制大電容蓄能裝置瞬時(shí)釋放出高壓大電流，以此驅(qū)動(dòng)直流電磁鐵工作，直流電磁鐵鐵心導(dǎo)桿進(jìn)而發(fā)生可控距離的直線運(yùn)動(dòng)，該直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)高壓開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)。它可實(shí)現(xiàn)高壓斷路器的同步開(kāi)合快速開(kāi)合，運(yùn)行可靠性高，同時(shí)做到強(qiáng)弱電系統(tǒng)的隔離，從而保證操作人員的人身安全。且本控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在線操作和遠(yuǎn)程遙控操作，提高了操作的智能化水平。
- 詳細(xì)介紹：
- 智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器可消除現(xiàn)有開(kāi)關(guān)存在的滑動(dòng)摩擦，使開(kāi)關(guān)動(dòng)作輕松順暢，使接點(diǎn)接觸非常緊密可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)單，充分利用了磁與鐵、磁與磁相吸而又可分離的原理，使動(dòng)、靜觸點(diǎn)接觸得更可靠，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有蹺板式開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)，降低了成本，省去了一些機(jī)械結(jié)構(gòu)及其磨損，提高了開(kāi)關(guān)的耐用性和安全性。而且永磁體的磁場(chǎng)有磁吹滅孤作用，工作可靠，使用壽命長(zhǎng)。 智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好、傳輸速度快、抗干擾能力強(qiáng)。智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器單獨(dú)使用專(zhuān)門(mén)的信號(hào)線，不受其他如電力線、無(wú)線電等輻射雜波干擾，產(chǎn)品操作穩(wěn)定性非常強(qiáng)。性能方面的穩(wěn)定將決定傳輸信號(hào)的速度和抗干擾能力。我們所制作的智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器屬于第三代智能開(kāi)關(guān)，技術(shù)上比較完善，所以傳輸速度，穩(wěn)定性，抗干擾能力非常好，設(shè)計(jì)理念上有合理化的電路安全設(shè)計(jì)，避免開(kāi)關(guān)出現(xiàn)短路和燒毀等損失。 智能產(chǎn)品的高安全和可靠性能，能最大限度地提高系統(tǒng)和產(chǎn)品的運(yùn)行質(zhì)量和供電質(zhì)量，并達(dá)到節(jié)省成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器的智能化，小型化，高安全和可靠性能必然符合社會(huì)發(fā)展的需要，它用途廣泛，可作各種形式的大功率開(kāi)關(guān)、直流運(yùn)動(dòng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器。操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有噪音小，動(dòng)作靈敏可靠，重量輕的優(yōu)點(diǎn)。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 傳統(tǒng)的大功率開(kāi)關(guān)控制主要是依賴(lài)于手動(dòng)和機(jī)械操作，然而隨著電力電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制理論學(xué)科的迅速發(fā)展，為智能型的弱電控制強(qiáng)電系統(tǒng)提供了技術(shù)支持。弱電系統(tǒng)特別是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制強(qiáng)電技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣，利用價(jià)值越來(lái)越高。較早期高壓斷路器的手動(dòng)操作或手動(dòng)和機(jī)械操作相配合，極易發(fā)生帶負(fù)荷操作隔離開(kāi)關(guān)會(huì)造成斷路器誤動(dòng)作，母線三相短路或接地等操作事故，嚴(yán)重破壞了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性并危及人身安全。本制作的智能永磁開(kāi)關(guān)控制器就是采用弱電系統(tǒng)控制大電容蓄能裝置瞬時(shí)釋放出高壓大電流，以此驅(qū)動(dòng)直流電磁鐵工作，控制直流電磁鐵鐵心導(dǎo)桿進(jìn)而發(fā)生可控距離的直線運(yùn)動(dòng)，該直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)高壓開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)。本開(kāi)關(guān)控制器可實(shí)現(xiàn)高壓斷路器的快速閉合與斷開(kāi)，且運(yùn)行可靠性高；系統(tǒng)同時(shí)做到強(qiáng)弱電系統(tǒng)的隔離，同時(shí)控制器采用了遙控控制操作，同樣達(dá)到預(yù)期效果，從而更確保操作人員的人身安全。因此，智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器的研制具有重要的意義和價(jià)值. 電容充電時(shí)間：4s~5s 電容充滿(mǎn)后電壓：300V~310V 電容放電時(shí)間：10ms左右 放電瞬間電流：21A
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本開(kāi)關(guān)控制器可實(shí)現(xiàn)同步開(kāi)合，快速開(kāi)合，且運(yùn)行可靠性高；系統(tǒng)同時(shí)做到強(qiáng)弱電系統(tǒng)的隔離，保證了操作人員的人身安全。在技術(shù)上比較完善，所以傳輸速度，穩(wěn)定性，抗干擾能力非常好。在設(shè)計(jì)理念上有合理化的電路安全設(shè)計(jì)，避免開(kāi)關(guān)出現(xiàn)短路和燒毀等現(xiàn)象。此外，本控制器采用了現(xiàn)在比較流行的遙控控制技術(shù)，同樣達(dá)到手動(dòng)操作效果。 傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)接線繁瑣，自動(dòng)化程度低，實(shí)現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能的難度較大。開(kāi)關(guān)會(huì)產(chǎn)生電火花，會(huì)對(duì)繼電器的觸點(diǎn)產(chǎn)生損害，輕者使觸點(diǎn)燒出凹坑，重則燒熔觸點(diǎn)，引起事故；還有可能產(chǎn)生較大的“泄放電壓”，甚至可以擊穿某些電路板上的電子元件，使其損壞，對(duì)于觸點(diǎn)來(lái)說(shuō)，由于觸點(diǎn)連接的電路上有可能也存在著電感性負(fù)載，所以在通電或斷電的瞬間也會(huì)產(chǎn)生上面所說(shuō)的現(xiàn)象。因此，為了消除電火花或“反峰電壓”的影響，除了需要觸點(diǎn)上并聯(lián)“電火花”電容外，若繼電器線圈工作于直流電路，還應(yīng)該在線圈的兩端反向并聯(lián)一只“續(xù)流二極管”，用以消除由于線圈的電感特性對(duì)電路產(chǎn)生的影響或損害。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年底，信陽(yáng)市科技局有關(guān)專(zhuān)家與我院院長(zhǎng)及相關(guān)老師對(duì)作品進(jìn)行了對(duì)作品的可靠性、實(shí)用性進(jìn)行評(píng)定，經(jīng)評(píng)定效果良好，并對(duì)該作品進(jìn)行驗(yàn)收。 本作品于2010年12月在信陽(yáng)師范學(xué)院第八屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技作品競(jìng)賽中獲一等獎(jiǎng)。 本作品參與了河南省第九屆挑戰(zhàn)杯得終審決賽。
作品所處階段
- 可生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 目前沒(méi)技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品；現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器用途廣泛，操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有噪音小，動(dòng)作靈敏高，重量輕的優(yōu)點(diǎn)。可實(shí)現(xiàn)同步開(kāi)合，快速開(kāi)合，運(yùn)行可靠性高。系統(tǒng)同時(shí)做到強(qiáng)弱電系統(tǒng)的隔離，保證了操作人員的人身安全。產(chǎn)品在技術(shù)上比較完善，所以傳輸速度，穩(wěn)定性，抗干擾能力非常好；在設(shè)計(jì)理念上有合理化的電路安全設(shè)計(jì)，避免開(kāi)關(guān)出現(xiàn)短路和燒毀等損失。智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器可以消除現(xiàn)有開(kāi)關(guān)存在的滑動(dòng)摩擦，使開(kāi)關(guān)動(dòng)作輕松順暢，接點(diǎn)接觸緊密可靠。大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器不僅簡(jiǎn)化了現(xiàn)有蹺板式開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)，降低了成本，省去了一些機(jī)械結(jié)構(gòu)及其磨損，提高了開(kāi)關(guān)的耐用性和安全性，而且永磁體的磁場(chǎng)有磁吹滅孤作用，工作可靠，使用壽命長(zhǎng)。智能產(chǎn)品的高安全和可靠性，最大限度地提高系統(tǒng)和產(chǎn)品的運(yùn)行質(zhì)量和供電質(zhì)量，并達(dá)到節(jié)省成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目。隨著社會(huì)發(fā)展，高可靠性、少免維護(hù)型產(chǎn)品的市場(chǎng)需求必將快速穩(wěn)步增長(zhǎng)，而這也正是智能大功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器的一個(gè)比較重要的優(yōu)點(diǎn)。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 在中壓斷路器領(lǐng)域，國(guó)外永磁機(jī)構(gòu)技術(shù)的研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代末，歐洲以英國(guó)和德國(guó)為代表。 1）1989年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)系統(tǒng)與能量組為GEC公司設(shè)計(jì)了一臺(tái)永磁機(jī)構(gòu)模型。 2）1992年前后，永磁機(jī)構(gòu)技術(shù)開(kāi)始在英國(guó)工業(yè)應(yīng)用。 3）1995年英國(guó)的Whipp&Bourne公司進(jìn)一步改進(jìn)了結(jié)構(gòu)。 4）1997年ABB Calor Emag開(kāi)關(guān)設(shè)備公司VM1型配永磁機(jī)構(gòu)的真空斷路器，VM1所配的永磁機(jī)構(gòu)是一種雙穩(wěn)態(tài)線圈結(jié)構(gòu)，采用電容其作為充放電組件，可以實(shí)現(xiàn)充合閘操作。采用微電子邏輯電子線路組成的控制單元及傳感智能單元，微電子邏輯電子線路控制單元具有強(qiáng)的電磁干擾抑制能力，并具有自診斷及可通訊功能。 5）英國(guó)IPEC公司推出用于中壓開(kāi)關(guān)裝置的電磁驅(qū)動(dòng)器（MAGACT）該公司將永久磁鐵由靜鐵心移到動(dòng)鐵心上，且操作時(shí)所需的電能大大降低。 6） 繼ABB公司之后，國(guó)外其它一些開(kāi)關(guān)制造企業(yè)也紛紛向市場(chǎng)推出了類(lèi)似的產(chǎn)品。烏克蘭TAVRIDA公司的永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為單穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，采用分閘彈簧使斷路器保持在分閘位置。
