无位置传感器反向弱磁控制的智能永磁接触器

摘要

无位置传感器反向弱磁控制的智能永磁接触器主要包括微处理器、整流滤波电路、控制电压检测模块、开关控制电路、功率开关、线圈电压/电流检测电路、开关电源电路、备用电源控制模块等。其中第一开关控制电路驱动功率开关Q1与Q3导通实现线圈的正向增磁；第二开关控制电路驱动功率开关Q2与Q4导通实现线圈的反向弱磁。本发明采用实时检测线圈电压和电流信号估算出接触器合闸过程动铁心实时位移信号实现一种无位置传感器检测方法，通过动铁心位移信号的反馈，采用反向弱磁控制策略，对接触器合闸过程形成检测-反馈-调节-控制的智能化闭环操作，使其动态吸力和反力达到良好配合，减少触头的一、二次弹跳，提高接触器的电气和机械寿命。

主权项

一种无位置传感器反向弱磁控制的智能永磁接触器，其特征在于该接触器以微处理器（1）为中心，微处理器（1）的输入端分别接控制电压检测模块（3）、备用电源控制模块（5）、线圈电压、电流检测电路（8）的输出端，微处理器（1）的输出端分别连接第一开关控制电路（6）、第二开关控制电路（7）的输入端；交流电源输入（14）分别接整流滤波电路（2）、控制电压检测模块（3）、开关电源电路（4）的输入端；整流滤波电路（2）的输出端一路依次连接第一功率开关（9）、线圈（13）、第三功率开关（11），另一路依次连接第二功率开关（10）、线圈（13）、第四功率开关（12）；线圈（13）连接线圈电压、电流检测电路（8）的输入端；第一开关控制电路（6）输出端分别连接第一功率开关（9）、第三功率开关（11）的输入端，第二开关控制电路（7）输出端分别连接第二功率开关（10）、第四功率开关（12）的输入端；开关电源电路（4）连接备用电源控制模块（5）的输入端，备用电源控制模块（5）的输出端分别接微处理器（1）、第二开关控制电路（7）的输入端；根据动铁心位移信号，在合闸的触动阶段到超行程阶段期间施加一个小于110%额定电压的固定占空比的PWM调制电压U1，并通过其位移信号和线圈电压的反馈，在该位移段保持线圈的控制电压稳定，使产生的电磁吸力稍高于反力特性，控制动、静触头接触瞬间的碰撞速度，有效减少接触器的一次弹跳；当检测到反向弱磁控制的位移点，微处理器（1）分别控制功率开关导通与关断对线圈施加反向电压U2，控制线圈的反向电流，实现线圈产生的磁场对永磁体的反向弱磁，使永磁接触器的动态吸力和反力达到良好配合，实现动铁心的软着陆，有效地减少触头的二次弹跳。