中压智能开关柜手车、接地刀自动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种中压智能开关柜手车、接地刀控制装置，属于中压智能开关柜自动控制技术领域。
【背景技术】
[0002]随着社会工业化、现代化及信息技术的发展，供电企业和用电部门对开关柜产品提出了数字化、网络化的要求，同时对于中高档智能型开关设备的需求也呈现出迅猛发展的态势。中压智能开关柜作为配电系统中的开关设备，在各级电力单位广泛地使用。传统开关柜在试验位与工作位之间移动时需要大量人力进行手动进出车；在检修设备时，操作人员需要进行一系列验电过程，并且手动操作接地刀，有较大的触电的风险。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种便于操作、安全可靠的中压智能开关柜手车、接地刀自动控制装置。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型的中压智能开关柜手车、接地刀自动控制装置，包括能够控制电机的正反转、电机回路导通和关断的电机控制模块，能够对电机回路的电流进行实时采集的电机电流检测模块，能够进行数据传输的通讯模块以及信号输入模块和CPU模块，电机电流检测模块的输入端接入电机回路当中，其输出端与CPU模块连接；信号输入模块的输入端接入开关信号，其输出端连接(PU模块的I/O 口 ；通讯模块和电机控制模块也与CPU模块连接，还包括一个电源模块，电源模块外部输入端连接交流电，其外部输出端连接手车接地刀机构的电机正负极，电源模块内部设置有能够分别向CPU模块、通讯模块、信号输入模块以及继电器提供能量的直流输出端。
[0005]所述直流输出端为+5V和+24V的直流输出端。
[0006]采用上述的结构后，由于设置的CPU模块以及与CPU模块连接的电机控制模块、电机电流检测模块、信号输入模块以及通讯模块，不仅能够通过上位机或人机界面控制电动手车/接地刀，而且能够在电机运行期间实时监测电机电流的大小，并对电机的异常运行做出相应的处理措施，从而简化了手车和接地刀的可操作性，提高了装置的安全可靠性能。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型中压智能开关柜手车、接地刀自动控制装置的原理框图。
[0008]图2(a)是本实用新型中电源模块的电路原理图；
[0009]图2(b)是本实用新型中电源模块的开关电源模块部分原理图；
[0010]图3(a)是本实用新型中电机控制模块电路原理图；
[0011]图3(b)是本实用新型中电机控制模块中光耦合部分的电路原理图；
[0012]图4是本实用新型中电机电流检测模块的电路原理图；
[0013]图5是本实用新型中信号输入模块的电路原理图；
[0014]图6是本实用新型中CPU模块的电路原理图；
[0015]图7是本实用新型中通讯模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]由于电动手车和电动接地刀在控制原理上具有相似性，所以在设计这种自控装置时，考虑到了电动手车和电动接地刀控制装置的通用性，即这种装置不仅能够用于控制电动手车，而且通过修改烧写程序，也可以用于控制电动接地刀；如图1所示，本实用新型的中压智能开关柜手车、接地刀自动控制装置，包括能够控制电机的正反转、电机回路导通和关断的电机控制模块，能够对电机回路的电流进行实时采集的电机电流检测模块，能够进行数据传输的通讯模块以及信号输入模块和CPU模块，电机电流检测模块输出的是模拟量，电机电流检测模块的输入端接入电机回路当中，其输出端与CPU模块连接，由CPU模块对数据进行采集和处理；由此使电机电流检测模块用于实时检测电机回路的电流大小，并将检测到的电流值送人CPU模块，以便对电机的工作状态做出正确的判断；信号输入模块的输入端接入开关信号，其输出端连接CPU模块的I/O 口 ；通讯模块和电机控制模块也与(PU模块连接，信号输入模块主要的功能是接入开关柜闭锁信号，手车、接地刀的位置状态信号，并将各种状态量送入CPU模块；CPU模块主要负责处理信号输入量，电机电流采集值，以及通讯信息，通讯模块的输入端口与中压智能开关柜内的在线监测装置通讯端连接，还包括一个电源模块，电源模块外部输入端连接交流电，其外部输出端连接手车接地刀机构的电机正负极，所述电源模块内部设置有能够分别向CPU模块、通讯模块、信号输入模块以及继电器提供能量的直流输出端，从上述电源结构可以看出，由于电动手车/接地刀的电机是直流电机，电源模块设置有整流模块为电机提供电源；同时由于CPU模块和通讯模块所需电源是直流+5V，信号输入模块所需电源为直流+24V，所以电源模块应设计有输出为+5V和+24V的开关电源模块，也就是说直流输出端为+5V和+24V的直流输出端。
[0017]本实施例中，所说的开关信号(或状态量信号)包括:手车位置信号，断路器分合闸位置信号，接地刀分合闸位置信号，(如果装置用于接地刀控制，还需接入接地刀分合闸限位开关信号，)用于调试的命令信号等；所说的电机控制模块包括:2个直流24V继电器(额定电流16A)，用于控制电机的正反转；1个场效应管，用于控制电机回路的通断；3个光耦，用于控制信号的隔离；继电器和场效应管保护电路等；电机控制模块主要实现电机的正反转、电机回路的导通和关断等功能，电机的正反转是由CPU模块控制两个24V/16A的直流转换型继电器来实现的；而电机回路的导通和关断是CPU通过控制场效应管来实现的，这样设计不仅能够保护继电器，而且还通过软件设计，实现对电机调速；电机电流检测模块的输入端接入电机回路当中，输出端与CPU模块的AD端口相连接，其核心电流采集芯片，电流采集芯片能够对电机回路的电流进行实时采集，并将采集到的数据输送到CPU模块的AD端口，由CPU对采集到的数据进行分析处理；所说的CPU模块设计的功能包括:1、判断开关信号、位置信号的状态是否满足电机动作闭锁要求；2、对电机电流实时采集，从而检测电机工作是否正常(电机运行过程中是否出现堵转现象，如出现异常，则报警输出，并对继电器和场相应管发出相应的控制命令)；3、实现对电机运行过程中速度的调制；4、控制电机正反转及电机回路的导通和关断；5、与在线监测装置实现通讯，对来自人机界面的控制命令做出相应的处理，并对数据信息上传；通讯模块主要完成CPU与在线监测装置之间数据的互联。
[0018]下面结合具体电路原理图对本实用新型做如下说明:
[0019]图2(a)和图2(b)是本实用新型的中压智能开关柜电动手车/接地刀自动控制装置的电源模块的电路原理图；控制装置电源输入为交流220V，而向电机控制模块、电机电流检测模块、信号输入模块、CPU模块和通讯模块等供的是不同等级的直流电源，所以电源模块设计了不同电压等级的输出。控制装置首先需要向电机供电，电机为直流220V，所以需要对交流220V电源整流，如图2所示，交流220V经滤波电路(滤波电路由C29、C30和T2构成)送入到整流桥U6，整流桥U6输出直