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公开(公告)号：CN113777924B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202111060061.3
申请日：2021-09-10
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种接触器的直接吸力闭环控制方法，包括以下步骤:步骤S1:根据接触器电磁机构电流、磁链及吸力的二元一一对应关系，设计基于BP神经网络的吸力观测器;步骤S2:以线圈电流及积分计算磁链作为吸力观测器的输入，获取实时输出电磁吸力；步骤S3:电磁吸力结合机械运动方程和弹簧反力方程，求接触器动态过程弹簧反力，并在弹簧反力的基础上加一预设裕量，作为吸力参考值，进行吸力闭环控制。本发明既保证了接触器可靠吸合，又实现了更合理的吸、反力配合，抑制触头弹跳，优化接触器的动态过程。
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公开(公告)号：CN114334546B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202111646128.1
申请日：2021-12-30
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种接触器的无传感器分合闸位移跟踪控制系统，包括全过程实时参数估计器、基于模糊逻辑的位移外环控制吸力内环的双闭环控制单元、吸力单闭环控制单元和过程控制模块；所述估计器根据检测到的线圈电流，实时估计接触器的动铁心位移、电磁吸力及弹簧反力；所述基于模糊逻辑的位移外环控制吸力内环的双闭环控制单元，在接触器的起动及分断过程中，使动铁心位移x快速跟踪参考位移；所述吸力单闭环控制单元，在保持过程，给定一个预设的保持吸力参考值，使动静铁心可靠吸合；所述过程控制模块用于按时序切换接触器的起动、保持及分断过程，并控制参考吸力切换开关选择合适的参考值，用作参考吸力。本发明实现动铁心分合闸位移的精确跟踪。
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公开(公告)号：CN115833604A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211586382.1
申请日：2022-12-09
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出一种双稳态永磁开关分合闸气隙磁链的解耦控制方法，包括以下步骤；步骤S1、构建操动过程中的磁链实时观测器，通过实时采集分合闸线圈的电压与电流信号，分别计算分合闸磁路的磁链；步骤S2、根据驱动电路拓扑构建开关状态表，设计基于有限集模型预测的磁链预测模型，用于遍历下一时刻不同开关状态下的分合闸气隙磁链值；步骤S3、设计代价函数，依据代价函数对遍历的磁链值进行寻优，以得到下一开关周期的最优解，并在下一开关周期输出最优解对应的开关状态来控制驱动电路；本发明能采用有限集模型预测方法分别控制双稳态永磁开关分闸磁路与合闸磁路的气隙磁链，实现分合闸气隙磁链的解耦控制。
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公开(公告)号：CN115798960A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211267851.3
申请日：2022-10-17
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出一种双向旋转式单稳态永磁操动机构，包括环形的动铁心和环形动铁心中央位置处的十字形静铁心；十字形静铁心两侧的合闸端部均固定有永磁体，永磁体的磁场产生切向磁力Fp；所述电磁开关的动触头设于绝缘非导磁转盘处；动铁心与绝缘非导磁转盘固定连接，动铁心旋转时驱动绝缘非导磁转盘同步转动，使电磁开关的动触头与静触头接合或分离；所述绝缘非导磁固定框架的中部设有与绝缘非导磁转盘相连并对其施以切向弹力Ft的弹性件；Ft与Fp的方向相反；所述操动机构以永磁体磁力保持合闸状态，以弹性件弹力保持分闸状态；本发明靠扭转弹簧实现分闸保持，靠永磁体实现合闸保持，扭转弹簧还能在合闸时储存机械能，分闸时释放机械能以加快分断速度。
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公开(公告)号：CN115732286A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211594691.3
申请日：2022-12-13
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种具有三段式保护功能的隔离型复合直流固态断路器，DC进线端由CB1旋转双断点操动机构及其联动的CB1双触点提供机械隔离，通过机械触点CB1与常闭型电力电子开关Q1的串联配合来完成直流系统的短路瞬时开断、短路短延时开断、过载长延时开断，实现直流配电系统的三段式保护功能。该装置功能完善，实用性和安全性强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115632568A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202210994771.1
申请日：2022-08-18
Applicant: 福州大学
IPC: H02M7/5387 , H02M1/088 , H02M1/32
Abstract: 本发明涉及一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，包括集成式驱动电路和磁链闭环控制系统，所述集成式驱动电路包括整流桥、滤波电容、集成芯片U1、U2，驱动永磁接触器线圈以及多个电容和电阻；整流桥和滤波电容将交流输入电压整流为平稳的直流，U1、U2芯片构成全桥电路；所述磁链闭环控制系统在永磁接触器的起动过程中采用恒磁链闭环控制，使操作功最小化及自动弱磁，以节能并抑制触头弹跳；在分断过程中采用恒定零磁链控制，使电磁链时刻完全抵消永磁链，以提高分闸速度，进而提高永磁开关的分合闸性能。该系统有利于简化单稳态永磁接触器的硬件控制电路，提高单稳态永磁接触器的运行可靠性和分合闸性能。
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公开(公告)号：CN113268868B
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202110533398.5
申请日：2021-05-17
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出一种电磁开关的全过程动铁心位移估计方法，包括以下步骤；步骤S1、收集电磁开关静态时的线圈电流数据、磁链数据、电磁吸力数据并建立数据集；步骤S2、依据电磁开关的二元对应关系，采用BP神经网络对数据集中静态的线圈电流数据、磁链数据、电磁吸力数据的映射关系进行拟合，建立神经网络模型；步骤S3、检测电磁开关的线圈电压、线圈电流并根据电压平衡方程计算对应的磁链，把线圈电流、磁链输入神经网络模型，输出电磁吸力Fx；步骤S4、把电磁吸力Fx代入电磁开关的电磁机构的机械运动方程，得出动铁心的位移；本发明实现了电磁开关全过程位移估计，方便后续电磁开关无位置传感器的速度或位移闭环控制等高性能控制策略的开发。
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公开(公告)号：CN113270293B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202110544099.1
申请日：2021-05-19
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种接触器的单磁链闭环自校正控制装置，包括依次连接的整流桥、三态驱动电路和嵌入式控制系统；所述嵌入式控制系统包括磁链闭环调节器、磁链寻优检测模块、时序模块、切换开关、电压积分磁链观测器和磁链闭环状态观测器；所述磁链闭环调节器、磁链寻优检测模块、时序模块依次连接；所述切换开关与嵌入式控制系统包括磁链闭环调节器、磁链寻优检测模块、时序模块、电压积分磁链观测器和磁链闭环状态观测器分别连接；所述磁链闭环状态观测器还与磁链寻优检测模块连接。本发明实现自动优化磁链，改善磁链闭环控制下，接触器吸合过程的触头弹跳及保持过程的节能水平。
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公开(公告)号：CN114499263A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210114109.2
申请日：2022-01-30
Applicant: 福州大学
IPC: H02M7/5387 , H02M1/088 , H02M1/32
Abstract: 本发明涉及一种单稳态永磁接触器的集成化磁链闭环控制系统，包括集成式驱动电路和磁链闭环控制系统，所述集成式驱动电路包括整流桥、滤波电容、集成芯片U1、U2，驱动永磁接触器线圈以及多个电容和电阻；整流桥和滤波电容将交流输入电压整流为平稳的直流，U1、U2芯片构成全桥电路；所述磁链闭环控制系统在永磁接触器的起动过程中采用恒磁链闭环控制，使操作功最小化及自动弱磁，以节能并抑制触头弹跳；在分断过程中采用恒定零磁链控制，使电磁链时刻完全抵消永磁链，以提高分闸速度，进而提高永磁开关的分合闸性能。该系统有利于简化单稳态永磁接触器的硬件控制电路，提高单稳态永磁接触器的运行可靠性和分合闸性能。
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公开(公告)号：CN113936934A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111225188.6
申请日：2021-10-21
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种旋转式双稳态永磁操动机构，包括外部框架，所述外部框架上设有用以往复转动的树脂动铁心固定圆盘，所述树脂动铁心固定圆盘的两相对侧固连有旋转动铁心，每个旋转动铁心对应有固连在外部框架上的静铁心，所述静铁心上均设有永磁体，其中一侧静铁心上缠绕有合闸线圈，另一侧静铁心上缠绕有分闸线圈，所述树脂动铁心固定圆盘上固连有动触头，用以旋转通断外部框架上的静触头。该永磁操动机构在合闸与分闸状态下均可实现永磁保持，结构简单，对比电磁操动机构不需要持续通电即可保持在合闸状态，符合节能环保的发展方向。
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