[发明专利]具有指示模块和操作模块的离心中继器、超高压系统

摘要

具有指示模块和操作模块的离心中继器，包括旋转器；还包括操作模块；还包括指示模块；还包括交流检测模块。超高压系统,具有前述的技术方案。本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、使用方便、安全可靠、响应快速。

主权项

1.具有指示模块和操作模块的离心中继器，其特征在于：包括旋转器；还包括操作模块；还包括指示模块；还包括交流检测模块；旋转器包含结构体、控制单元、电源模块、磁铁控制模块、PWM控制模块、控制电源点(5V0P)、地点(GND)、功率电源点(HVCC)、过零检测模块；旋转器的结构体包括壳体(WK)、曲板(QB)、导电球(JSQ)、第一电极(DJ1)、第二电极(DJ2)、第一轴承(ZC1)、第二轴承(ZC2)、绝缘体(JYT)、第一软磁体(RCT1)、第二软磁体(RCT2)、第一电刷(DS1)、第二电刷(DS2)、外周电磁铁(WZDCT)、电机(M1)、第一电磁线圈(XQ1)、第二电磁线圈(XQ2)、转速传感器(ZSCGQ)、第一电学接入点(DL1)、第二电学接入点(DL2)、第三电刷(DS3)、第四电刷(DS4)、第三接触柱(JCZ3)、第四接触柱(JCZ4)；旋转器的结构体中：壳体(WK)的外形为圆柱形，壳体(WK)的轴线垂直水平面；旋转器的结构体中：壳体(WK)具有离心腔，壳体(WK)的离心腔为圆柱形；旋转器的结构体中：壳体(WK)的离心腔的轴线与壳体(WK)的轴线重合；旋转器的结构体中：曲板(QB)的横截面图形为月牙状；旋转器的结构体中：曲板(QB)的纵截面图形为矩形；旋转器的结构体中：曲板(QB)的数量大于等于3个；旋转器的结构体中：曲板(QB)的顶部与壳体(WK)的离心腔的上顶面连接；旋转器的结构体中：曲板(QB)的底部与壳体(WK)的离心腔的底面连接；旋转器的结构体中：曲板(QB)以壳体(WK)的轴线为圆周中心呈圆周阵列分布；旋转器的结构体中：曲板(QB)的横截面的月牙状图形的内弧到壳体(WK)的轴线的最大距离大于曲板(QB)的横截面的月牙状图形的外弧的到壳体(WK)的轴线的最大距离；旋转器的结构体中：所有曲板(QB)的横截面的月牙状图形的内弧整体呈螺旋状，也就是说在同一时钟方向出发曲板(QB)的横截面的月牙状图形的内弧的第一个点到壳体(WK)的轴线的距离大于曲板(QB)的横截面的月牙状图形的内弧的最后一个点到壳体(WK)的轴线的距离；旋转器的结构体中：所有曲板(QB)内弧面的内侧的弧面连接用平面连接后构成的腔体称之成为内腔(NQ)；旋转器的结构体中：所有曲板(QB)的外弧面用平面连接后与壳体(WK)的离心腔侧壁所构成的腔体称之为外腔(WQ)；旋转器的结构体中：曲板(QB)与曲板(QB)之间的距离大于导电球(JSQ)的直径，也就是说导电球(JSQ)可以穿过曲板(QB)与曲板(QB)之间的间距，自由穿越与内腔(NQ)与外腔(WQ)之间；旋转器的结构体中：第一电极(DJ1)由导电材料制成外形为圆柱状，第一软磁体(RCT1)由软磁材料制成外形为圆柱状；旋转器的结构体中：第二电极(DJ2)由导电材料制成外形为圆柱状，第二软磁体(RCT2)由软磁材料制成外形为圆柱状；旋转器的结构体中：绝缘体(JYT)为圆柱状，绝缘体(JYT)的顶面与第一电极(DJ1)的底面固定相接，绝缘体(JYT)的底面与第二电极(DJ2)的顶面固定相接；旋转器的结构体中：第一电极(DJ1)为圆柱状、第一软磁体(RCT1)、第二电极(DJ2)、第二软磁体(RCT2)、绝缘体(JYT)、与壳体(WK)共轴；旋转器的结构体中：第一电磁线圈(XQ1)为螺线管，第一电磁线圈(XQ1)的缠绕在第一软磁体(RCT1)的柱面上，第一电磁线圈(XQ1)与第一软磁体(RCT1)共轴；旋转器的结构体中：第二电磁线圈(XQ2)为螺线管，第二电磁线圈(XQ2)的缠绕在第二软磁体(RCT2)的柱面上，第二电磁线圈(XQ2)与第二软磁体(RCT2)共轴；旋转器的结构体中：第一电磁线圈(XQ1)的下端与第二电磁线圈(XQ2)的上端相连；旋转器的结构体中：第一电刷(DS1)、第二电刷(DS2)、第三电刷(DS3)、第四电刷(DS4)相对壳体(WK)固定不动；旋转器的结构体中：第三接触柱(JCZ3)为圆柱状，第三接触柱(JCZ3)的底面与第一软磁体(RCT1)的顶面固定连接，第三接触柱(JCZ3)与第一软磁体(RCT1)共轴，第三电刷(DS3)与第三接触柱(JCZ3)的柱面相接处，第三接触柱(JCZ3)随第一软磁体(RCT1)转动时，第三电刷(DS3)可以良好的接触第三接触柱(JCZ3)的柱面；旋转器的结构体中：第四接触柱(JCZ4)为圆柱状，第四接触柱(JCZ4)的底面与第二软磁体(RCT2)的顶面固定连接，第四接触柱(JCZ4)与第二软磁体(RCT2)共轴，第四电刷(DS4)与第四接触柱(JCZ4)的柱面相接处，第四接触柱(JCZ4)随第二软磁体(RCT2)转动时，第四电刷(DS4)可以良好的接触第四接触柱(JCZ4)的柱面；旋转器的结构体中：第一软磁体(RCT1)的直径小于第一电极(DJ1)，第一软磁体(RCT1)固定镶嵌在第一电极(DJ1)内，第一软磁体(RCT1)所传导的磁场可以穿越第一电极(DJ1)；旋转器的结构体中：第二软磁体(RCT2)的直径小于第二电极(DJ2)，第二软磁体(RCT2)固定镶嵌在第二电极(DJ2)内；第二软磁体(RCT2)所传导的磁场可以穿越第二电极(DJ2)；旋转器的结构体中：第一轴承(ZC1)具有绝缘性，第一轴承(ZC1)用于将第一电极(DJ1)、第一软磁体(RCT1)的结合体与壳体(WK)连接，第一电极(DJ1)、第一软磁体(RCT1)的结合体可以绕自身轴线自转；旋转器的结构体中：第二轴承(ZC2)具有绝缘鞋，第二轴承(ZC2)用于将第二电极(DJ2)、第二软磁体(RCT2)的结合体与壳体(WK)连接，第二电极(DJ2)、第二软磁体(RCT2)的结合体可以绕自身轴线自转；旋转器的结构体中：第一软磁体(RCT1)、第二软磁体(RCT2)传导的磁场可以吸引导电球(JSQ)并使导电球(JSQ)同时接触第一电极(DJ1)和第二电极(DJ2)，导电球(JSQ)随第一软磁体(RCT1)的自转而绕第一软磁体(RCT1)的轴线旋转；旋转器的结构体中：第一电刷(DS1)与第一电极(DJ1)外表面接触，第一电极(DJ1)旋转时依然能够与第一电刷(DS1)构成良好的导电连接；旋转器的结构体中：第二电刷(DS2)与第二电极(DJ2)外表面接触，第二电极(DJ2)旋转时依然能够与第二电刷(DS2)构成良好的导电连接；旋转器的结构体中：外周电磁铁(WZDCT)的数量大于6，外周电磁铁(WZDCT)的以壳体(WK)轴线为圆周阵列装置在壳体(WK)的外表面的侧面与外表面的底面相交之处，，外周电磁铁(WZDCT)产生的磁场可以吸引导电球(JSQ)，使导电球(JSQ)稳定在外腔(WQ)内；旋转器的结构体中：第一电学接入点(DL1)与第一电刷(DS1)之间具有电学连接，第二电学接入点(DL2)与第二电刷(DS2)之间具有电学连接；旋转器的结构体中：电机(M1)驱动第一电极(DJ1)、第二电极(DJ2)、绝缘体(JYT)、第一软磁体(RCT1)、第二软磁体(RCT2)的结合体旋转；旋转器的结构体的转速传感器(ZSCGQ)包括单孔盘(ZXP)、发光二极管、光敏二极管、单孔盘(ZXP)上具有一个计算孔(ZXK)，单孔盘(ZXP)为圆盘状，单孔盘(ZXP)的计算孔(ZXK)的轴线与单孔盘(ZXP)的轴线平行不重合，单孔盘(ZXP)的发光二极管、光敏二极管装置在单孔盘(ZXP)的不同侧，单孔盘(ZXP)的发光二极管、光敏二极管装置在单孔盘(ZXP)的计算孔(ZXK)的轴线上，单孔盘(ZXP)每转一圈单孔盘(ZXP)的光敏二极管就可以经由单孔盘(ZXP)的计算孔(ZXK)接收一次光线，根据光敏二极管的电阻变化次数可以计算单孔盘(ZXP)的旋转次数；旋转器的结构体中：转速传感器(ZSCGQ)的单孔盘(ZXP)固定安装在第二软磁体(RCT2)的下端；转速传感器(ZSCGQ)的单孔盘(ZXP)与壳体(WK)共轴，转速传感器(ZSCGQ)用于获取第二软磁体(RCT2)的转速；旋转器的电源模块包含开关电源(U40)、第四十号电容(C40)、第四十一号电容(C41)、第四十一号二极管(D41)、稳压芯片(U41)、第四十二号电容(C42)；旋转器的电源模块的开关电源(U40)的输入端接入交流电路；旋转器的电源模块中：开关电源(U40)的输出为直流，开关电源(U40)的输出正极与第四十一号二极管(D41)的正极相连；旋转器的电源模块中：第四十号电容(C40)的一端与开关电源(U40)的输出正极相连，第四十号电容(C40)的另一端与开关电源(U40)的输出负极相连；旋转器的电源模块中：稳压芯片(U41)的输入端与开关电源(U40)的输出正极相连，稳压芯片(U41)的的接地端与开关电源(U40)的输出负极相连；旋转器的电源模块中：第四十一号电容(C41)的一端与第四十一号二极管(D41)的负极相连，第四十一号电容(C41)的另一端与开关电源(U40)的输出负极相连；旋转器的电源模块的稳压芯片(U41)的的输出端与控制电源点(5VOP)相连；旋转器的电源模块的开关电源(U40)的输出负极与地点(GND)相连；旋转器的电源模块的第四十一号二极管(D41)的负极与功率电源点(HVCC)相连；旋转器的控制单元包括：单片机(U10)、第十号电容(C10)、第十一号电容(C11)；旋转器的控制单元中：第十号电容(C10)与第十一号电容(C11)并联；旋转器的控制单元中：第十号电容(C10)的一端与单片机(U10)的电源脚相连，第十号电容(C10)的另一端与单片机(U10)的接地脚相连；旋转器的控制单元的单片机(U10)的电源脚与控制电源点(5VOP)相连；旋转器的控制单元的单片机(U10)的接地脚与地点(GND)相连；旋转器的PWM控制包括半桥驱动器(U3)、第三十号开关管(Q30)、第三十一号开关管(Q31)、第三十号电阻(U30)；旋转器的PWM控制中：第三十号开关管(Q30)具有输入端、输出端、控制端；旋转器的PWM控制中：第三十一号开关管(Q31)具有输入端、输出端、控制端；旋转器的PWM控制中：第三十号开关管(Q30)的输出端与第三十一号开关管(Q31)的输入端相连；旋转器的PWM控制的第三十号开关管(Q30)的输入端与功率电源点(HVCC)相连；旋转器的PWM控制的第三十一号开关管(Q31)的输出端与地点(GND)相连；旋转器的结构体的电机(M1)的一个端与旋转器的PWM控制的第三十一号开关管(Q31)的输入端相连，旋转器的结构体的电机(M1)的另一个端与旋转器的PWM控制的第三十一号开关管(Q31)的输出端相连；旋转器的PWM控制的半桥驱动器(U3)的信号输入脚(IN)经由第三十号电阻(U30)连接到控制模块的单片机(U10)的一个IO脚，用于作为限流电阻；旋转器的PWM控制的半桥驱动器(U3)驱动第三十号开关管(Q30)、第三十一号开关管(Q31)，进而控制电机(M1)的转速；旋转器中：转速控制模块(ZSKZMK)的电源脚与控制电源点(5VOP)相连，转速控制模块(ZSKZMK)的接地脚与地点(GND)相连，转速控制模块(ZSKZMK)的输出脚经由一个电阻(R31)连接到控制单元的单片机(U10)的一个具有AD转换功能的IO脚上，控制单元用转速控制模块(ZSKZMK)的数据作为控制单元的单片机(U10)输出的PWM的占空比的调速参考；旋转器的磁铁控制模块包括第二十号电阻(R20)、第二十号二极管(D20)、第二十号继电器(K20)、第二十号开关管(Q20)、反相器(U21)、第二十一号电阻(R21)、第二十一号二极管(D21)、第二十一号开关管(Q21)、第二十一号继电器(K21)；旋转器的磁铁控制模块中：第二十号开关管(Q20)具有输入端、输出端、控制端；旋转器的磁铁控制模块中：第二十号电阻(R20)具有第一端、第二端；旋转器的磁铁控制模块中：第二十号二极管(D20)的正极与第二十号开关管(Q20)的输入端相连；旋转器的磁铁控制模块中：第二十号开关管(Q20)的输入端经由第二十号继电器(K20)的电磁线圈连接到第二十号二极管(D20)的负极；旋转器的磁铁控制模块中：第二十号开关管(Q20)的控制端与第二十号电阻(R20)的第二端相连；旋转器中：磁铁控制模块的第二十号继电器(K20)的触点的一端与功率电源点(HVCC)相连，旋转器中：磁铁控制模块的第二十号继电器(K20)的触点的另一端依次经由第一电磁线圈(XQ1)、第二电磁线圈(XQ2)连接到地点(GND)；旋转器的磁铁控制模块中：第二十一号开关管(Q21)具有输入端、输出端、控制端；旋转器的磁铁控制模块中：第二十一号二极管(D21)的正极与第二十一号开关管(Q21)的控制端相连，第二十一号二极管(D21)的负极经由第二十一号继电器(K21)的电磁线圈连接到第二十一号开关管(Q21)的输入端；旋转器的磁铁控制模块中：第二十一号开关管(Q21)的控制端经由第二十一号电阻(R21)连接到反相器(U21)的输出端；旋转器的磁铁控制模块的反相器(U21)的输入端与第二十号电阻(R20)的输入端相连，所以旋转器的第一电磁铁(DTC1)、第二电磁铁(DTC2)同步工作，旋转器的第一电磁铁(DTC1)与外周电磁铁(WZDCT)异步工作，当反相器(U21)输入端的信号为高电平的时候第二十号继电器(K20)接通，使第一电磁铁(DTC1)、第二电磁铁(DTC2)工作，导电球(JSQ)被吸引接触到第一电极(DJ1)、第二电极(DJ2)，使第一电学接入点(DL1)、第二电学接入点(DL2)之间接通，当反相器(U21)输入端的信号为低电平的时候第二十号继电器(K20)停止工作关闭，第二十一号继电器(K21)开始工作外周电磁铁(WZDCT)将导电球(JSQ)吸引到外腔(WQ)，使得使第一电学接入点(DL1)、第二电学接入点(DL2)之间断开，在第一电磁线圈(XQ1)、第二电磁线圈(XQ2)吸引了导电球(JSQ)且有第一电极(DJ1)有转速的情况下关断第一电磁线圈(XQ1)、第二电磁线圈(XQ2)，开启外周电磁铁(WZDCT)，由于导电球(JSQ)在脱开之前已经具有速度，所以能够导电球(JSQ)能够迅速的脱离第一电极(DJ1)，达到加快脱离速度的效果，达到了增加开关断开速度减少开关断开时间的效果；旋转器的磁铁控制模块的第二十一号继电器(K21)的触点的一端与功率电源点(HVCC)相连，旋转器的磁铁控制模块的第二十一号继电器(K21)的触点的另一端依次经由外周电磁铁(WWDCT)的线圈连接到地点(GND)；旋转器的磁铁控制模块的反相器(U21)的输入端与旋转器的控制单元的单片机(U10)的一个IO脚相连，控制模块的单片机(U10)可以控制旋转器的电磁铁从而控制磁场的变化；旋转器的过零检测模块包括：第二百一十号电阻(R210)、第二百一十一号电阻(R211)、第二百一十号稳压管(D210)、第二百一十一号稳压管(D211)、第二百一十号光耦(U210)、第二百一十一号光耦(U211)、第二百一十二号电阻(R212)、第二十三号继电器(K23)；旋转器的过零检测模块中：第二百一十号电阻(R210)具有输入端、连接端，第二百一十二号电阻(R212)具有电源端、信号端；旋转器的过零检测模块中：第二百一十号光耦(U210)的负输入端与第二百一十一号光耦(U211)的正输入端相连；旋转器的过零检测模块中：第二百一十号稳压管(D210)的负极与第二百一十号电阻(R210)的连接端相连；旋转器的过零检测模块中：第二百一十号稳压管(D210)的负极与第二百一十一号稳压管(D211)的正极相连；旋转器的过零检测模块中：第二百一十号稳压管(D210)的正极与第二百一十号光耦(U210)的负输入端相连；旋转器的过零检测模块中：第二百一十一号稳压管(D211)的负极与第二百一十号光耦(U210)的负输入端相连；旋转器的过零检测模块中：第二百一十一号电阻(R211)的一端与第二百一十一号稳压管(D211)的正极相连，第二百一十一号电阻(R211)的另一端与第二百一十号光耦(U210)的正输入端相连；旋转器的过零检测模块中：第二百一十号光耦(U210)的正输入端与第二百一十一号光耦(U211)的负输入端；旋转器的过零检测模块中：第二百一十号光耦(U210)的第一输出脚与第二百一十二号电阻(R212)的信号端相连；旋转器的过零检测模块中：第二百一十一号光耦(U211)的第一输出脚与第二百一十二号电阻(R212)的信号端相连；旋转器的过零检测模块中：第二百一十号光耦(U210)的第二输出脚与第二百一十一号光耦(U211)的第二输出脚相连；旋转器中：过零检测模块的第二百一十二号电阻(R212)电源端与控制电源点(5VOP)相连；旋转器中：过零检测模块的第二百一十号电阻(R210)的输入端经由一个受控制模块的单片机(U10)控制的第二十三号继电器(K23)连接到第二电学接入点(DL2)，控制单元的单片机(U10)可以通过控制第二十三号继电器(K23)的开合来控制第二百一十号电阻(R210)的输入端与第二电学接入点(DL2)之间电学通道的通断；旋转器中：过零检测模块的第二百一十号光耦(U210)的正极与第一电学接入点(DL1)相连；旋转器中：过零检测模块的第二百一十二号电阻(R212)的信号端与控制单元的单片机(U10)的一个IO脚相连；旋转器中：过零检测模块的可以向控制单元的单片机(U10)提供流经导电球(JSQ)的交流的过零点，过零检测模块检测到交流零点后立即关闭第一电磁线圈(XQ1)、第二电磁线圈(XQ2)，开启外周电磁铁(WZDCT)迅速的甩开导电球(JSQ)，断开主路后控制模块的单片机(U10)可以在下一个交流零点通过断开第二十三号继电器(K23)，这样可以避免浪涌和拉弧；操作模块包括第十四电阻(R14)、第一电位器(VR1)、第八电容(C8)；操作模块中：第一电位器(VR1)具有第一端、第二端、输出端；第十四电阻(R14)具有第一端、第二端；第八电容(C8)具有第一端、第二端；操作模块中：第一电位器(VR1)的第一端与第十四电阻(R14)的第二端相连，第一电位器(VR1)的第二端与第八电容(C8)的第二端相连；操作模块中：第八电容(C8)的第一端与第一电位器(VR1)的输出端相连；操作模块的第十四电阻(R14)的第一端与旋转器的控制电源点(5VOP)相连，操作模块的第一电位器(VR1)的第二端与旋转器的地点(GND)相连，操作模块的第一电位器(VR1)的输出端与旋转器的控制单元的单片机(U10)的一个具有AD采样功能的IO脚相连；指示模块包含第二十号电阻(R20)、第二十一号电阻(R21)、第四号发光二极管(D4)、第五号发光二极管(D5)；指示模块的第四号发光二极管(D4)的负极与旋转器的地点(GND)相连；指示模块的第五号发光二极管(D5)的负极与旋转器的地点(GND)相连；指示模块的第四号发光二极管(D4)的正极经由第二十号电阻(R20)连接到旋转器的控制单元的单片机(U10)的一个IO脚；指示模块的第五号发光二极管(D5)的正极经由第二十一号电阻(R21)连接到旋转器的控制单元的单片机(U10)的一个IO脚；指示模块用于指示旋转器的控制单元的运行状况；交流检测模块包含霍尔电流传感器(HR40)、输入电阻(R40)；交流检测模块的霍尔电流传感器(HR40)的输出端经由输入电阻(R40)连接到旋转器的控制单元的单片机(U10)的一个具有AD采样功能的IO脚上；交流检测模块的霍尔电流传感器(HR40)的用于感应旋转器的电源模块的开关电源(U40)的交流输入的状态；旋转器的控制单元的单片机(U10)可以通过交流检测模块获取交流的输入参数。