断路器是电力系统重要的保护设备,其中永磁真空断路器凭借优秀的灭弧能力和可靠性成为当前研究热点。永磁真空开关通过操动机构完成分合闸动作,其能量源于分合闸储能电容提供的励磁电流,电容状态直接影响永磁真空开关的动静态特性。目前对分合闸储能电容充电研究较少,普遍采用系统电压直接供电,存在充电慢、损伤大等问题。本文对分合闸储能电容充电控制器进行研究,采用LCC谐振变换器作为主电路拓扑,在分析谐振电流断续模式输出特性的基础上,为解决传统变频控制充电过程中难以维持恒流输出,导致充电时间延长的问题,提出基于谐振频率追踪的模糊恒流控制算法,实现分合闸储能电容快速恒流充电。本文的主要研究工作如下:1.基于LCC谐振变换器的充电控制器主电路分析。通过对LCC谐振变换器的DCM2模态和DCM1模态进行理论分析,确定电流输出能力更强的DCM2模态作为工作模态。对DCM2模态的输出特性建立数学模型,研究谐振频率在充电周期内的变化规律,为临界断续谐振模式的提出提供理论依据。2.基于谐振频率追踪的模糊恒流控制算法研究。通过对传统变频控制算法电流输出特性分析,研究影响电流输出能力的因素,提出临界断续谐振模式,给出谐振频率追踪的实现方法,使谐振变换器的电流输出能力得到提高;针对传统变频控制算法无法适应充电过程中不断变化的稳态工作点,本文提出基于谐振频率追踪的模糊恒流控制算法,经仿真验证,此算法可以维持LCC谐振变换器的电流恒定输出,有效的提高了分合闸储能电容充电控制器的电流输出能力。3.分合闸储能电容充电控制器系统实现。采用模块化思想搭建了基于DSP28335控制的分合闸储能电容充电控制器样机;以变压器漏感作为串联谐振电感并根据性能指标对主电路的高频变压器和谐振电容进行参数设计;从原理上阐述了硬件电路设计思路和实现原理,并完成了相应的控制程序设计。4.实验研究与分析。通过谐振频率追踪实验证明了本文所提出的谐振频率追踪方法具有可行性;通过三种控制算法充电实验对比,结果表明本文所提出的基于谐振频率追踪的模糊恒流控制算法可以有效地提升LCC谐振变换器的电流传输能力,满足充电要求;通过储能电容充放电实验,证明了本文所设计的分合闸储能电容充电控制器有利于延长储能电容寿命,具备工程实用价值。