随着我国智能化电网规划建设的加速,智能化电器的研究越来越引起人们的广泛关注,基于电力电子技术控制的配高压断路器电机操动机构应运而生。本文提出的基于有限转角永磁无刷直流电机传动的高压断路器动触头运动控制系统的控制方案,通过对断路器动触头运动过程的控制,使电机工作特性能较好地满足断路器开断和关合时的速度特性要求,进而为实现断路器针对不同的负载特性以及电力系统状态实现智能操作奠定了基础。本文首先阐述了有限转角永磁无刷直流伺服电机数学模型和断路器灭弧室反力特性,探讨触头的分、合闸速度特性对断路器分、合性能的影响,定性的给出40.5kV高压断路器在开断短路电流条件下较理想的电机侧运动特性曲线。其次,在建立常规PID控制器,单神经元控制器以及模糊控制器的基础上,进一步建立了基于常规PID控制器、单神经元PID控制器和模糊PID控制器的高压断路器动触头运动控制系统数字式双闭环仿真模型,并进行了仿真与对比分析,为控制参数的选择提供了理论依据,为下一步的智能控制器的设计进行了理论上的探讨及可行性分析。然后,设计了基于电力电子技术的高压断路器动触头运动控制系统,采用了TI公司的TMS320LF2407A作为控制核心,设计的硬件电路主要包括功率模块,速度、电流检测模块,串行通信模块以及PCB板的设计与制作。控制软件方面,在CCS2.2的编程环境下,进行了基于DSP的高压断路器电机操动机构控制方法的设计与实现,进行了相关应用程序和算法程序的编写与调试。最后,本文结合控制器与断路器进行了联机调试和实验,对断路器动触头速度检测,电机操动机构电流检测,动触头运动速度控制部分进行调试。实验结果表明:所研制的控制器设计结构合理,能够满足控制器的技术要求,具有高可靠性和实用性的特点。