檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置及校準(zhǔn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置及校準(zhǔn)方法，安裝在工作臺(tái)上的伺服電機(jī)帶動(dòng)小皮帶輪，通過(guò)傳動(dòng)帶帶動(dòng)大帶輪，進(jìn)而帶動(dòng)曲柄回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)連桿帶動(dòng)滑塊進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。滑塊通過(guò)聯(lián)軸節(jié)和光柵尺連接，對(duì)低速時(shí)滑塊的行程和速度進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)光電編碼器得到低速時(shí)曲柄的行程和速度數(shù)據(jù)。將上述兩種測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)雙通道采集卡進(jìn)行采集，并通過(guò)對(duì)比分析，得出高精度的光電編碼器所測(cè)曲柄的角位移及角速度和滑塊的行程和線速度的換算對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而利用伺服電機(jī)設(shè)置固定高轉(zhuǎn)速，利用光電編碼器對(duì)安裝在滑塊上的各種精度較低的測(cè)速器進(jìn)行速度和行程的檢測(cè)和校準(zhǔn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置及校準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于近似模擬高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性的裝置，特別涉及一種檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置及校準(zhǔn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓開(kāi)關(guān)在電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著控制和保護(hù)的雙重任務(wù)，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。而高壓開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性參數(shù)是判斷其性能的重要參數(shù)，對(duì)機(jī)械特性參數(shù)的測(cè)量是一項(xiàng)重要的試驗(yàn)項(xiàng)目，主要包括動(dòng)作時(shí)間、速度參量、開(kāi)關(guān)行程等測(cè)試項(xiàng)目。測(cè)速器作為一種測(cè)量元器件，廣泛應(yīng)用于高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性參數(shù)測(cè)量領(lǐng)域，用來(lái)對(duì)高壓開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性參數(shù)進(jìn)行采集。因此，測(cè)速器及其測(cè)量方法的好壞與精確與否，直接影響到對(duì)高壓開(kāi)關(guān)的性能能否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求所作出的判斷。
[0003]傳統(tǒng)的電位器式和轉(zhuǎn)鼓式測(cè)速器雖然測(cè)量精度較高，但較為笨重，功能單一；而線性傳感測(cè)速器雖然能采集到完整的s_t曲線，測(cè)量精度也較高，但受振動(dòng)及沖擊影響較大，特別是在高速情況下，測(cè)量精度和抗干擾程度有所下降。因此，在高電壓等級(jí)的開(kāi)關(guān)較高的開(kāi)斷速度要求及大操作功的機(jī)構(gòu)動(dòng)作所引起的較大的振動(dòng)和沖擊的工況下，需要一種更高精度和抗干擾的位移傳感設(shè)備及一種新的測(cè)量方法，對(duì)高壓開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。于此同時(shí)，此種位移傳感設(shè)備及其測(cè)量方法作為一套更高速和更精確的測(cè)量體系，可以訂制為一套標(biāo)準(zhǔn)體系，用來(lái)對(duì)其他較低速度和較低精度的測(cè)速器進(jìn)行檢測(cè)和校準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置及校準(zhǔn)方法，以對(duì)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置，該裝置主要包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括曲柄和連桿，所述曲柄的一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，另一端與連桿鉸接；所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與連桿固定連接的滑塊，該滑塊在直線導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述滑塊上連接有光柵尺；所述檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置進(jìn)一步包括有對(duì)曲柄的角位移和角速度進(jìn)行測(cè)量的光電編碼器。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括被電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小皮帶輪，該小皮帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶連接有大帶輪，所述大帶輪穿在軸上，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)在大帶輪的帶動(dòng)下做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述曲柄、連桿，以及直線導(dǎo)軌形成三角形結(jié)構(gòu)。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述大帶輪通過(guò)軸上的鍵帶動(dòng)聯(lián)接頭轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在該聯(lián)接頭上。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述軸和聯(lián)接頭通過(guò)螺栓連接方便曲柄更換。[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述滑塊通過(guò)彈簧聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)光柵尺滑線觸頭在直線導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述直線導(dǎo)軌采用LM滾珠式自潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，以承受較大的運(yùn)動(dòng)載荷。
[0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述電機(jī)的動(dòng)力線上纏繞有消磁環(huán)。
[0014]一種利用所述的檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置對(duì)測(cè)速器進(jìn)行校準(zhǔn)的方法，包括以下步驟:(1)使電機(jī)以較低的恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，采集光柵尺和光電編碼器所采集的位移曲線，然后建立滑塊的直線速度和曲柄的角速度之間的關(guān)系；(2)拆除光柵尺，將待檢測(cè)的測(cè)速器與滑塊連接；(3)根據(jù)測(cè)速器的速度要求，利用步驟(1)中滑塊的直線速度和曲柄的角速度之間的關(guān)系對(duì)待測(cè)的測(cè)速器進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0015]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述滑塊的直線速度V。與曲柄的角速度《之間的換算關(guān)系為:
【權(quán)利要求】
1.一種檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置裝置，其特征在于:該裝置主要包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括曲柄(15)和連桿(17)，所述曲柄(15)的一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，另一端與連桿(17)鉸接；所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與連桿(17)固定連接的滑塊(18)，該滑塊(18)在直線導(dǎo)軌(13)上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述滑塊(18)上連接有光柵尺(16);所述檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置進(jìn)一步包括有對(duì)曲柄(15)的角位移和角速度進(jìn)行測(cè)量的光電編碼器(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括被電機(jī)(2)驅(qū)動(dòng)的小皮帶輪(8),該小皮帶輪(8)通過(guò)傳動(dòng)帶(9)連接有大帶輪(7)，所述大帶輪(7)穿在軸(10)上，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)在大帶輪(7)的帶動(dòng)下做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置，其特征在于:所述曲柄(15)、連桿(17)，以及直線導(dǎo)軌(13)形成三角形結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置，其特征在于:所述大帶輪(7)通過(guò)軸(10)上的鍵帶動(dòng)聯(lián)接頭(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在該聯(lián)接頭(11)上。
5.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置，其特征在于:所述軸(10)和聯(lián)接頭(11)通過(guò)螺栓連接方便曲柄更換。
6.如權(quán)利要求1至5 中任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置，其特征在于:所述滑塊(18)通過(guò)彈簧聯(lián)軸節(jié)(19)帶動(dòng)光柵尺滑線觸頭在直線導(dǎo)軌(13)上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置，其特征在于:所述直線導(dǎo)軌(13)采用LM滾珠式自潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，以承受較大的運(yùn)動(dòng)載荷。
8.如權(quán)利要求2至5中任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置，其特征在于:所述電機(jī)的動(dòng)力線上纏繞有消磁環(huán)。
9.一種利用權(quán)利要求1所述的檢測(cè)和校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用測(cè)速器的機(jī)械特性模擬裝置對(duì)測(cè)速器進(jìn)行校準(zhǔn)的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)使電機(jī)(2)以較低的恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，采集光柵尺和光電編碼器所采集的位移曲線，然后建立滑塊的直線速度和曲柄的角速度之間的關(guān)系； (2)拆除光柵尺，將待檢測(cè)的測(cè)速器與滑塊連接； (3)根據(jù)測(cè)速器的速度要求，利用步驟(1)中滑塊的直線速度和曲柄的角速度之間的關(guān)系對(duì)待測(cè)的測(cè)速器進(jìn)行校準(zhǔn)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于:所述滑塊的直線速度V。與曲柄的角速度?之間的換算關(guān)系為:
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K \ ^ JJ 其中，I1S曲柄的長(zhǎng)度，0為曲柄與直線導(dǎo)軌之間的夾角，I2為連桿的長(zhǎng)度。
【文檔編號(hào)】G01P21/02GK103645346SQ201310644280
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】康子雄, 劉超, 趙奔, 顧磊 申請(qǐng)人:中國(guó)西電電氣股份有限公司