專利名稱：直接聯(lián)軸驅動的隔離開關操作機構的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種安裝在高壓隔離開關上的操作機構，尤其是直接聯(lián)軸驅動的隔離開關智能操作機構，該操作機構驅動隔離開關的分閘和合閘。
二背景技術：
在配電站上的高壓隔離開關的動作是靠操作機構來完成的，操作機構驅動隔離開關的分閘和合閘。目前所用高壓隔離開關的操作機構是電機經(jīng)過多極減速，再經(jīng)過拉桿機構輸出到隔離開關驅動軸上，操作機構動作狀態(tài)監(jiān)測是通過機械接觸開關來完成的。隔離開關上傳統(tǒng)結構的操作機構體積龐大，機構復雜，接線非常多，操作機構的可靠性較差。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的是克服現(xiàn)有的隔離開關操作機構的不足，提出一種結構簡單，體積較小，同時狀態(tài)檢測智能化程度較高的新操作機構結構解決方案。
本實用新型技術方案是直接聯(lián)軸驅動的隔離開關操作機構，包括驅動電機和減速機構成，其特征是驅動電機和減速機同軸安裝，減速機為諧波齒輪減速機，諧波齒輪減速機操作機構采用凹進中空軸，與隔離開關的驅動軸嚙合。
本實用新型的改進是驅動電機采用帶霍爾測速傳感裝置的異步電機，異步電機同軸安裝諧波齒輪減速機，霍爾測速傳感裝置是在異步電機轉軸上安放測速用的永磁圓環(huán)，而在相對定子部位安裝霍爾傳感器測速器件。
從而得到帶有測速功能的交流異步電機，直接安裝到同一軸線上的諧波齒輪減速機輸入軸上，諧波齒輪減速機輸出采用凹進空心軸，可以直接安裝到隔離開關的驅動軸上，帶有凹進空心輸出軸的諧波齒輪減速機是諧波齒輪減速機輸出軸采用空心結構，輸出軸向內(nèi)深入到諧波齒輪柔輪的空心內(nèi)腔中。諧波齒輪減速機輸出軸的空心內(nèi)圓作為與隔離開關驅動軸的接觸面，使操作機構直接聯(lián)軸安裝到隔離開關驅動軸上。
電機運轉由外接的強電輸入信號和位置開關控制，由帶有運算功能的智能芯片采集狀態(tài)信號并通過串行通訊接口向外傳送狀態(tài)檢測信息，用于微機遠動檢測。
在諧波齒輪減速機輸出軸側安裝的位置開關檢測控制電機的運轉角度，與外接的強電輸入信號一起完全控制電機運轉。在減速機輸出軸側設有固定的位置開關2、15和固定的限位擋塊14、17，可以安裝在安裝調節(jié)法蘭1上后，將組件安裝在高壓開關的法蘭盤上，再在高壓開關的轉動軸上裝配好轉動限位擋塊3和轉動限位擋塊安裝盤12組件，轉動限位擋塊3安裝在與位置開關2、15或固定的限位擋塊14、17同一圓弧線上。且轉動限位擋塊3在中間，兩位置開關2、15在轉動限位擋塊3的兩側，兩固定的限位擋塊14、17又在兩位置開關2、15的外側，轉動限位擋塊3旋轉時先接觸位置開關2、15再接觸固定的限位擋塊14、17。需要調節(jié)各轉動限位擋塊安裝盤等組件，使轉動限位擋塊3接觸到位置開關2或15時，高壓開關的觸點剛好在開或關的位置上，并保證與固定的機械限位擋塊14或17有一定的間隙。
在減速機輸出軸側安放位置開關作位置檢測并控制輸出軸轉動角度，利用強電輸入信號和位置開關信號控制異步電機的運轉，采用智能芯片采集電機的速度信號和位置開關信號以及控制電路電流信號進行運算，得出操作機構的運轉狀態(tài)，并通過串行通訊接口向外傳送狀態(tài)監(jiān)測信號，用于微機遠動檢測。
本實用新型的有益效果是，此操作機構采用凹進中空出軸，可以直接安裝在隔離開關驅動軸上，安裝方便。利用諧波齒輪減速機，可以有效減小操作機構的體積。
本實用新型的電氣線路采用控制電路用強電和檢測電路用弱電的方法，利用強電輸入信號控制異步電機的運轉，利用的弱電電路檢測操作機構的狀態(tài)。在控制電路，利用強電輸入信號直接控制異步電機運轉，可以不采用電容器等可靠性較低的器件，這樣操作機構可靠性較高。在檢測電路，利用智能芯片通過串行通訊接口傳送操作機構的檢測狀態(tài)，智能化程度較高，可以減少大量的外部接線。
本實用新型結構的隔離開關操作機構可以直接安裝在隔離開關的驅動軸上，體積小，安裝方便，可靠性較高。智能化程度較高。
四以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結構圖。
圖2是圖1中異步電機剖面結構圖。
圖3是圖1中機械限位和位置開關安裝結構示意圖圖4是本實用新型的控制電路原理圖圖5是本實用新型的檢測電路原理圖圖1中1.安裝調節(jié)法蘭，2.位置開關，3.轉動限位擋塊，4.諧波齒輪外殼與剛輪，5.電機，6.電機六角出軸(用于手動功能)，7.諧波齒輪波發(fā)生器的凸輪，8.異步電機法蘭，9.諧波齒輪波形發(fā)生器柔性軸承，10.諧波齒輪柔輪，11.軸承，12.轉動限位擋塊安裝盤，13.高壓隔離開關驅動軸，14.固定限位擋塊。
圖2是圖1中異步電機的剖面結構圖，其中8.電機安裝法蘭，18.電機外殼，19?；魻柶骷?，20.安裝霍爾器件的線路板，21.軸承，22。電機法蘭，23。永磁磁鋼圓環(huán)，24。異步電機鑄鋁轉子，25。異步電機定子及定子線圈，26。軸承圖3是圖1中機械限位和位置開關結構示意圖，其中14與17同為固定的機械限位擋塊，2與15同為位置開關，當轉動的限位擋塊3接觸到位置開關2與15時，電機停止，機械限位擋塊14與17只作最后的保護，防治高壓隔離開關損壞。
圖4是隔離開關操作機構的控制電路原理圖，KM1與KM2是互鎖的繼電開關，SP1、SPT1、SP2、SPT2是位置開關，對應于位置開關2與15，當AC220V的控制信號(OPEN或CLOSE)作用時，繼電開關動作，電機運轉，當電機轉動觸動位置開關時，位置開關觸點斷開，電機停止運轉。電路中電流熱繼電器KT起保護作用，圖4中上、下電路原理圖分別對應著三相和單相電路。
圖5是隔離開關操作機構的檢測電路原理圖，上部圖是繼電開關線圈電流檢測的ISensor電路，R1為電流取樣電阻，經(jīng)過光電藕合器件隔離，提供給智能芯片。智能芯片采集從電機霍爾器件傳來的信號，兩路霍爾信號相位差90度，可以確定電機運轉的方向和速度。下部圖是智能芯片檢測電路原理圖智能芯片將采集到的霍爾信號H1 H2位置開關信號L1 L2和繼電開關線圈電流信號I1 I2進行運算，得出操作機構的狀態(tài)信息，通過串行接口向外發(fā)送。
五具體實施方式
在圖1中，將位置開關2、15和固定的限位擋塊14、17安裝在安裝調節(jié)法蘭1上后，將組件安裝在高壓開關的法蘭盤上，再在高壓開關的轉動軸上裝配好轉動限位擋塊3和轉動限位擋塊安裝盤12組件，此時需要調節(jié)各組件，使轉動限位擋塊3接觸到位置開關2或15時，高壓開關的觸點剛好在開或關的位置上，并保證與固定的機械限位擋塊14或17有一定的間隙。最后后再安裝諧波齒輪減速機和異步電機部分。
電機的出軸6應加工成六角出軸，可以用內(nèi)六角扳手轉動，用于操作機構手動功能操作。
在檢測電路上，采用帶有運算功能的智能芯片是指采用CPU或DSP芯片，用以采集異步電機的運轉速度和微動開關狀態(tài)信號以及控制電路電流信號，通過運算得出操作機構的狀態(tài)，并通過串行通訊接口將檢測到的狀態(tài)信息向外傳送，用于微機遠動檢測。
權利要求1.直接聯(lián)軸驅動的隔離開關操作機構，包括驅動電機和減速機構成，其特征是驅動電機和減速機同軸安裝，減速機為諧波齒輪減速機，諧波齒輪減速機輸出軸與隔離開關的驅動軸嚙合。
2.由權利要求1所述的直接聯(lián)軸驅動的隔離開關操作機構，其特征是諧波齒輪減速機輸出采用凹進空心軸，直接安裝到隔離開關的驅動軸上，帶有凹進空心輸出軸的諧波齒輪減速機是諧波齒輪減速機輸出軸采用空心結構，輸出軸向內(nèi)深入到諧波齒輪柔輪的空心內(nèi)腔中；諧波齒輪減速機輸出軸的空心內(nèi)圓作為與隔離開關驅動軸的接觸面，使操作機構直接聯(lián)軸安裝到隔離開關驅動軸上。
3.由權利要求1所述的直接聯(lián)軸驅動的隔離開關操作機構，其特征是驅動電機采用帶霍爾測速傳感裝置的異步電機，異步電機同軸安裝諧波齒輪減速機，霍爾測速傳感裝置是在異步電機轉軸上安放測速用的永磁圓環(huán)，而在相對定子部位安裝霍爾傳感器。
4.由權利要求1所述的直接聯(lián)軸驅動的隔離開關操作機構，其特征是在減速機輸出軸側設有固定的位置開關(2、15)和固定的限位擋塊(14、17)，可以安裝在安裝調節(jié)法蘭(1)上后，將組件安裝在高壓開關的法蘭盤上，再在高壓開關的轉動軸上裝配好轉動限位擋塊(3)和轉動限位擋塊安裝盤(12)組件，轉動限位擋塊(3)安裝在與位置開關(2、15)或固定的限位擋塊(14、17)同一圓弧線上，且轉動限位擋塊(3)在中間，兩位置開關(2、15)在轉動限位擋塊(3)的兩側，兩固定的限位擋塊(14、17)又在兩位置開關(2、15)的外側，轉動限位擋塊(3)旋轉時先接觸位置開關(2、15)再接觸固定的限位擋塊(14、17)。
5.由權利要求1所述的直接聯(lián)軸驅動的隔離開關操作機構，其特征是驅動電機的出軸加工成六角出軸。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓隔離開關驅動軸上直接聯(lián)軸安裝的智能操作機構，直接聯(lián)軸驅動的隔離開關操作機構，包括驅動電機和減速機構成，驅動電機和減速機同軸安裝，減速機為諧波齒輪減速機，諧波齒輪減速機輸出軸與隔離開關的驅動軸嚙合。諧波齒輪減速機輸出軸帶有凹進空心輸出軸，輸出軸向內(nèi)深入到諧波齒輪柔輪的空心內(nèi)腔中，諧波齒輪減速機輸出軸的空心內(nèi)圓作為與隔離開關驅動軸的接觸面，使操作機構直接聯(lián)軸安裝到隔離開關驅動軸上。并通過串行通訊接口向外傳送狀態(tài)監(jiān)測信號，用于微機遠動檢測。本實用新型隔離開關操作機構可靠性高，體積小，安裝方便，智能化程度較高。
文檔編號H02K7/116GK2870132SQ200520072268
公開日2007年2月14日 申請日期2005年6月2日 優(yōu)先權日2005年6月2日
發(fā)明者綦學堯, 潘淳, 張廣泰, 石親民 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司