专利名称：电流互感器的切换装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及电气领域，具体而言，涉及ー种电流互感器的切換装置及其控制方法。
背景技术：
标准电流互感器作为标准用来检定比其低两级或两级以下准确等级的电流互感器。为了增加检定范围，作为标准用的电流互感器一般具有多个变比。在进行互感器检定时需要根据被检互感器的变比进行变比切換。目前的标准电流互感器产品，一般在顶端设有多个变比接线柱，检定不同变比的互感器时手动连接对应变比的接线柱。这种手动方式变比切换不方便、劳动强度大，并且难以适应自动化的需要。
市场上也出现过采用磁控触点开关方式和继电器组切换方式进行变比自动切換的标准互感器，但是，由于标准电流互感器属于用于量值传递的计量产品，所以对精度和稳定性要求都很高，而上述磁控触点开关和继电器组的电气连接触点都属于压接触点，压接触点很容易因触点氧化或污染导致接触阻抗增大，造成信号的不准确，进而影响标准互感器的精度和稳定性。此外，由于标准电流互感器的二次档位很多，上述采用磁控触点开关方式和继电器组切换方式需要増加多个磁控触点开关或继电器，结构复杂，引起故障点増加，出现故障后难于维修。针对相关技术中采用磁控触点开关方式和继电器组切换方式控制标准电流互感器的变比切换时，因压接触点氧化而导致的測量结果不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种电流互感器的切換装置及其控制方法，以解决相关技术中采用磁控触点开关方式和继电器组切换方式控制标准电流互感器的变比切换时，因压接触点氧化而导致的測量结果不准确的问题。根据本发明的ー个方面，提供了一种电流互感器的切換装置，该装置包括传动轴；刷形开关，机械连接于传动轴，并电气连接于电流互感器不同变比的输出端，用于根据传动轴的旋转控制电流互感器的变比；驱动装置，与传动轴机械连接，用于产生驱动信号以控制传动轴的旋转。进ー步地,该装置还包括手动旋钮,机械连接于传动轴,用于手动旋转传动轴以实现手动调节电流互感器的变比。进ー步地，该装置还包括角度检测装置，与传动轴机械连接，并电气连接于驱动装置，用于检测传动轴的旋转角度，并将检测的传动轴的旋转角度反馈给驱动装置。进ー步地,驱动装置包括步进电机,与传动轴机械连接,用于驱动传动轴旋转；主控电路，与步进电机电气连接，用于产生驱动信号以控制步进电机的运行。
进ー步地，该装置还包括联轴器，机械连接于传动轴和步进电机的输出轴，用于将步进电机的动カ传递到传动轴。进ー步地，主控电路包括电源模块，用于为主控电路供电；CPU;步进电机驱动电路，与CPU和步进电机电气连接，用于根据CPU的控制信号对步进电机进行控制；AD采样电路，与CPU和角度检测装置电气连接，用于将角度检测装置检测到的模拟信号准换为数字信号并发送给CPU。进ー步地，该装置还包括通讯接ロ，与主控电路电气连接，用干与外部设备连接以通过外部设备对主控电路进行控制。进ー步地，主控电路还包括电平转换电路，与CPU和通讯接ロ电气连接，用于将电平转换为外部设备电平可识别的电平以实现CPU和外部设备的通讯。进ー步地，角度检测装置包括电阻式角度传感器。
根据本发明的ー个方面，提供了一种电流互感器的切換装置的控制方法，该方法包括接收用于调整电流互感器的变比的调整命令；提取调整命令中对应的刷形开关的固定触点的位置信息，其中，刷形开关不同的固定触点对应电流互感器不同变比的输出；控制步进电机运行以驱动刷形开关的活动触点移动至提取的位置信息处。通过本发明，将刷形开关与电流互感器不同变比的输出端连接，并将刷形开关和传动轴机械连接，利用驱动装置产生驱动信号来控制传动轴的旋转，通过传动轴的转动选择刷形开关中的不同触点，进而实现自动改变电流互感器的变比，这种通过选择刷形开关的触点来控制电流互感器的变比的控制方式，有效的避免了相关技术中采用磁控触点开关方式和继电器组切换方式控制标准电流互感器的变比切换时，因压接触点氧化而导致的测量结果不准确的问题，提高了自动控制电流互感器的变比的准确性和稳定性。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进ー步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是根据本发明实施例的电流互感器的切換装置的ー种优选的结构框图；图2是根据本发明实施例的电流互感器的切換装置的ー种优选的结构框图；图3是根据本发明实施例的电流互感器的切換装置的一种优选的结构示意图；图4是根据本发明实施例的电流互感器的切换装置的主控电路的ー种优选的结构框图；图5是根据本发明实施例的电流互感器的切換装置的控制方法的一种优选的流程示意图；以及图6是根据本发明实施例的电流互感器的切換装置的控制方法的另ー种优选的流程示意图。
具体实施例方式下文中将參考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互組合。实施例I
在本发明的实施例中提供了一种电流互感器的切換装置，图I示出该装置的ー种优选的结构框图，如图I所示，电流互感器的切換装置包括传动轴102 ;刷形开关104，机械连接于传动轴102，并电气连接于电流互感器不同变比的输出端，用于通过旋转传动轴102控制电流互感器的变比；驱动装置106，与传动轴102机械连接，用于产生驱动信号以控制传动轴的旋转。在上述优选的实施方式中，将刷形开关与电流互感器不同变比的输出端连接，并将刷形开关和传动轴机械连接，利用驱动装置产生驱动信号来控制传动轴的旋转，通过传动轴的转动选择刷形开关中的不同触点，进而实现自动改变电流互感器的变比，这种通过选择刷形开关的触点来控制电流互感器的变比的控制方式，有效的避免了相关技术中采用磁控触点开关方式和继电器组切换方式控制标准电流互感器的变比切换时，因压接触点氧化而导致的測量结果不准确的问题，提高了自动控制电流互感器的变比的准确性和稳定性。本发明还提供了一种驱动装置106的优选实施方式，如图2所示，驱动装置106包 括步进电机202，与传动轴102机械连接，用于驱动传动轴102旋转；主控电路204，与步进电机202电气连接，用于产生驱动信号以控制步进电机的运行。具体来说，通过主控电路204发出控制信号来控制步进电机202的转动，步进电机202在运行转动过程中，带动上述传动轴102旋转，通过传动轴102的旋转控制刷形开关选择不同的触点，进而实现对电流互感器的变比的选择。在本发明的一个优选的实施方式中提供了ー种具体的控制方案，图3示出电流互感器的切換装置的一种优选的结构示意图，如图3所示，该装置包括传动轴102，刷形开关104，与传动轴102机械连接，并电气连接于电流互感器不同变比的输出端，通过旋转传动轴102控制电流互感器的变比；步进电机202，与传动轴102机械连接，用于驱动传动轴102旋转以控制刷形开关选择不同位置的触点；主控电路204，与步进电机202电气连接，用于产生驱动信号以控制步进电机的运行，实现自动控制的效果。此外，上述装置还包括手动旋钮302，机械连接于传动轴102，用于手动旋转传动轴以实现手动调节电流互感器的变比，具体地，在进行手动调节电流互感器的变比吋，由于步进电机202未接收驱动信号，因为步进电机202的驱动轴可在外力下自由旋转；联轴器304，机械连接于传动轴102和步进电机202的输出轴，用于将步进电机202的动カ传递到传动轴102。优选的，上述装置还包括角度检测装置306，与传动轴102机械连接，并电气连接于驱动装置中的主控电路204，用于检测传动轴102的旋转角度，并将检测的传动轴102的旋转角度反馈给驱动装置，驱动装置根据角度检测装置306反馈的旋转角度发出相应的控制信号，优选的，上述角度检测装置306可以为电阻式角度传感器。此外，本发明的实施例中还对上述装置进行了进ー步的优化，在上述装置中増加通讯接ロ 308，与主控电路204电气连接，用于与外部设备(如PC机)连接以通过外部设备对主控电路进行控制。在本发明的一个优选的实施方式中，还提供了ー种上述主控电路204的优选的实施方案，具体地，如图4所示，主控电路204包括电源模块402，用于为主控电路204供电；CPU404 ;步进电机驱动电路406，与CPU404和步进电机202电气连接，用于根据CPU的控制信号对步进电机202进行控制；AD采样电路408，与CPU404和角度检测装置306电气连接，用于将角度检测装置306检测到的模拟信号准换为数字信号并发送给CPU。优选的，主控电路204还包括电平转换电路410，与CPU404和通讯接ロ 308电气连接，用于将电平转换为外部设备电平可识别的电平以实现CPU和外部设备的通讯，具体来说，电平转换电路410将RS232电平转换为TTL电平，通过通讯接ロ 308实现CPU和外部PC机等设备的通讯。实施例2基于上述实施例I提供的电流互感器的切换装置，本实施例中提供了一种电流互感器的切換装置的控制方法，如图5所示，该方法包括如下步骤S502，接收用于调整电流互感器的变比的调整命令；S504，提取调整命令中对应的刷形开关的固定触点的位置信息，其中，刷形开关不同的固定触点对应电流互感器不同变比的输出；S506，控制步进电机运行以驱动刷形开关的活动触点移动至提取的位置信息处。 具体地，图6示出基于上述电流互感器的切換装置的另ー种优选的控制方式，如图6所示，包括如下步骤S602，读取通讯接ロ的数据；S604，判断是否接受到调整电流互感器的变比的调整命令，若判断接收到调整命令，执行步骤S606至S612，否则执行步骤S614 ；S606，从调整命令中提取目标地址信息，其中，目标地址信息用于指向刷形开关的固定触点的位置信息；S608，读取电阻式角度传感器的位置；S610，判断当前刷形开关的固定触点的位置信息与目标地址信息是否相同，若判断结果为是，执行步骤S614，否则，执行步骤S612 ；S612，驱动步进电机运行以将刷形开关的活动触点向目标地址信息调整；S614，释放步进电机允许手动调整。从以上的描述中，可以看出，本发明的实施例将刷形开关与电流互感器不同变比的输出端连接，并将刷形开关和传动轴机械连接，利用驱动装置产生驱动信号来控制传动轴的旋转，通过传动轴的转动选择刷形开关中的不同触点，进而实现自动改变电流互感器的变比，这种通过选择刷形开关的触点来控制电流互感器的变比的控制方式，有效的避免了相关技术中采用磁控触点开关方式和继电器组切换方式控制标准电流互感器的变比切换时，因压接触点氧化而导致的測量结果不准确的问题，提高了自动控制电流互感器的变比的准确性和稳定性。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电流互感器的切換装置，其特征在于，包括 传动轴； 刷形开关，机械连接于所述传动轴，并电气连接于电流互感器不同变比的输出端，用于根据所述传动轴的旋转控制所述电流互感器的变比； 驱动装置，与所述传动轴机械连接，用于产生驱动信号以控制所述传动轴的旋转。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，还包括 手动旋钮，机械连接于所述传动轴，用于手动旋转所述传动轴以实现手动调节所述电流互感器的变比。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括 角度检测装置，与所述传动轴机械连接，并电气连接于所述驱动装置，用于检测所述传动轴的旋转角度，并将检测的所述传动轴的旋转角度反馈给所述驱动装置。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述驱动装置包括 步进电机，与所述传动轴机械连接，用于驱动所述传动轴旋转； 主控电路，与所述步进电机电气连接，用于产生驱动信号以控制所述步进电机的运行。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括 联轴器，机械连接于所述传动轴和所述步进电机的输出轴，用于将所述步进电机的动力传递到所述传动轴。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述主控电路包括 电源模块，用于为所述主控电路供电； CPU ； 步进电机驱动电路，与所述CPU和所述步进电机电气连接，用于根据CPU的控制信号对所述步进电机进行控制； AD采样电路，与所述CPU和所述角度检测装置电气连接，用于将角度检测装置检测到的模拟信号准换为数字信号并发送给所述CPU。
7.根据权利要求4至6任一项所述的装置，其特征在于，还包括 通讯接ロ，与所述主控电路电气连接，用干与外部设备连接以通过所述外部设备对所述主控电路进行控制。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主控电路还包括 电平转换电路，与所述CPU和所述通讯接ロ电气连接，用于将电平转换为所述外部设备电平可识别的电平以实现所述CPU和所述外部设备的通讯。
9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述角度检测装置包括电阻式角度传感器。
10.一种电流互感器的切換装置的控制方法，其特征在于，包括 接收用于调整电流互感器的变比的调整命令； 提取所述调整命令中对应的刷形开关的固定触点的位置信息，其中，所述刷形开关不同的固定触点对应电流互感器不同变比的输出； 控制步进电机运行以驱动所述刷形开关的活动触点移动至提取的所述位置信息处。
全文摘要
本发明公开了一种电流互感器的切换装置和切换方法，其中，该装置包括传动轴；刷形开关，机械连接于传动轴，并电气连接于电流互感器不同变比的输出端，用于根据传动轴的旋转控制电流互感器的变比；驱动装置，与传动轴机械连接，用于产生驱动信号以控制传动轴的旋转。本发明解决了相关技术中采用磁控触点开关方式和继电器组切换方式控制标准电流互感器的变比切换时，因压接触点氧化而导致的测量结果不准确的问题，提高了自动控制电流互感器的变比的准确性和稳定性。
文档编号G01R35/02GK102830385SQ20121036708
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者欧钟, 何雪松, 王守久, 马爱红 申请人:秦皇岛开发区海纳电测仪器有限责任公司