一种高压断路器非对称绕组电机操动机构及方法与流程

文档序号:11835751阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高压断路器非对称绕组电机操动机构,其特征在于,包括驱动电机(1)、传动机构(2)和电机控制器(3);

所述电机控制器(3)通过屏蔽信号线连接所述驱动电机(1)的一端,所述驱动电机(1)的另一端通过法兰盘(4)连接所述传动机构(2);

所述驱动电机(1)包括电机定子(11)、电机转子(12)、电机主轴(13)和限位保持装置(14);

所述驱动电机(1)沿径向方向由内到外依次装配电机主轴(13)、电机转子(12)和电机定子(11);所述电机转子(12)和限位保持装置(14)均装配在所述电机主轴(13)上,所述限位保持装置(14)与所述电机主轴(13)同轴键连接,所述限位保持装置(14)设置于所述电机主轴(13)与传动主轴(22)相连接的一侧;

所述传动机构(2)包括多个传动曲柄(21)和传动主轴(22);各传动曲柄(21)的结构相同,均包括主轴拐臂(211)、传动弹簧(212)、传动连杆(213)、三角拐臂(214)和绝缘拉杆(215);

所述各传动曲柄(21)均匀设置于传动主轴(22)上,所述传动主轴(22)通过法兰盘(4)连接所述驱动电机(1)的电机主轴(13),所述主轴拐臂(211)的一端通过平键连接所述传动主轴(22),所述主轴拐臂(211)的另一端通过铰链连接所述传动弹簧(212),所述传动连杆(213)的两端分别通过铰链连接所述传动弹簧(212)和所述三角拐臂(214),所述绝缘拉杆(215)的下端通过螺纹固定所述三角拐臂(214),所述绝缘拉杆(215)的上端通过螺纹连接断路器灭弧室(5)内的动触头(51);

所述电机控制器(3)包括微处理器单元(31)、电源模块(32)、信号采集模块(33)、信号调理模块(34)、A/D转换模块(35)、隔离驱动电路(36)、升压模块(37)、IGBT模块(38)和通讯模块(39);

所述微处理器单元(31)的输出端连接所述隔离驱动电路(36)的输入端,所述隔离驱动电路(36)的输出端连接所述升压模块(37)的输入端,所述升压模块(37)的输出端连接所述IGBT模块(38)的输入端,所述IGBT模块(38)的输出端通过屏蔽信号线连接所述驱动电机(1)的三相绕组输入端,所述信号采集模块(33)的输出端连接所述信号调理模块(34)的输入端,所述信号调理模块(34)的输出端连接所述A/D转换模块(35)的输入端,所述A/D转换模块(35)的输出端连接所述微处理器单元(31)的输入端,所述电源模块(32)的电源端连接所述微处理器单元(31)的电源端、信号采集模块(33)的电源端、信号调理模块(34)的电源端、A/D转换模块(35)的电源端、隔离驱动电路(36)的电源端、升压模块(37)的电源端、IGBT模块(38)的电源端和通讯模块(39)的电源端,所述微处理器单元(31)通过所述通讯模块(39)连接外部计算机。

2.根据权利要求1所述的高压断路器非对称绕组电机操动机构,其特征在于,所述电机定子(11)中设置有电枢绕组(111),所述电枢绕组(111)嵌入在电机定子(11)的定子槽内,所述电机定子(11)的定子槽采用梨形槽结构。

3.根据权利要求1所述的高压断路器非对称绕组电机操动机构,其特征在于,所述电机转子(12)包括转子本体(121)和永磁体(122),所述转子本体(121)上设置有对称结构的T型槽,所述永磁体(122)相间放置于转子本体(121)的T型槽中,相邻T型槽之间设置有非导磁间隔材料(123)。

4.根据权利要求2所述的高压断路器非对称绕组电机操动机构,其特征在于,所述电驱绕组(111)采用非对称三相绕组结构,各个永磁体磁极三相对应的定子槽个数分别为4、4、1。

5.根据权利要求2所述的高压断路器非对称绕组电机操动机构,其特征在于,所述电驱绕组(111)走线方式采用单层集中整距排布方式。

6.根据权利要求1或2所述的高压断路器非对称绕组电机操动机构,其特征在于,所述信号采集模块(33)包括电机转子位置传感器(331)、电枢绕组电流信号采集电路(332)和霍尔电流传感器(333);

所述电机转子位置传感器(331)装配在所述电机主轴(13)上,与所述电机主轴(13)同轴键连接,所述电枢绕组电流信号采集电路(332)的输入端连接所述霍尔电流传感器(333)的输出端,所述霍尔电流传感器(333)设置于驱动电机(1)的三相绕组输入端上。

7.采用权利要求1所述的高压断路器非对称绕组电机操动机构进行高压断路器非对称绕组电机操动方法,其特征在于,包括以下步骤:

当高压断路器进行分合闸操作时,通过电机转子位置传感器检测电机转子的位置信号,通过电枢绕组电流信号采集电路采集电枢绕组电流信号,发送至电机控制器;

电机控制器根据检测到的位置信号和电枢绕组电流信号发出控制命令触发驱动电机旋转;

驱动电机旋转时,通过传动主轴带动主轴拐臂、传动弹簧、传动连杆和三角拐臂运动,驱动绝缘拉杆沿竖直方向运动;

绝缘拉杆带动断路器灭弧室内的动触头做直线运动完成断路器的分合闸操作。

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