一种电机驱动式多路高压电容器充放电开关的制作方法

本发明属于高压技术领域，尤其是涉及一种电机驱动式多路高压电容器充放电开关。

背景技术：

在高功率脉冲技术中，开关是最重要的器件之一，它起着连接充电电源与储能器件、储能器件与负载的作用，通过开关的动作，实现能量的转换，脉冲功率开关的工作可靠性、精确可控性对系统的稳定运行至关重要。当高压电容器充到所需电压后，电容器系统对负载放电，特别是感性负载，会产生阻尼震荡，极易打坏充电电源。如果在充电电源与电容器之间串联上一个高压开关，在充电电源对电容器充完电后，二者之间进行物理断开，可以有效的保护高压电源。同时，脉冲功率系统在实验后，往往电容器还会有剩余电荷，或者在脉冲功率装置实验过程中出现故障，需要停止实验，而此时电容器已经带电，此时采用手动放电棒放电，这样操作危险性高，易造成不良后果。如果在电容器两端通过高压开关串联上电阻后，就可以实现快速的放电，提高工作效率，同时能保证实验人员安全。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种电机驱动式多路高压电容器充放电开关，兼具充电电源隔离以及电容器储能安全快速泄放功能。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种电机驱动式多路高压电容器充放电开关，包括屏蔽箱体，箱体后面板有高压馈线孔，箱体里安装有绝缘垫板、电机、电机驱动盒、驱动机构、高压电阻、第一金属半球、压缩弹簧、电阻固定槽，所述的绝缘垫板与电机驱动盒以及电阻固定槽通过用内六角螺栓固定，所述的电机驱动盒内安装有电机驱动电路板，所述驱动机构含有丝杆机构、导电板、螺杆、第一金属半球、压缩弹簧，所述的电机通过两个卡扣固定在电机驱动盒上，所述的丝杆机构为一‘z’形绝缘杆，一端通过螺纹与电机连接，另一端与导电板通过锁紧螺母固定，实现不同平面内机构的连接，所述的导电板上阵列排布有相同的通孔，方便螺杆与导电板通过锁紧螺母连接，所述螺杆上有一第一金属半球，第一金属半球上有一压缩弹簧，所述电阻固定槽为电阻固定槽阵列，该电阻固定槽阵列分布有一系列的孔，高压电阻伸入孔内，孔的对称位置，布置有螺杆，螺杆一端与高压电阻相连，另一端用于高压线连接，所述高压电阻的一端连接有第一金属半球，所述的屏蔽箱体内注有变压器油，所述的导电板、螺杆、第一金属半球、压缩弹簧、高压电阻、电阻固定槽均为对应的同轴设置。

本发明的优点和积极效果为：

1)、本发明采用电动推杆电机，推杆两头各有一个行程限位开关，伸缩杆运行到底或到顶后，会自动停止，电机不会空转烧机。推杆经直流电机驱动后螺杆传动，使‘z’形绝缘杆进行伸缩。电机采用直流12v或者24v供电，通过给电机驱动盒提供一个触发信号，可远程控制电机的伸缩，实现电器的连通，保证电容器远程充电以及电容器储能的可靠安全泄放。

2)、本发明在驱动机构的金属半球前有一压缩弹簧，可以保证电极之间的软连接。

3)、本发明具有多路开关，结构紧凑，可同步对多个电容器进行充放电，从而可降低成本，提高工作效率。

4)、本发明结构简单、实用、可靠，与手动放电棒相比，大大提高了放电效率，同时能够保障工作人员的安全。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是本发明内部结构的示意图。

图中：1为屏蔽箱体；2为绝缘垫板；3为电机驱动盒；4为电机；5为‘z’形绝缘杆；6为导电板；7为螺杆；8为第一金属半球；9为压缩弹簧；10为第二金属半球；11为高压电阻；12为电阻固定槽；13为引线螺母；14为第一卡扣；15为第二卡扣；16为馈线孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

如图1、2所示，一种电机驱动式多路高压电容器充放电开关，包括屏蔽箱体1，箱体后面板有高压馈线孔16，箱体里安装有绝缘垫板2、电机4、电机驱动盒3、驱动机构、高压电阻11、第一金属半球8、压缩弹簧9、电阻固定槽12。所述的绝缘垫板2与电机驱动盒3以及电阻固定槽12通过用内六角螺栓固定。所述的电机驱动盒3内安装有电机驱动电路板，所述驱动机构含有丝杆机构、导电板6、螺杆7、第一金属半球8、压缩弹簧9。所述的电机4通过第一卡扣14、第二卡扣15固定在电机驱动盒3上；丝杆机构为一‘z’形绝缘杆5，一端通过螺纹与电机4连接，另一端与导电板6通过锁紧螺母固定，实现不同平面内机构的连接；导电板6上阵列排布有相同的通孔，方便螺杆7与导电板6通过锁紧螺母连接。

所述螺杆7上有一第一金属半球8，第一金属半球上有一压缩弹簧9。

所述电阻固定槽12阵列分布有一系列的孔，高压电阻11伸入孔内，孔的对称位置，布置有螺杆7，螺杆7一端与高压电阻11相连，一端用于高压线连接。所述高压电阻11的一端连接有第二金属半球10。所述的屏蔽箱体1内注有变压器油。所述的导电板6、螺杆7、第一金属半球8、压缩弹簧9、高压电阻11、电阻固定槽12均为对应的同轴设置。

本发明用于电容器充电，作为隔离开关，导电板6接充电电源正极，充电电源负极与电容器负端相连，引线螺母13连接到电容器正极，通过电机4带动‘z’形绝缘杆5伸缩，促使驱动结构的压缩弹簧9以及第一金属半球8与第二金属半球10进行接触以及分离，实现充电开关的分、合操作。

本发明用于电容器放电，作为高压接地开关，导电板6接电容器负端，引线螺母13连接到电容器正极，通过电机4带动‘z’形绝缘杆5伸缩，促使驱动结构的压缩弹簧9以及第一金属半球8与第二金属半球10进行接触以及分离，实现高压接地开关分、合操作，实现电容器能量的快速释放。

本发明采用电动推杆电机4，推杆两头各有一个行程限位开关，伸缩杆运行到底或到顶后，会自动停止，电机不会空转烧机。推杆是直流电机驱动，螺杆传动，使‘z’形绝缘杆5进行伸缩。电机采用直流12v或者24v供电，通过给电机驱动盒提供一个触发信号，可远程控制电机4的伸缩，并带动驱动机构作直线伸缩，实现电器的连通，保证电容器远程充电以及电容器储能的可靠安全泄放。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变换或修饰，均包括于本发明的申请范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种电机驱动式多路高压电容器充放电开关，包括屏蔽箱体(1)，箱体后面板有高压馈线孔(16)，箱体里安装有绝缘垫板(2)、电机(4)、电机驱动盒(3)、驱动机构、高压电阻(11)、第一金属半球(8)、压缩弹簧(9)、电阻固定槽(12)，所述的绝缘垫板(2)与电机驱动盒(3)以及电阻固定槽(12)通过用内六角螺栓固定，所述驱动机构含有丝杆机构、导电板、螺杆(7)、第一金属半球(8)、压缩弹簧(9)，所述的电机(4)通过两个卡扣固定在电机驱动盒(3)上，所述的丝杆机构为一‘Z’形绝缘杆(5)，一端通过螺纹与电机(4)连接，另一端与导电板(6)通过锁紧螺母固定。本发明结构简单、实用、可靠，大大提高了充放电效率。

技术研发人员：孙玄;林木楠
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：2017.06.26
技术公布日：2017.09.08