电机操动机构及使用该电机操动机构的高压开关的制作方法

本发明涉及高压开关领域中的电机操动机构及使用该电机操动机构的高压开关。

背景技术：

高压开关是电力系统中最重要的开关设备，担负着控制和保护电路的双重责任，其性能的好坏是决定电力系统能否按期运行的重要因素之一。而高压开关的全部功能都体现在动、静触头的分合操作上，动、静触头的分合动作是通过电机操动机构来实现的，电机操动机构是断路器的重要组成部分，是决定断路器性能的关键部件。

现有的电机操动机构如中国专利CN101256914A “高压断路器旋转伺服电机电机操动机构”中公开的电机操动机构，该电机操动机构包括旋转电机、控制器和传动机构，传动机构包括传动轴，传动轴上设置有三相拐臂，三相拐臂分别通过各自对应的绝缘拉杆与对应动触头传动相连，旋转电机的电机轴与传动轴同轴传动连接。控制器控制旋转电机动作而实现传动轴带动动触头与静触头分合闸操作，对于这种通过旋转电机直接驱动的高压开关而言，旋转电机的动作角度直接影响到动、静触头的分合闸操作，只有将动触头准确的分合位置给控制器，控制器才能给旋转电机一个准确的控制指令，因此对动触头分合位置的检测就至关重要。目前对动触头分合闸位置的检测主要通过以下两种方式实现，第一种，在绝缘拉杆上设置多连杆和拐臂机构，通过这些机构带动角位移检测装置旋转运动，从而实现动触头的位置检测，这种检测方式不仅结构复杂，故障率高，而且过多的连杆机构会使得位置检测输出信号误差大，直接影响高压开关性能，还有就是连杆机构的设置也会增加对旋转电机操作功的需求；第二种，通过直线位移检测装置设置在高压开关上来直接检测动触头的位置，实际工程应用时，现场强电磁干扰环境会导致位移检测装置无法正常传输信号，致使高压开关动作失败。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电机操动机构，以解决现有技术中通过连杆机构来实现对动触头位置检测导致电机操动机构结构复杂的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该电机操动机构的高压开关。

为了解决上述问题，本发明中电机操动机构的技术方案为：

电机操动机构，包括传动机构和旋转电机，传动机构包括与旋转电机传动相连的传动轴，传动轴上间隔设置设有分别用于向各相动触头传动的传动结构，电机操动机构还包括设置于所述传动轴旁以测量所述传动轴的旋转角度的传动轴角位移测量装置。

所述传动轴角位移测量装置为与所述传动轴相连的角位移传感器。

传动结构包括固设于所述传动轴上的传动拐臂，各传动拐臂的外围均设置有拐臂盒，靠边一侧的拐臂盒上固设有罩设于角位移传感器外围的保护罩。

旋转电机和角位移传感器分别置于传动轴的两端，旋转电机的电机轴与传动轴同轴固连，旋转电机、传动轴和角位移传感器置于同一屏蔽盒中。

本发明中高压开关的技术方案为：

高压开关，包括动触头和电机操动机构，电机操动机构包括传动机构和旋转电机，传动机构包括与旋转电机传动相连的传动轴，传动轴上间隔设有分别与各相动触头传动相连的传动结构，电机操动机构还包括设置于所述传动轴旁以测量所述传动轴的旋转角度的传动轴角位移测量装置。

所述传动轴角位移测量装置为与所述传动轴相连的角位移传感器。

传动结构包括固设于所述传动轴上的传动拐臂，各传动拐臂的外围均设置有拐臂盒，靠边一侧的拐臂盒上固设有罩设于角位移传感器外围的保护罩。

旋转电机和角位移传感器分别置于传动轴的两端，旋转电机的电机轴与传动轴同轴固连，旋转电机、传动轴和角位移传感器置于同一屏蔽盒中。

本发明的有益效果为：本发明中的传动轴角位移测量装置直接对旋转电机的电机轴进行输出角度测量，不需再设置相应的连杆机构，简化了电机操动机构的结构复杂性，同时降低了电机操动机构的成本，旋转电机也不需为连杆机构提供多余的功率输出，降低了对旋转电机的功率需求。

附图说明

图1是本发明中高压开关的一个实施例的结构示意图；

图2是图1中传动轴、旋转电机和传动轴角位移测量装置的配合示意图；

图3是图2中传动轴角位移测量装置与拐臂盒的配合示意图。

具体实施方式

高压开关的实施例如图1~3所示：本实施例中的高压开关为断路器，包括电机操动机构和分别与A、B、C各相对应的灭弧室1，电机操动机构包括水平设置的传动轴11，传动轴设置与传动轴盒2即屏蔽盒中，传动轴盒2设置于支腿5上，传动轴盒上沿传动轴延伸方向间隔并列设置有分别与各相相对应的绝缘支柱4，各灭弧室1分别设置于对应的绝缘支柱上，各灭弧室内均设置有动触头和静触头。传动轴上间隔设置有分别与各相动触头对应的传动结构，传动结构包括传动拐臂，各传动拐臂分别通过各自对应的绝缘拉杆与对应动触头相连。各传动拐臂的外围均设置有拐臂盒13。

电机操动机构还包括旋转电机和控制器，控制器设置于控制柜3中，控制柜3设置于支腿5上，旋转电机10设置于传动轴盒2中且位于传动轴的一端，旋转电机包括电机壳体和转动设置于电机壳体上的电机轴，电机轴与传动轴同轴连接。传动轴的另一端设置有传动轴角位移测量装置6，本实施例中传动轴角位移测量装置6为与传动轴相连的角位移传感器，角位移传感器和旋转电机分别置于传动轴的两端，靠边一侧的拐臂盒上固设有罩设于角位移传感器外围的保护罩12。

该高压开关由旋转电机直接带动传动轴进行±180度或360度旋转，实现断路器的分合闸操作，由于旋转电机的运动需要控制器检测动触头的实际位置来执行，因此将角位移传感器直接装设于传动轴上，与传动轴共同运动，将准确的位置信号传输给控制器。避免使用连杆机构而导致操动机构结构复杂的问题，同时还能够有效的降低对旋转电机的输出功率需求，进一步的降低产品的成本。

在本发明的其它实施例中：角位移传感器还可以被同步分析器、电位计等其它能够实现对传动轴旋转角度进行检测的传动轴角位移测量装置代替，比如说在传动轴上固设有一个转盘，在该转盘上沿周向等间距间隔开设有多个通光孔，转盘的两侧设置光发射模块和光接收模块，假设说有12个同光孔，那么相邻两个通光孔之间夹角就是30度，也就是说当光接收模块接收到一个光信号时，转盘转动角度为30度，以此检测传动轴的旋转角度；电机轴与传动轴之间也可以不是同轴固连关系，比如说电机轴与传动轴之间设置过渡传动机构；高压开关还可以是不具有灭弧功能的开关；保护罩也可以不设。

电机操动机构的实施例如图1~3所示：电机操动机构的具体结构与上述各操动机构实施例中所述的电机操动机构相同，再次不再详述。