一种三工位开关分闸到位的控制装置与三工位开关的制作方法

本实用新型涉及一种三工位开关分闸到位的控制装置与三工位开关。

背景技术：

三工位操作机构是目前充气式开关柜实现隔离开关合闸、接地开关合闸、分闸三个工作位置操作切换的机构。三工位开关通过电机的控制实现电动分合闸操作，因为三工位操作机构本身有合闸到位卡死或者防脱结构的限制，因此在电动合闸时能实现合闸的准确到位；但是在进行电动分闸时，到位停止依靠分闸位置微动开关的切换实现电路的分断，当微动开关故障或失效的时候，三工位操作机构的电动分闸操作将会失效，电机在接收到停止信号时，不能立即停止，会在电机的惯性作用下继续旋转一定的角度，并带动操作机构的传动和运动部件随之运动，超出行程开关的有效范围，造成分闸停止过位的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种三工位开关分闸到位的控制装置与三工位开关，以解决三工位开关分闸停止过位的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种三工位开关分闸到位的控制装置，包括

检测单元，所述检测单元安装在分闸位，用于检测动触头分闸到位时，发出分闸到位信号；

短接开关，所述短接开关设置在电机的正负极之间；

控制器，所述控制器输入端采样连接检测单元，所述控制器输出端控制连接短接开关，用于接收到分闸到位信号后控制短接开关闭合。

有益效果：通过控制在电机正负极之间设置的短接开关的闭合，将电机正极和负极短接，可以有效的避免电机在无控制的惯性作用下，当到达分闸位时还不能及时停止，超过行程量程，造成过位的情况；电机的正负极之间短接，使定子绕组形成闭合回路，此时惯性旋转的转子在定子绕组内产生感应电流，感应电流在电机内部产生一个与转子惯性旋转方向相反的旋转磁场，使电机内部产生很大的阻尼磁场，转子快速制动，从而达到电机快速制动的效果，快速的制动可以有效的限制惯性作用，使得在行程范围内，满足精度要求，使得分闸停止到位的控制更加可靠。

进一步的，检测单元包括至少一组微动开关。检测单元为微动开关时，可以通过三工位开关自身结构部件实现检测，无需额外设置检测单元，可以节省成本；而设置多组微动开关，可以在一组微动开关故障或失效时，通过其他组微动开关对分闸到位信号进行检测，使得检测结果更加可靠。

进一步的，控制装置还包括计时器，用于在执行分闸操作达到设定时间时，控制短接开关闭合。可以在检测单元故障或失效的时候，也能自动可靠的实现分闸到位。

进一步的，控制装置还包括手柄，所述手柄驱动连接所述动触头。人工手动操作控制分闸更加可靠。

进一步的，控制装置还包括报警单元，所述报警单元用于在分闸不到位时进行提醒。

为实现上述目的，本实用新型还提出一种三工位开关，包括

隔离开关合闸位；接地开关合闸位；分闸位；

电机，用于驱动动触头运动；

控制装置，控制所述电机；

所述控制装置为上述的三工位开关分闸到位的控制装置。

有益效果：通过控制在电机正负极之间设置的短接开关的闭合，将电机正极和负极短接，可以有效的避免电机在无控制的惯性作用下，当到达分闸位时还不能及时停止，超过行程量程，造成过位的情况；电机的正负极之间短接，使定子绕组形成闭合回路，此时惯性旋转的转子在定子绕组内产生感应电流，感应电流在电机内部产生一个与转子惯性旋转方向相反的旋转磁场，使电机内部产生很大的阻尼磁场，转子快速制动，从而达到电机快速制动的效果，快速的制动可以有效的限制惯性作用，使得在行程范围内，满足精度要求，从而使得三工位开关可靠分闸到位。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理结构图。

具体实施方式

三工位开关实施例1：

三工位开关包括隔离开关合闸位、接地开关合闸位、分闸位和操作机构，三个工作位在操作机构上的分布是：中间位置是分闸位，两端分别为隔离开关合闸位及接地开关合闸位。

操作机构还包括隔离开关分合闸按钮、接地开关分合闸按钮和电机，用于向控制装置输入对应的分合闸操作指令，在控制装置的作用下，通过电机的正反转带动传动机构运动，在传动机构的带动下，绝缘螺杆传动带动三工位开关的动触头分别向隔离开关合闸位静触头、分闸位静触头运动、接地开关合闸位静触头，实现三工位开关的合闸、分闸和接地。

本实用新型的主要构思在于，通过控制在电机正负极之间设置的短接开关的闭合，将电机正极和负极短接，可以有效的避免电机在无控制的惯性作用下不能及时停止，造成过位的问题；而短接电机正负极，会使电机内部产生很大的阻尼磁场，转子快速制动，从而达到电机快速制动的效果，使得三工位开关能够分闸到位。

控制装置包括检测单元、短接开关和控制器，检测单元用于检测三工位开关动触头的位置状态，具体指检测的信号是动触头是否运动到分闸位；短接开关设置在电机的正极端和负极端之间，在控制器的控制作用下，短接开关闭合接通，实现电机正负极的短接；检测单元在检测到动触头分闸到位时，发出分闸到位信号给控制器，控制器接收到分闸到位信号后，控制短接开关闭合，控制装置的控制原理如图1所示。

三工位开关分闸到位的工作原理：控制器接收到分闸的操作指令后，就会控制操作机构上的电机正转或者反转，电机的驱动三工位开关的动触头向分闸位运行；当检测单元检测到动触头运动到分闸位时，会将分闸到位信号发送给控制器，控制器在接收到分闸到位信号后，控制电机停机，并输出控制短接开关闭合的指令，然后短接开关被控闭合，导致电机的正负极短接；当发生电机的正负极短接后，电机会快速制动，实现准确分闸到位。

检测单元包括微动开关，微动开关安装在分闸位，微动开关可以设置一组，也可以设置多组，当任意一组微动开关触发由常开转换成常闭，就说明动触头运动到分闸位，即刻控制电机停止于分闸位置。当设置两组时，这两组分闸位的微动开关可设置在操作机构的同一位置，也可以设置在不同位置，具体根据操作机构辅助信号传动和微动开关位置设置有关，由本领域技术人员根据实际情况进行安装设置。微动开关为三工位开关本体的一部分，通过自身的结构对动触头分闸到位进行检测，可以节省成本，有效控制三工位开关的体积。

当检测单元故障或失效时，还可以在执行分闸操作通过达到设定设定时间控制三工位开关分闸到位。在额定操作电压下，三工位操作机构执行正常分合闸操作时，操作机构固有的动作操作时间是一定的。控制器可以设置三工位操作机构从隔离开关合闸位到分闸位的操作时间为t1，接地开关合闸位到分闸位的操作时间为t2。

当控制器接收到从隔离开关合闸位的分闸命令时开始计时，无论是否接收到检测单元发出的分闸到位信号，当达到操作时间t1时会直接自动控制电机停止运行，并通过控制器控制短接开关接通，使电机正负极短接，达到电机快速制动，动触点可以准确的在分闸位停止。同理，当控制器接收到从接地开关合闸位的分闸命令时开始计时，无论是否接收到检测单元发出的分闸到位信号，当达到操作时间t2时会直接自动控制电机停止运行，并通过控制器控制短接开关接通，使电机正负极短接，达到电机快速制动，动触点可以准确的停在分闸位。

控制装置还包括手柄和报警单元，手柄连接操作机构，驱动动触头运动，具体的设置连接关系为现有技术，在此不再详细介绍，报警单元连接控制器，当控制器控制操作机构带动动触点运动不到分闸位或者过位时，控制器会发出报警，闭锁控制电机，同时输出闭锁信号给断路器合闸回路。

在本实施例中报警单元进行报警提醒的是发光二极管，当看到发光二极管闪亮，操作人员通过摇动手柄驱动动触头运动至分闸位，报警单元复位，解除闭锁，方可执行后续的分合闸操作命令。

三工位开关实施例2：

本实施例与三工位开关实施例1的区别在于，用于检测动触头分闸到位的检测单元包括光电式位置传感器，通过设置的光电式位置传感器对动触头接近分闸位时，光电器件接收到反射光后便输出分闸到位信号。当然光电式位置传感器也可以设置多个，通过冗余设置以提高检测结果的可靠性。

报警单元也可以是语音提醒或发出警鸣声，通过声音的提醒可以使过位和不到位的问题被快速发现以解决。

三工位开关实施例3：

本实施例与上述三工位开关实施例的区别在于：用于检测动触头分闸到位的检测单元包括电容式接近开关，通过设置的电容式接近开关对动触头的分闸到位进行检测，并在检测到动触头分闸到位时，发出分闸到位信号给控制器以完成分闸到位的控制。当然也可以设置多个，通过冗余设置以提高检测结果的可靠性。

作为其他实施方式，检测单元也可以包括微动开关、光电式位置传感器和电容式接近开关中的至少两种，也可以为能够检测到动触头分闸到位的其他开关或者传感器。

作为其他实施方式，报警单元也可以同时有发光二极管和声音提醒。

控制装置实施例：

本实用新型的控制装置包括

检测单元，所述检测单元安装在分闸位，用于检测到动触头分闸到位时，发出分闸到位信号；

短接开关，所述短接开关设置在电机的正负极之间；

控制器，所述控制器输入端采样连接检测单元，所述控制器输出端控制连接短接开关，用于接收到分闸到位信号后控制短接开关闭合。

控制装置的详细内容已在上述三工位开关实施例中做出了详细的介绍，此处不再赘述。