[实用新型]一种高压断路器灭弧室动摩擦力测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高压设备技术领域，特别涉及一种高压断路器灭弧室动摩擦力测量装置。

背景技术

在国家大力发展超高压的背景下，高电压输配电领域发展迅猛，特别是作为传输电能核心之一的断路器。由于目前550kV断路器操作功大，且断路器设计中必须结合机械动力学、高电压绝缘及磁流体学相关学科，使其性能达到电气、开断和机械寿命的平衡，对零件的装配工艺有很高的要求。目前，多数厂家选择分别装配灭弧室和机构，之后总装配合并进行机械调节使断路器满足相应的机械特性。所以如果装配异常，将导致灭弧室摩擦力过大。即使所测的机械特性满足要求，长期运行下，仍会导致部分铝制零件疲劳甚至损坏，造成重大事故。故测量灭弧室的摩擦力的准确测量对断路器装配有着重大的意义。

现有技术中，中国专利文献号CN202119577U，记载了一种“灭弧室动摩擦力的测量装置”，公开了一种使用电机、涡轮、蜗杆和压力传感器测量灭弧室摩擦力的装置。但上述技术没有考虑电机启动时电流较大，低速运转时扭矩较高导致较大的加速度等造成的测量误差，无法限位控制等不足，并且实际测量显示电机传动速度不同将导致摩擦力数值差异。因此确保测量时，灭弧室动侧触头部分进行直线匀速运动并保证操作限位安全。

发明内容

本实用新型的目的提供一种高压断路器灭弧室动摩擦力测量装置，以解决现有测试装置测量误差大，操作不安全的问题。

本实用新型的技术方案是，一种高压断路器灭弧室动摩擦力测量装置，包括了上位机和PC机，所述的测量装置包括1台由伺服驱动器驱动的交流伺服电机，该交流伺服电机通过行星减速器连接丝杠，该丝杠接装第一力传感器后连接本体连接头，同时，所述的本体连接头上固装有第二力传感器，且接光电编码器，伺服驱动器接上位机后连PC机，PC机向伺服驱动器发送信号控制交流伺服电机启动，带动行星减速器和丝杠通过本体连接头传动使连杆做直线牵引运动，带动灭弧室本体进行分合闸操作，在连杆上固定的第二力传感器是轮辐式力传感器，对牵引力进行测量，在交流伺服电机上固定的光电编码器测量位移，对位移进行PID闭环控制，在丝杠与本体连接头之间设有光电限位，确保被测灭弧室装配安全可靠。

进一步的，所述的测量装置还包括一个固定支架连接本体连接头，在固定支架上安装电源急停装置，必要时能急停电机。

进一步的，所述测量装置包括一个固定底板，用以支撑整个装置设备。

上位机部分可以采用LabVIEW开发，软件实现参数设置、测量采集、数据回放和试验结果记录等功能。上位机输出数字脉冲信号给交流伺服电机驱动器，控制器输出SPWM脉频信号给伺服电机从而达到PID位移控制及摩擦力测量的效果。

本实用新型提供了一种用于测量550kV高压断路器灭弧室动摩擦力的测量装置。确保测量过程中灭弧室运动部件做直线匀速运动，并且采用SPWM脉频控制方式进行无极调速，采用PID控制和5000线四倍频光电编码器作为位置反馈信号进行位移反馈，保证测量误差在0.5%内。并设计了光电限位和软件限位双保护，避免分合闸过程超差。

附图说明

图1是本实用新型的系统工作原理示意图。

图2是本实用新型的系统结构组成示意图。

其中，1——交流伺服电机，2——行星减速器，3——丝杠，4——力传感器，5——本体连接头，6——固定支架，7——固定底板，8——轮辐式力传感器，9——光电编码器，10——伺服驱动器，11——上位机，12——PC机。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型的系统包括：交流伺服电机1、行星减速器2、丝杠3、力传感器4、本体连接头5、固定底板6、固定支架7、轮辐式力传感器8、光电编码器9、伺服驱动器10和上位机11组成。交流伺服电机1连接行星减速器2；行星减速器连接丝杠3；丝杠3连接本体连接头；伺服电机1、减速器2、丝杠3、力传感器4、和本体连接头5固定在支架6上；轮辐式力传感器8固定在本体连接头5上；光电编码器9与伺服电机1相连；上位机11及PC通过TCP/IP协议与伺服驱动器10连接。