[发明专利]高压开关设备的电机装置

说明书

一种高压开关设备的电机装置，包括直流无刷电机(20)，驱动和控制装置(30)以及减速装置(40)；直流无刷电机(20)包括转子(202)和定子(203)；转子(202)套接于定子(203)内，并安装于电机壳体(201)内；所述的转子(202)的两端分别套接有滚动轴承(204)，轴承(204)套于电机驱动轴(208)上；驱动和控制装置(30)包括微处理器(301)、半导体开关(302)和供电模块(303)，其用于给微处理器(301)供电；微处理器(301)通过半导体开关(302)，控制直流无刷电机(20)的启动、停止以及正转、反转；减速器(40)包括多个相互啮合的齿轮组成的齿轮传动系统(401)和输出轴(402)，所述齿轮传动系统(401)将电机驱动轴(208)的运动传输到输出轴(402)。

技术领域

本发明属于机械和电力产品技术领域，具体涉及高压开关设备技术领域。尤其涉及跟断路器作用的电机设备技术领域，用于对断路器及其底盘车操作，以及操作前的弹簧操动机构储能等。

背景技术

当前的电力开关领域，涉及到电机操作的，通常使用传统的有刷电机，如直流永磁电机或串励电机。基于传统电机的技术特点，如果需要对电机进行启动，停止或是正反转的控制时，往往需要借助辅助的电子电器装置，如继电器，整流桥，位置开关等。随着电网设备智能化的发展潮流，往往需要添加传感器及通信装置。

基于当前电力开关中电机的重要应用，有弹簧操动机构的电动储能操作，可移开式断路器的电动底盘车，电动地刀的合分闸操作，三工位开关的电动操作等。本文将以弹簧操动机构储能电机和可移开式断路器的电动底盘车应用进行举例说明。

电机在弹簧机构的储能应用，在典型的智能断路器中，结构包括：串励电机、减速器和离合器，电气限位开关、霍尔电流传感器、霍尔电压传感器以及通信装置。

电机在可移开式断路器的电动底盘车的应用，在典型的智能远程操作断路器中，结构包括：永磁直流电机、减速器、离合器、电气限位开关、霍尔电流传感器、霍尔电压传感器和电机控制及通信设备。

上述现有的电机配合的减速器和离合器存在结构复杂，功能不够完善等缺点。

无论是传统永磁直流或是串励电机，皆因有机械换相碳刷，可能会有碳刷的寿命问题，且有电火花，易着火。其次电机的噪音较大，且电机效率较低等问题。若需要控制电机正反转，如永磁直流电机，则需要复杂的继电器控制回路切换输入电机的正负极性来加以实现，控制设备机构较为复杂，且成本高。

发明内容

本发明针对现有技术中高压开关设备的电机装置的缺点，提供一种高压开关设备的电机装置，包括直流无刷电机、驱动和控制装置以及减速器；直流无刷电机包括转子和定子；转子套接于定子内，并安装于电机壳体内；所述的转子的两端分别套接有滚动轴承，滚动轴承套于电机驱动轴上；驱动和控制装置包括微处理器、半导体开关和供电模块，其用于给微处理器供电；微处理器通过半导体开关，控制直流无刷电机的启动、停止以及正转、反转；减速器包括多个相互啮合的齿轮组成的齿轮传动系统和输出轴，所述齿轮传动系统将电机驱动轴的运动传输到输出轴。

根据本发明的最佳实施例，电机装置还包括离合器，用于控制直流无刷电机与电机负载的耦合与断开。

根据本发明的最佳实施例，所述离合器包括销轴；当高压开关设备的电机装置储满能量时，所述销轴脱开与减速器的齿轮传动系统卡紧的位置，从而使减速器的输出轴与离合器传动系统脱离传动配合。

根据本发明的最佳实施例，电机装置还包括电源切断装置，用于在高压开关设备的电机装置储满能量时，切断直流无刷电机的供电。

根据本发明的最佳实施例，所述离合器包括输出凸轮，其套装在输出轴上，并随输出轴一起转动；输出凸轮设有开口槽，用于当高压开关设备的电机装置储满能量时，输出凸轮旋转到该开口槽与微动开关的接触轮对准时，微动开关的接触轮在开口槽位置与输出凸轮脱开，从而切断直流无刷电机的供电。