[實用新型]一種伺服電機驅動的電動機構

有效

• 申請號: 201320240339.X
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN203250653U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 潘世巖
• 申請（專利權）人: 特變電工(上海)中發依帕超高壓電器有限公司
• 主分類號: H01H3/26
• 分類號: H01H3/26
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王婧

技術領域

本實用新型涉及一種伺服電機驅動的電動機構，屬于高壓氣體絕緣金屬封閉式開關設備及敞開式開關設備領域，也涉及其他相近如中低壓等領域。

背景技術

高壓開關設備在國家電力系統傳輸、生產生活基礎建設中起到關鍵作用。高壓開關的穩定運行，關系到電力網絡的穩定，用電設備及人員的安全。高壓開關中各元件，如隔離開關、接地開關、以至于一些對速度要求不高的斷路器開關所配用的操動機構準確分合到位是其能正常工作、確保安全的保證。

另外隨著科研人員對暫態電壓的研究逐漸深入，諸如隔離開關的速度曲線逐漸引起重視，對于由隔離開關等分合閘是引起的暫態重燃及高頻過電壓在特高壓領域成為重要問題。如果能對此類操動機構進行速度控制，達到可控可調，會極大的改善暫態過電壓對設備的影響和破壞。

目前，絕大部分電動操動機構其原理是由交流或直流電動機傳動，用機械碰撞限位，微動開關控制停止，增加緩沖或脫軸器及減速環節，使其達到所需角度后停止工作，其速度不可控，不可調。

如圖1所示，為傳統的電動操動機構結構示意圖，所述傳統的電動操動機構包括交流或直流電機1、減速齒輪組2、輸出軸3、機械限位4、微動開關5、減速控制器6和電源及輔助開關裝置7。交流或直流電機1驅動減速齒輪組2，輸出軸3隨減速齒輪組2的齒輪轉動，微動開關5接收到機械到位信號后反饋至減速控制器6，減速控制器6連接電源及輔助開關裝置7，電源及輔助開關裝置7使電機失電或增加反向電流，機械限位4使輸出軸停止轉動。傳統的電動操動機構中交流或直流電機不可直接控制，其失電后依然具有部分動力，反向電壓施加不當，也會造成逆轉。并且，正反向轉動只能提供分合兩個工作位置，無法起到三個工作位置的需求。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種可控制的伺服電機驅動的操動機構，同時可以進行速度調整并實現三個工作位置的變化。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供了一種伺服電機驅動的電動機構，其特征在于，包括伺服電機、減速齒輪組、輸出軸、測速裝置、電源端及輔助開關裝置和PID控制器，減速齒輪組由伺服電機驅動，輸出軸由減速齒輪組驅動，測速裝置連接PID控制器，PID控制器連接電源端及輔助開關裝置，電源端及輔助開關裝置連接伺服電機。

優選地，所述的伺服電機驅動的電動機構還包括微動開關，微動開關連接PID控制器。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：

1、利用現代電力電子技術與控制技術控制電機，保證運轉角度精度。

2、可變的速度曲線有利于抑制暫態過電壓，保護設備。

3、可控的速度，僅需修改參數即可適合不同的元器件要求。

4、實時測速不但保證穩定操作并可實時修正，減速前控制。

5、數字式輸入輸出，為智能化電網監測控制打下良好基礎，并可在以后的使用中結合PLC數字式控制。

6、體積小。

附圖說明

圖1為傳統的電動操動機構結構示意圖；

圖2為伺服電機驅動的電動機構結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

實施例

如圖2所示，為伺服電機驅動的電動機構結構示意圖，所述的伺服電機驅動的電動機構由伺服電機8、減速齒輪組2、輸出軸3、電源端及輔助開關裝置7、測速裝置9、微動開關5和PID控制器10組成。

輸出軸3焊接在減速齒輪組2上，隨大輪中心旋轉，減速齒輪組2的小輪固定安裝在伺服電機8的轉軸上，減速齒輪組2由伺服電機8驅動，輸出軸3由減速齒輪組2驅動，測速裝置9和微動開關5采用電纜連接PID控制器10，PID控制器10采用電纜連接電源端及輔助開關裝置7，電源端及輔助開關裝置7采用電纜連接伺服電機8。對于PID控制器10的設定，即可以通過電路設置，又可以預留端子口由外置的PLC編程器輸入。

操動過程：當電源端及輔助開關裝置7接收到外部信號時，按設定好的程序，輸出給伺服電機8，伺服電機8開始旋轉并通過減速齒輪組2讓輸出軸3旋轉。測速裝置9實時測速并反饋給PID控制器10，PID控制器10通過信號跟蹤修正電源端及輔助開關裝置7的輸出電壓使伺服電機8的轉速可控。微動開關5作為備用停止裝置，在接到到位信號后將伺服電機8電源切斷。伺服電機8立即停止轉動。

本實用新型采用可控伺服電機，增加驅動控制元件，并且增加測速部分的比例積分微分控制參數，使其到達二階速度曲線的要求，隨時可以檢測并進行速度修正，通過程序控制使其具有三個甚至更多的工作位置變化。