[發(fā)明專利]電動(dòng)推桿及其保護(hù)裝置和保護(hù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710135507.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN106877561A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊民;韓利生;李占岐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇國電鐵塔有限公司
• 主分類號(hào): H02K7/06
• 分類號(hào): H02K7/06;H02H7/08
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)推桿，特別是一種帶保護(hù)裝置的電動(dòng)推桿和保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

電動(dòng)推桿在戶外太陽能發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，一般是通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、推動(dòng)執(zhí)行部件作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、傳動(dòng)效率高、動(dòng)作可靠等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)推桿要在限定的范圍內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如果超出限定范圍，推桿內(nèi)部的螺母將會(huì)與旋轉(zhuǎn)絲杠的端部產(chǎn)生干涉，損壞機(jī)械零件、或因堵轉(zhuǎn)電流增大而燒毀電機(jī)。目前，電動(dòng)推桿采用內(nèi)部增加行程開關(guān)進(jìn)行終端限位的方式避免損壞，但由于行程開關(guān)屬于機(jī)械電氣元件，存在有限壽命問題，如果功能失效，將導(dǎo)致機(jī)械損壞的發(fā)生；有方案在電動(dòng)推桿的螺桿兩端設(shè)計(jì)可容納螺母空轉(zhuǎn)的光軸，光軸部分沒有螺紋，可以使螺母進(jìn)入光軸區(qū)域后無法再進(jìn)一步移動(dòng)，避免機(jī)械損壞，但需要人為調(diào)整恢復(fù)，導(dǎo)致停機(jī)損失；戶外運(yùn)行時(shí)，會(huì)有瞬間大風(fēng)情況出現(xiàn)，給電動(dòng)推桿增加驅(qū)動(dòng)負(fù)載，電機(jī)堵轉(zhuǎn)電流也隨之增大，造成電機(jī)線圈燒毀。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)推桿，具有機(jī)械、電氣和軟件參數(shù)三級(jí)限位保護(hù)裝置和電機(jī)過流保護(hù)裝置，并通過保護(hù)裝置的保護(hù)動(dòng)作流程設(shè)計(jì)，提高電動(dòng)推桿的戶外運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、增加使用年限，確保太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以在戶外條件下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

帶機(jī)械保護(hù)裝置的電動(dòng)推桿，具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)螺桿，旋轉(zhuǎn)螺桿與電機(jī)減速機(jī)的輸出端固定，隨著電機(jī)減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)螺桿通過螺紋與線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒相結(jié)合，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)；線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒在推桿套管中自由伸縮；所述的保護(hù)裝置位于旋轉(zhuǎn)螺桿的兩端位置，在這兩個(gè)部位設(shè)置了不帶螺紋的光軸區(qū)域，光軸區(qū)域的寬度可以容納線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒的長(zhǎng)度，當(dāng)線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒移動(dòng)到光軸區(qū)域時(shí)，線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒的螺牙與旋轉(zhuǎn)螺桿的螺牙脫離接觸，形成旋轉(zhuǎn)螺桿空轉(zhuǎn)、線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒不再向極限位置方向移動(dòng)的效果，有效避免了機(jī)械部件的損壞。

一種帶電氣保護(hù)裝置的電動(dòng)推桿，所述的電氣保護(hù)裝置，具有兩個(gè)行程開關(guān)，分別固定在線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒的兩個(gè)極限位置；兩個(gè)行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在電機(jī)供電的主電路中；當(dāng)線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒向極限位置移動(dòng)時(shí)，觸動(dòng)行程開關(guān)動(dòng)作，串聯(lián)在電機(jī)供電的主電路中的常閉觸點(diǎn)打開，直接切斷主電源，從而使線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒停止運(yùn)動(dòng)，避免了電動(dòng)推桿的機(jī)械部件永久損壞。

一種帶軟件參數(shù)限位保護(hù)裝置的電動(dòng)推桿，所述的軟件參數(shù)限位保護(hù)裝置，具有一個(gè)傾角檢測(cè)信號(hào)處理模塊，固定在電動(dòng)推桿所帶動(dòng)的連桿結(jié)構(gòu)上，隨著連桿結(jié)構(gòu)的擺動(dòng)，檢測(cè)實(shí)際傾角的變化值。傾角檢測(cè)信號(hào)處理模塊通過通信線路與電動(dòng)推桿的電源供電控制器相連接；將電動(dòng)推桿伸縮行程的正中間位置所在的角度設(shè)定為零點(diǎn)基準(zhǔn)，分別向兩端方向設(shè)定允許移動(dòng)距離的參數(shù)，當(dāng)線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒的運(yùn)動(dòng)行程達(dá)到設(shè)定的允許移動(dòng)距離參數(shù)時(shí)，傾角信號(hào)檢測(cè)處理模塊通過通信線路通知電動(dòng)推桿的電源供電控制器停止供電。通過軟件參數(shù)限位保護(hù)裝置，避免了線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒因?yàn)槌^規(guī)定行程而造成機(jī)械損壞。

一種帶過電流保護(hù)裝置的電動(dòng)推桿，所述的過電流保護(hù)裝置包括電流檢測(cè)器件，該器件串聯(lián)接在電機(jī)供電電路中，輸出端接入控制器輸入端；當(dāng)電動(dòng)推桿所推動(dòng)的連桿結(jié)構(gòu)因?yàn)樨?fù)載突然增大時(shí)，電流檢測(cè)器件的輸出信號(hào)相應(yīng)增大，輸出信號(hào)傳入控制器后，控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的電流閾值來決定是否切斷供電，從而保護(hù)電機(jī)線圈不受大電流沖擊而燒毀。

一種帶機(jī)械、電氣和軟件參數(shù)三級(jí)限位保護(hù)裝置和電機(jī)過流保護(hù)裝置的電動(dòng)推桿，所述的機(jī)械、電氣、軟件參數(shù)限位裝置與電機(jī)過流保護(hù)裝置的保護(hù)動(dòng)作優(yōu)先級(jí)順序和保護(hù)動(dòng)作執(zhí)行方法是：首先過電流保護(hù)裝置持續(xù)檢測(cè)電動(dòng)推桿電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流大小，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流大于控制器內(nèi)設(shè)置的過電流保護(hù)閾值時(shí)，控制器停止向推桿電機(jī)供電，并產(chǎn)生過電流報(bào)警代碼；如果推桿電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流正常或者過電流保護(hù)裝置失效，則啟動(dòng)軟件參數(shù)限位裝置來檢測(cè)推桿伸縮的實(shí)際位置，如果實(shí)際位置超過了軟件參數(shù)設(shè)定的允許范圍，則通知控制器停止向推桿電機(jī)供電；如果軟件參數(shù)限位裝置失效，則電動(dòng)推桿的線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒向兩端極限方向移動(dòng)時(shí)，通過觸發(fā)電氣保護(hù)裝置的限位開關(guān)的方式，直接切斷電機(jī)供電電源，只允許反向驅(qū)動(dòng)電源的電路導(dǎo)通；如果電氣保護(hù)裝置失效，電動(dòng)推桿的線性運(yùn)動(dòng)螺母套筒繼續(xù)向極限方向移動(dòng)，并移動(dòng)到旋轉(zhuǎn)螺桿兩端的光軸部位，螺母將只是打滑，不會(huì)產(chǎn)生永久機(jī)械損壞。

其進(jìn)一步技術(shù)方案在于：