[發明專利]基于同步帶傳動的高壓隔離開關主軸轉角測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201711233262.2
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107917681B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 卞超;關為民;李東風;裴文龍;孫超;李洪濤;錢聰
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司檢修分公司;國家電網公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01P13/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了基于同步帶傳動的高壓隔離開關主軸轉角測量裝置，包括高壓隔離開關主軸，還包括主動輪、從動輪、同步帶，所述主動輪固定設置在所述高壓隔離開關主軸，所述主動輪通過所述同步帶與所述從動輪配合連接，所述從動輪的中心固定設置有從動輪傳動軸，所述從動輪傳動軸上固定設置有旋轉光電編碼器。本發明還提出基于同步帶傳動的高壓隔離開關主軸轉角測量裝置及方法，通過將主動輪固定在高壓隔離開關主軸上，帶動與從動輪同軸的旋轉光電編碼器旋轉，放大高壓隔離開關主軸的旋轉角度，通過對旋轉光電編碼器輸出的正交編碼輸出脈沖進行計數和方向識別，實現高壓隔離開關主軸的轉動角度的精確測量。

技術領域

本發明涉及基于同步帶傳動的高壓隔離開關主軸轉角測量裝置及方法，屬于高壓隔離開關狀態檢測技術領域。

背景技術

戶外式高壓隔離開關由于平時操作次數不多，軸銷、軸承部位等傳動部位缺乏潤滑和相對運動，分合閘過程卡澀、分合閘不到位、傳動連桿變形等機械故障已經成為普遍存在的問題，通過運維工作人員的日常巡視很難發現早期的分合卡澀故障，故障后進行臨時檢修會耽誤送電時間，影響供電的可靠性，對高壓隔離開關操動機構進行狀態檢測和分析，是提高供電可靠性的重要手段。

高壓隔離開關主軸轉角是隔離開關操動機構狀態檢測的核心信號量。高壓隔離開關主軸帶動連桿運動，驅動主刀旋轉進行分合閘操作，主軸旋轉的角度可以反映隔離開關操作是否到位，與電機電流和主軸扭矩等參數綜合分析后，可以對卡澀、偏位等機械缺陷進行分析。

發明內容

為了準確反應隔離開關觸頭和觸指的接觸是否到位，主軸轉角的測量必須精確。可供選擇的轉角測量傳感器有：拉線式位移傳感器、積分陀螺儀、環形片式電阻絕對位移傳感器、旋轉光電編碼器等。拉線式位移傳感器原理簡單，實現方便，但是多次的拉伸與纏繞會改變鋼絲特性，從而影響測量的精度。積分陀螺儀可以實現角度測量，不受外界磁場環境的影響，但是受到積分回路的影響，存在零漂、溫度誤差，從已報道的文獻中看，轉角測量準確度大于0.5°，不能滿足測量分辨率和準確度的要求。環形片式電阻絕對位移傳感器通過電阻變化比率來反映轉角大小，具有較高的精度，但是存在測量盲區，不能進行多圈測量，也會受到現場電磁干擾的影響。旋轉光電編碼器通過光電轉換將被測物體的機械轉角轉化成正交脈沖信號輸出，可以反映轉動方向，靈敏度和準確度高，不受電磁干擾的影響，安全、壽命長。但是普通的光電編碼器單圈測量分辨率較為有限，需要提高單圈測量分辨率以滿足高壓隔離開關轉角精確測量的要求。

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種勵磁式新型防雷避雷裝置。

為解決上述技術問題，本發明提供基于同步帶傳動的高壓隔離開關主軸轉角測量裝置及方法，通過放大高壓隔離開關主軸轉動，利用旋轉光電編碼器多圈測量能力，實現高精度的高壓隔離開關主軸轉角測量。

本發明采用如下技術方案：基于同步帶傳動的高壓隔離開關主軸轉角測量裝置，包括高壓隔離開關主軸，還包括主動輪、從動輪、同步帶，所述主動輪固定設置在所述高壓隔離開關主軸，所述主動輪通過所述同步帶與所述從動輪配合連接，所述從動輪的中心固定設置有從動輪傳動軸，所述從動輪傳動軸上固定設置有旋轉光電編碼器，所述旋轉光電編碼器通過輸出正交編碼輸出脈沖進行計數和方向識別，實現所述高壓隔離開關主軸的轉動角度和運動方向的精確測量。

作為一種較佳的實施例，本發明還包括固定支架，旋轉光電編碼器與從動輪分別配合設置于固定支架的頂端和底端。

作為一種較佳的實施例，本發明還包括基座，高壓隔離開關主軸與固定支架分別配合設置于基座。

本發明還提出一種基于同步帶傳動的高壓隔離開關主軸轉角測量裝置的測量方法，具體包括如下步驟：

步驟SS1：確定高壓隔離開關主軸轉角測量分辨率Δθ；

步驟SS2：通過高壓隔離開關主軸轉角測量同步帶傳動比i的確定；