CN214225347U - 一种电动操作机构及其检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于高压开关检测技术领域，具体涉及一种电动操作机构及其检测装置，该检测装置包括控制器、电机回路检测模块和控制回路检测模块，所述电机回路检测模块包括电机电压采集单元和电机电流采集单元，所述控制回路检测模块包括辅助开关信号采集单元和接触器信号采集单元。本实用新型对电机电压、电机电流、辅助开关的通断信号、接触器的通断信号等电动操作机构性能参数均进行了采集与测量，实现了对电动操作机构的控制部分和动作部分的自动化检测，便于利用这些参数数据匹配高压开关本体的速度、时间、行程、运动轨迹等特性曲线，以便对电动操作机构的产品特性进行定性或定量掌握。
Description
技术领域
本实用新型属于高压开关检测技术领域，具体涉及一种电动操作机构及其检测装置。
背景技术
操作机构主要负责断路器、隔离开关和接地开关的分合闸动作。其工作性能影响着高压开关的质量和可靠性，对整个输变线路起着至关重要的作用。其中，电动操作机构主要用于气体绝缘金属封闭开关设备中的隔离开关或接地开关。实现有电压无电流情况下隔离电路，或在正常工况下接地的功能。如何实现对电动操作机构的检测，减少质量隐患，是亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电动操作机构及其检测装置，用以实现对电动操作机构的检测。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案包括：
本实用新型提供了一种电动操作机构检测装置，包括控制器、电机回路检测模块和控制回路检测模块，所述电机回路检测模块包括电机电压采集单元和电机电流采集单元，所述控制回路检测模块包括辅助开关信号采集单元和接触器信号采集单元；
所述电机电压采集单元用于采集待检测电动操作机构的电机的电压，并发送给控制器；
所述电机电流采集单元用于采集待检测电动操作机构的电机的电流，并发送给控制器；
所述辅助开关信号采集单元用于采集待检测电动操作机构的辅助开关的通断信号，并发送给控制器；
所述接触器信号采集单元用于采集待检测电动操作机构的接触器的通断信号，并发送给控制器；
所述控制器与所述电机电压采集单元、电机电流采集单元、辅助开关信号采集单元、以及接触器信号采集单元均连接，用于根据电机电压采集单元、电机电流采集单元、辅助开关信号采集单元和接触器信号采集单元所发送的数据对待检测电动操作机构的特性参数进行收集与检测。
上述技术方案的有益效果为：本实用新型的检测装置，对电机电压、电机电流、辅助开关的通断信号、接触器的通断信号等电动操作机构性能参数进行了采集与测量，实现了对电动操作机构的控制部分和动作部分的自动化全面检测，便于利用这些参数数据匹配GIS本体的速度、时间、行程、运动轨迹等特性曲线，以便对电动操作机构的产品特性进行定性或定量掌握，量化分析机械行为、故障发生、发展的机理和过程，评估电动机构的机械特性，为后续工程设计与优化提供数据支撑。
进一步的，为了进一步实现对电机的检测，所述电机回路检测模块还包括电机直阻采集单元，用于采集待检测电动操作机构的电机的直流电阻，并发送给控制器。
进一步的，所述控制回路检测模块还包括接触器控制回路电流采集单元，用于采集待检测电动操作机构的接触器控制器回路的电流，并发送给控制器。
进一步的，为了准确测量得到电机电压，所述电机电压采集单元包括霍尔电压传感器和电压信号调理电路，所述霍尔电压传感器的输出端连接所述电压信号调理电路的输入端，所述电压信号调理电路的输出端连接所述控制器。
进一步的，为了准确测量得到电机电流，所述电机电流采集单元包括霍尔电流传感器和电流信号调理电路，所述霍尔电流传感器的输出端连接所述电流信号调理电路的输入端，所述电流信号调理电路的输出端连接所述控制器。
进一步的，该检测装置还包括报警模块，所述控制器控制连接所述报警模块。
进一步的，为了起到警示作用，所述报警模块为蜂鸣器。
进一步的，该检测装置还包括上位机，与所述控制器通信连接。
进一步的，所述控制器为ARM。
本实用新型还提供了一种电动操作机构，包括电动操作机构本体，所述电动操作机构本体包括电机、接触器和辅助开关，还包括上述介绍的电动操作机构检测装置，并达到与该检测装置相同的效果。
附图说明
图1是本实用新型所检测的电动操作机构的结构图；
其中，1-端子排，2-接触器，3-辅助开关，4-电机，5-检测装置；
图2是本实用新型的电动操作机构检测装置的结构连接示意图。
具体实施方式
电动操作机构实施例：
本实用新型的一种电动操作机构实施例，包括电动操作机构检测装置以及如图1所示的电动操作机构本体，该检测装置可对电动操作机构本体进行检测。
如图1所示，该电动操作机构包括端子排1、接触器2、辅助开关3和电机4。接触器2和辅助开关3属于控制部分，电机4属于动作部分，该电动操作机构通过端子排1连接外部的检测装置，即检测装置通过端子排外部接线对分合闸过程中电动操作机构的相关信号进行采集与检测。
如图2所示，该检测装置设置在电动操作机构的外部，包括ARM、电机回路检测模块、控制回路检测模块、供电模块、蜂鸣器和上位机。
电机回路检测模块包括电机电压采集单元、电机电流采集单元和电机直阻采集单元。电机电压采集单元包括霍尔电压传感器、电压信号调理电路和A/D转换器，霍尔电压传感器连接电动该操作机构的端子排以获取电机电压信号，并经过电压信号调理和A/D转换后发送给ARM，实现对分合闸过程中电机电压的采样。电机电流采集单元包括霍尔电流传感器1、电流信号调理电路和A/D转换器，霍尔电流传感器连接电动该操作机构的端子排以获取电机电流信号，并经过电流信号调理和A/D转换后发送给ARM，实现对分合闸过程中电机电流的采样。电机直阻采集单元用于采集电机的直流电阻，并发送给ARM，实现对分合闸过程中电机直流电阻的采样。这里的电机直阻采集单元是根据电压电流得到电机电阻的器件。
控制回路检测模块包括接触器信号采集单元、辅助开关信号采集单元和接触器控制回路电流采集单元。辅助开关信号采集单元通过端子排与辅助开关的触点相连，用于采集辅助开关的通断信号，从而对辅助开关的通断时间进行测量。接触器信号采集单元通过端子排与接触器的触点相连，用于采集接触器的通断信号，从而对接触器的分合闸操作进行计数以及分合闸时间进行测量。接触器控制回路电流采集单元包括霍尔电流传感器2、电流信号调理电路和A/D转换器，霍尔电流传感器连接电动该操作机构的端子排以获取接触器控制器回路电流信号，并经过电流信号调理和A/D转换后发送给ARM，实现对分合闸过程中接触器控制回路电流的采样。
蜂鸣器为报警模块，用于进行报警工作，例如电机电压、电机电流、或者接触器控制回路电流超过对应的设定阈值时进行报警工作。
ARM为整个检测装置的核心处理器，通过USB-TTL与上位机相连以进行数据交互，控制蜂鸣器进行报警工作，且能够获取电机回路检测模块和控制回路检测模块采集的数据。
上位机可对ARM下达命令，也可接收ARM上送的数据并进行显示，实现人机交互。
供电装置实现对检测装置中各模块、各单元、ARM等器件提供电力。
上述检测装置的工作原理为：在电动操作机构进行分合闸的过程中，电机回路检测模块和控制回路检测模块能够实现对如下参数的测量：电机电流、电机电压、电机直流电阻、接触器的分合闸操作次数、接触器的分合闸时间、以及辅助开关的通断时间，并将检测的数据发送给ARM，实现对电动操作机构特性参数的全面收集与检测，进而经上位机软件在时域下对上述参数进行拟合，匹配高压开关本体(例如GIS)的速度、时间、行程、运动轨迹等特性曲线，将电动操作机构的机械运动过程数据化，量化电动机构的机械特性，以确定故障发生、发展的机理和过程，为优化产品设计提供数据支撑，提升产品性能。
而且，本实用新型不限制本检测装置对电动操作机构的检测时机。可在出厂试验时对电动机构的特性参数进行收集与检测，也可在产品试验阶段特性进行分析，以在故障阶段进行复盘。对异常值进行排查(如电流/时间变化率上升，机构过扭矩—卡滞，分合闸时间升高同时接触器切断时间慢—刹车不良，机构不能有效制动)，以降低故障率、提升产品质量。
本实施例中，控制器采用ARM，作为其他实施方式，可采用现有技术中的其他的控制器，例如DSP、微处理器MCU等。
本实施例中，报警模块采用蜂鸣器，作为其他实施方式，可只采用指示灯来进行报警，也可采用蜂鸣器与指示灯相结合的方式来进行报警。
检测装置实施例：
本实用新型的一种电动操作机构检测装置实施例，如电动操作机构实施例中介绍的一种电动操作机构检测装置，这里不再赘述。
Claims (10)
1.一种电动操作机构检测装置，其特征在于，包括控制器、电机回路检测模块和控制回路检测模块，所述电机回路检测模块包括电机电压采集单元和电机电流采集单元，所述控制回路检测模块包括辅助开关信号采集单元和接触器信号采集单元；
所述电机电压采集单元用于采集待检测电动操作机构的电机的电压，并发送给控制器；
所述电机电流采集单元用于采集待检测电动操作机构的电机的电流，并发送给控制器；
所述辅助开关信号采集单元用于采集待检测电动操作机构的辅助开关的通断信号，并发送给控制器；
所述接触器信号采集单元用于采集待检测电动操作机构的接触器的通断信号，并发送给控制器；
所述控制器与所述电机电压采集单元、电机电流采集单元、辅助开关信号采集单元、以及接触器信号采集单元均连接，用于根据电机电压采集单元、电机电流采集单元、辅助开关信号采集单元和接触器信号采集单元所发送的数据对待检测电动操作机构的特性参数进行收集与检测。
2.根据权利要求1所述的电动操作机构检测装置，其特征在于，所述电机回路检测模块还包括电机直阻采集单元，用于采集待检测电动操作机构的电机的直流电阻，并发送给控制器。
3.根据权利要求1所述的电动操作机构检测装置，其特征在于，所述控制回路检测模块还包括接触器控制回路电流采集单元，用于采集待检测电动操作机构的接触器控制器回路的电流，并发送给控制器。
4.根据权利要求1所述的电动操作机构检测装置，其特征在于，所述电机电压采集单元包括霍尔电压传感器和电压信号调理电路，所述霍尔电压传感器的输出端连接所述电压信号调理电路的输入端，所述电压信号调理电路的输出端连接所述控制器。
5.根据权利要求1所述的电动操作机构检测装置，其特征在于，所述电机电流采集单元包括霍尔电流传感器和电流信号调理电路，所述霍尔电流传感器的输出端连接所述电流信号调理电路的输入端，所述电流信号调理电路的输出端连接所述控制器。
6.根据权利要求1所述的电动操作机构检测装置，其特征在于，该检测装置还包括报警模块，所述控制器控制连接所述报警模块。
7.根据权利要求6所述的电动操作机构检测装置，其特征在于，所述报警模块为蜂鸣器。
8.根据权利要求1所述的电动操作机构检测装置，其特征在于，该检测装置还包括上位机，与所述控制器通信连接。
9.根据权利要求1～8任一项所述的电动操作机构检测装置，其特征在于，所述控制器为ARM。
10.一种电动操作机构，包括电动操作机构本体，所述电动操作机构本体包括电机、接触器和辅助开关，其特征在于，还包括如权利要求1～9任一项所述的电动操作机构检测装置。
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2020
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