[发明专利]高压断路器旋转伺服电机操动机构

权利要求书

1、一种高压断路器旋转伺服电机操动机构，其特征在于该操动机构包括旋转电机、伺服控制器和传动机构，旋转电机的电机主轴通过传动机构与高压断路器的动触头连接，旋转电机通过电枢绕组以及位置传感器和速度传感器与伺服控制器连接。

2、根据权利要求1所述的一种高压断路器旋转伺服电机操动机构，其特征在于所述的旋转伺服电机包括定子铁心、转子铁心、永磁体、位置传感器和速度传感器以及制动保持装置，沿径向由内到外依次分布为：转子铁心、永磁体、电枢绕组、定子铁心、外壳，定子铁心由硅钢片叠压而成若干个槽形结构，在相对转子铁心侧的槽中置有电枢绕组，转子铁心上嵌放有极性相反的永磁体，永磁体构成旋转电机的磁极，相邻两磁极之间置有非导磁材料，电枢绕组采用的是单层集中整距；位置传感器安装在旋转电机的定子铁心上，速度传感器和制动保持装置装在旋转电机的转子铁心上。

3、根据权利要求1所述的一种高压断路器旋转伺服电机操动机构，其特征在于所述的位置传感器为霍尔元件，速度传感器为编码器。

4、根据权利要求1所述的一种高压断路器旋转伺服电机操动机构，其特征在于所述的伺服控制器由以下几个单元组成：

(1)电源单元——电源单元为直流电源或者蓄电池，分别连接控制单元和储能单元，

(2)储能单元——电容器作为断路器动作的储能单元，通过电源充电；

(3)输入输出单元——输入输出单元主要是接收分/合闸指令，包括键盘、显示器以及通讯接口，连接控制单元，实现分/合闸命令的输入和旋转电机状态的输出，显示断路器运行情况和下载运行记录及与计算机的通讯；

(4)控制单元——控制单元由微处理器DSP和存储器构成，发送操作指令及控制驱动电路使旋转电机进行分合闸操作，并且存有预定的行程曲线，接收传感器发送的旋转电机位置信号和预定行程曲线相比较，控制旋转电机的运动，它分别连接输入输出单元，旋转电机上的位置传感器和速度传感器分别与控制单元相连，将旋转电机的位置以及速度信号传给控制单元，控制单元向旋转电机提供能量；当旋转电机实现了分/合闸操作后，利用控制单元控制制动保持装置使旋转电机保持在分/合闸的位置。

5、根据权利要求1所述的一种高压断路器旋转伺服电机操动机构，其特征在于所述的伺服控制器的控制过程，按以下步骤执行：

1)初始化；

2)判断断路器处于分/合位置；

3)等待分/合命令；

4)调用分/合闸中断服务过程；

5)分/合闸过程结束；

6)保持分/合闸状态；

7)结束返回等待分/合闸命令。

6、根据权利要求5所述的一种高压断路器旋转伺服电机操动机构，其特征在于所述的步骤4)中分/合闸中断服务过程，按以下步骤执行：

1)磁极位置判断：

检测位置传感器信号，把得到的位置信号变换成电压信号与输入电压进行比较，调整输入电压的大小；

2)读取速度；

3)比较速度；

3)调节速度；

4)读取电流；

5)调节电流；

6)判断是否结束；

7)返回。

7、根据权利要求5所述的一种高压断路器旋转伺服电机操动机构，其特征在于所述的步骤6)中保持分/合闸状态，按以下步骤进行：

1)判断分合闸过程是否完成：

2)若完成了分/合闸过程，则开启制动保持装置，使断路器保持在分/合闸的位置；

3)接到分/合闸的命令，则关闭制动保持装置；

4)返回。