[发明专利]基于同步带传动的高压隔离开关主轴转角测量装置及方法

说明书

本发明公开了基于同步带传动的高压隔离开关主轴转角测量装置，包括高压隔离开关主轴，还包括主动轮、从动轮、同步带，所述主动轮固定设置在所述高压隔离开关主轴，所述主动轮通过所述同步带与所述从动轮配合连接，所述从动轮的中心固定设置有从动轮传动轴，所述从动轮传动轴上固定设置有旋转光电编码器。本发明还提出基于同步带传动的高压隔离开关主轴转角测量装置及方法，通过将主动轮固定在高压隔离开关主轴上，带动与从动轮同轴的旋转光电编码器旋转，放大高压隔离开关主轴的旋转角度，通过对旋转光电编码器输出的正交编码输出脉冲进行计数和方向识别，实现高压隔离开关主轴的转动角度的精确测量。

技术领域

本发明涉及基于同步带传动的高压隔离开关主轴转角测量装置及方法，属于高压隔离开关状态检测技术领域。

背景技术

户外式高压隔离开关由于平时操作次数不多，轴销、轴承部位等传动部位缺乏润滑和相对运动，分合闸过程卡涩、分合闸不到位、传动连杆变形等机械故障已经成为普遍存在的问题，通过运维工作人员的日常巡视很难发现早期的分合卡涩故障，故障后进行临时检修会耽误送电时间，影响供电的可靠性，对高压隔离开关操动机构进行状态检测和分析，是提高供电可靠性的重要手段。

高压隔离开关主轴转角是隔离开关操动机构状态检测的核心信号量。高压隔离开关主轴带动连杆运动，驱动主刀旋转进行分合闸操作，主轴旋转的角度可以反映隔离开关操作是否到位，与电机电流和主轴扭矩等参数综合分析后，可以对卡涩、偏位等机械缺陷进行分析。

发明内容

为了准确反应隔离开关触头和触指的接触是否到位，主轴转角的测量必须精确。可供选择的转角测量传感器有：拉线式位移传感器、积分陀螺仪、环形片式电阻绝对位移传感器、旋转光电编码器等。拉线式位移传感器原理简单，实现方便，但是多次的拉伸与缠绕会改变钢丝特性，从而影响测量的精度。积分陀螺仪可以实现角度测量，不受外界磁场环境的影响，但是受到积分回路的影响，存在零漂、温度误差，从已报道的文献中看，转角测量准确度大于0.5°，不能满足测量分辨率和准确度的要求。环形片式电阻绝对位移传感器通过电阻变化比率来反映转角大小，具有较高的精度，但是存在测量盲区，不能进行多圈测量，也会受到现场电磁干扰的影响。旋转光电编码器通过光电转换将被测物体的机械转角转化成正交脉冲信号输出，可以反映转动方向，灵敏度和准确度高，不受电磁干扰的影响，安全、寿命长。但是普通的光电编码器单圈测量分辨率较为有限，需要提高单圈测量分辨率以满足高压隔离开关转角精确测量的要求。

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种励磁式新型防雷避雷装置。

为解决上述技术问题，本发明提供基于同步带传动的高压隔离开关主轴转角测量装置及方法，通过放大高压隔离开关主轴转动，利用旋转光电编码器多圈测量能力，实现高精度的高压隔离开关主轴转角测量。

本发明采用如下技术方案：基于同步带传动的高压隔离开关主轴转角测量装置，包括高压隔离开关主轴，还包括主动轮、从动轮、同步带，所述主动轮固定设置在所述高压隔离开关主轴，所述主动轮通过所述同步带与所述从动轮配合连接，所述从动轮的中心固定设置有从动轮传动轴，所述从动轮传动轴上固定设置有旋转光电编码器，所述旋转光电编码器通过输出正交编码输出脉冲进行计数和方向识别，实现所述高压隔离开关主轴的转动角度和运动方向的精确测量。

作为一种较佳的实施例，本发明还包括固定支架，旋转光电编码器与从动轮分别配合设置于固定支架的顶端和底端。

作为一种较佳的实施例，本发明还包括基座，高压隔离开关主轴与固定支架分别配合设置于基座。

本发明还提出一种基于同步带传动的高压隔离开关主轴转角测量装置的测量方法，具体包括如下步骤：

步骤SS1：确定高压隔离开关主轴转角测量分辨率Δθ；

步骤SS2：通过高压隔离开关主轴转角测量同步带传动比i的确定；