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CN110994430A - 一种10kV开关电机智能驱动底盘 - Google Patents

一种10kV开关电机智能驱动底盘 Download PDF

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CN110994430A
CN110994430A CN201911144296.3A CN201911144296A CN110994430A CN 110994430 A CN110994430 A CN 110994430A CN 201911144296 A CN201911144296 A CN 201911144296A CN 110994430 A CN110994430 A CN 110994430A
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倪惠浩
陈钢
冯普俊
陆庭辉
杨玺
麦荣焕
张小虎
李海贤
陈积会
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Guangdong Power Grid Co Ltd
Jiangmen Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
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Guangdong Power Grid Co Ltd
Jiangmen Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
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Abstract

本发明涉及驱动装置技术领域，更具体地，涉及一种10kV开关电机智能驱动底盘，包括底座、活动底盘和往复运动机构，所述的活动底盘上设有驱动电机，所述的往复运动机构与活动底盘连接，所述的驱动电机与往复运动机构连接，还包括监测装置，所述的监测装置包括处理器、速度传感器和电流传感器，所述的速度传感器与往复运动机构连接，所述的电流传感器与驱动电机连接，所述的速度传感器、电流传感器分别与处理器电连接，能够对装置进行监控，监测装置的运行状态。

Description

一种10kV开关电机智能驱动底盘
技术领域
本发明涉及驱动装置技术领域，更具体地，涉及一种10kV开关电机智能驱 动底盘。
背景技术
推进智能电网建设，变电站高压室是主网中的重要组成部分,智能化要求更 加严峻，高压室设备的特点是内部结构复杂，安全距离短，故障缺陷多，造成的 设备损失和人员安全隐患较多。
传统手车式开关柜的断路器小车上安装的电动底盘车一般采用底盘安装电 机，电机驱动蜗轮蜗杆，蜗杆带动套在传动轴上的离合器动作，离合器带动传轴 旋转，通过链传动带动轴，通过齿轮传动带动丝杆旋转，丝杆带动底盘车运动， 通过远方通讯接口，实现电动手车远方控制。
公开号：CN202308875U，公开了一种用于手车式开关柜的电动底盘车结构， 具体地说是一种电动底盘车传动系统。它包括底盘车车架，可驱动底盘车车架的 丝杠；底盘车车架内设置有直流电机，直流电机主轴水平设置，直流电机主轴连 接离合器；离合器端部通过一对相互啮合的锥齿轮驱动丝杠。该底盘车使用电机 驱动，但无法对底盘车进行监控，出现故障的时候往往需要人工进行排查，耗时 耗力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种10kV开关电机智能驱动 底盘，能够对装置进行监控，监测装置的运行状态。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种10kV开关电机智能 驱动底盘，包括底座、活动底盘和往复运动机构，所述的活动底盘上设有驱动电 机，所述的往复运动机构与活动底盘连接，所述的驱动电机与往复运动机构连接， 还包括监测装置，所述的监测装置包括处理器、速度传感器和电流传感器，所述 的速度传感器与往复运动机构连接，所述的电流传感器与驱动电机连接，所述的 速度传感器、电流传感器分别与处理器电连接。
在本装置中，底座一般固定不动，通过驱动电机带动往复运动机构，使往复 运动机构带动活动底盘运动，从而实现控制断路器手车及接地开关。另外，本装 置通过增设监测装置，可以对往复运动机构的运动状况以及电机的运行状况进行 监测，实时监控装置的运行状态，在任何异常运行条件下进行保护，可以防止电 机烧毁和机构卡滞的问题发生，通过对驱动电机的运行电流进行监测，可以准确 预测早期故障，无需等到驱动电机发生不可逆故障后才通过人工排查的形式进行 维修，可以在监测到早期故障后通过状态检修使驱动电机始终处于健康状态，保 证设备的顺畅运行。同时，通过驱动电机对活动底盘进行控制，无需人力进行控 制，可以减少因人员操作不当造成的断路器或开关内元器件故障。
进一步的，所述的往复运动机构包括蜗轮、蜗杆、链条、主动齿轮和从动齿 轮，所述的主动齿轮与驱动电机的输出轴连接，所述的主动齿轮和从动齿轮通过 链条连接传动，所述的从动齿轮与传动轴与蜗轮连接，所述的蜗轮与蜗杆啮合， 所述的蜗杆两端分别与活动底盘转动连接。驱动电机转动带动主动齿轮旋转，从 动齿轮在链条的传动作用下同步旋转，从动齿轮通过传动轴带动蜗轮旋转，并由 于蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮带动蜗杆转动，并沿蜗轮蜗杆相对运动，使得驱动活动 底盘运动，在本装置中，使用蜗轮蜗杆传动机构可以实现高效传动，并保证传动 平稳输出，使断路器进出、分离迅速平稳，动作可靠，稳定可靠。
进一步的，所述的蜗杆端部突出于活动底盘外侧形成连接头，所述的连接头 连接用于驱动蜗杆旋转的手柄。通过摇动手柄可以人工对蜗杆进行控制转动，从 而实现对活动底盘的运动控制，通过增设手柄，既可以通过电机实现去顶电动控 制活动底盘的运动，也能够通过人工控制活动底盘的运动，提供了多种的控制方 式，可以弥补在驱动电机故障的时候装置失去控制的问题，电动、手动模式在任 何工况下可自由切换，方便运行人员便捷使用。
进一步的，所述的手柄与连接头可拆卸连接。在使用驱动电机进行控制的时 候，将手柄与连接头拆除，避免连带手柄一同转动，在需要进行手动操作控制的 时候再将手柄安装，节省空间。
进一步的，所述的速度传感器为角速度传感器。通过角速度传感器可以对蜗 杆的转动速度进行监控，通过对蜗杆角速度的监控可以判断往复运动机构以及活 动底盘是否出现卡滞情况出现。
进一步的，所述的活动底盘包括盘体和轮子，所述的轮子转动设置在盘体的 外侧。具体地，轮子设置有四个，分别设置在盘体的四个端角。
进一步的，所述的电流传感器为完全非介入式的霍尔电流传感器。通过霍尔 电流传感器能够对驱动电机的电流进行采集，监测电机运转电流，准确预测早期 故障，通过状态检修使电机驱动系统始终处于健康状态。
进一步的，所述的监测装置还包括信号输出装置及远程控制终端，所述的处 理器与信号输出装置电连接，所述的远程控制终端与信号输出装置通信连接。速 度传感器和电流传感器所检测到的数据通过信号输出装置传输至远程控制终端， 操作者通过远程操作终端获取相应的检测数据，实现远程监控，并且操作者可以 通过远程控制终端对驱动电机进行控制，以实现远程控制。
进一步的，所述的远程控制终端包括有用于显示监测数据的显示装置。通过 显示装置可以将检测数据可视化，更加直观。
进一步的，还包括有电气机械闭锁机构，所述的电气机械闭锁机构分别与活 动底盘和底座连接。通过电气机械闭锁机构可以限制活动底盘超行程运动，防止 运行人员误操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本装置可以实时对装置进行状态监测，以保证能够快速地监测装置的运 行状态，对装置进行早期维修，无需人工进行故障排查，保证装置能够置于健康 状态；
2、实时监控电机运行状态，在任何异常运行条件下进行保护，防止电机烧 毁和机构卡滞；
3、实现远程电动操作，使人员和设备完全隔离，保证操作人员的绝对人身 安全；
4、电动手动自由切换，操作更加便捷。
附图说明
图1为本发明在一个实施例中整体结构示意图；
图2为本发明在一个实施例中传感器连接示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性 说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好 地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产 品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可 以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明 的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或 位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描 述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构 造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本 专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语 的具体含义。
实施例1：
一种10kV开关电机智能驱动底盘，包括底座10、活动底盘20和往复运动 机构，活动底盘20上设有驱动电机70，往复运动机构与活动底盘20连接，驱 动电机70与往复运动机构连接，还包括监测装置，监测装置包括处理器01、速 度传感器02和电流传感器03，速度传感器02与往复运动机构连接，电流传感 器03与驱动电机70连接，速度传感器02、电流传感器03分别与处理器01电 连接。
在本实施例中，往复运动机构包括蜗轮30、蜗杆40、链条50、主动齿轮和 从动齿轮，主动齿轮与驱动电机70的输出轴连接，主动齿轮和从动齿轮通过链 条50连接传动，从动齿轮与传动轴与蜗轮30连接，蜗轮30与蜗杆40啮合，蜗 杆40两端分别与活动底盘20转动连接。驱动电机70转动带动主动齿轮旋转， 从动齿轮在链条50的传动作用下同步旋转，从动齿轮通过传动轴带动蜗轮30旋 转，并由于蜗轮30与蜗杆40啮合，蜗轮30带动蜗杆40转动，并沿蜗轮30蜗 杆40相对运动，使得驱动活动底盘20运动，在本装置中，使用蜗轮30蜗杆40 传动机构可以实现高效传动，并保证传动平稳输出，使断路器进出、分离迅速平 稳，动作可靠，稳定可靠。
特别地，活动底盘20包括盘体和轮子201，轮子201转动设置在盘体的外 侧。具体地，轮子201设置有四个，分别设置在盘体的四个端角。
在本实施例中，电流传感器03为完全非介入式的霍尔电流传感器03。通过 霍尔电流传感器03能够对驱动电机70的电流进行采集，监测电机运转电流，准 确预测早期故障，通过状态检修使电机驱动系统始终处于健康状态。速度传感器 02为角速度传感器02。通过角速度传感器02可以对蜗杆40的转动速度进行监 控，通过对蜗杆40角速度的监控可以判断往复运动机构以及活动底盘20是否出 现卡滞情况出现。
本装置还包括有电气机械闭锁机构60，电气机械闭锁机构60分别与活动底 盘20和底座10连接。通过电气机械闭锁机构60可以限制活动底盘20超行程运 动，防止运行人员误操作。
在本装置中，底座10一般固定不动，通过驱动电机70带动往复运动机构， 使往复运动机构带动活动底盘20运动，从而实现控制断路器手车及接地开关。 另外，本装置通过增设监测装置，可以对往复运动机构的运动状况以及电机的运 行状况进行监测，实时监控装置的运行状态，在任何异常运行条件下进行保护， 可以防止电机烧毁和机构卡滞的问题发生，通过对驱动电机70的运行电流进行 监测，可以准确预测早期故障，无需等到驱动电机70发生不可逆故障后才通过 人工排查的形式进行维修，可以在监测到早期故障后通过状态检修使驱动电机 70始终处于健康状态，保证设备的顺畅运行。同时，通过驱动电机70对活动底 盘20进行控制，无需人力进行控制，可以减少因人员操作不当造成的断路器或开关内元器件故障。
需要指出的是，在本实施例中，处理器01、速度传感器02和电流传感器03 均采用常用的构件，本方案并未对其对其程序进行改进，本领域技术人员可以根 据实际需要选择所需使用的处理器01进行使用。
实施例2：
本实施例与实施例1相似，不同之处在于，在本实施例中，往复运动机构包 括有丝杠和离合器，驱动电机70的输出轴连接离合器，烈火旗端部通过一对相 互啮合的锥齿轮驱动丝杠，通过丝杠带动活动底盘20运动。
实施例3：
本实施例与实施例1相似，不同之处在于，在本实施例中，蜗杆40端部突 出于活动底盘20外侧形成连接头，连接头连接用于驱动蜗杆40旋转的手柄。通 过摇动手柄可以人工对蜗杆40进行控制转动，从而实现对活动底盘20的运动控 制，通过增设手柄，既可以通过电机实现去顶电动控制活动底盘20的运动，也 能够通过人工控制活动底盘20的运动，提供了多种的控制方式，可以弥补在驱 动电机70故障的时候装置失去控制的问题，电动、手动模式在任何工况下可自 由切换，方便运行人员便捷使用。
另外，手柄与连接头可拆卸连接。在使用驱动电机70进行控制的时候，将 手柄与连接头拆除，避免连带手柄一同转动，在需要进行手动操作控制的时候再 将手柄安装，节省空间。
特别地，本实施例中，连接头为六角柱状，在手柄上设有与连接头匹配的六 角孔，在安装手柄的时候直接将连接头与六角孔卡合即可使用，安装快捷方便。
实施例4：
本实施例与实施例1相似，不同之处在于，监测装置还包括信号输出装置 04及远程控制终端05，处理器01与信号输出装置04电连接，远程控制终端05 与信号输出装置04通信连接。速度传感器02和电流传感器03所检测到的数据 通过信号输出装置04传输至远程控制终端05，操作者通过远程操作终端获取相 应的检测数据，实现远程监控，并且操作者可以通过远程控制终端05对驱动电 机70进行控制，以实现远程控制。
远程控制终端05包括有用于显示监测数据的显示装置。通过显示装置可以 将检测数据可视化，更加直观。
需要指出的是，在本实施例中，处理器01与信号输出装置04均采用常用的 构件，本方案并未对其对其程序进行改进，本领域技术人员可以根据实际需要选 择所需使用的处理器01与信号输出装置04进行使用。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非 是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明 的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施 方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进 等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种10kV开关电机智能驱动底盘，包括底座(10)、活动底盘(20)和往复运动机构，所述的活动底盘(20)上设有驱动电机(70)，所述的往复运动机构与活动底盘(20)连接，所述的驱动电机(70)与往复运动机构连接，其特征在于，还包括监测装置，所述的监测装置包括处理器(01)、速度传感器(02)和电流传感器(03)，所述的速度传感器(02)与往复运动机构连接，所述的电流传感器(03)与驱动电机(70)连接，所述的速度传感器(02)、电流传感器(03)分别与处理器(01)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种10kV开关电机智能驱动底盘，其特征在于，所述的往复运动机构包括蜗轮(30)、蜗杆(40)、链条(50)、主动齿轮和从动齿轮，所述的主动齿轮与驱动电机(70)的输出轴连接，所述的主动齿轮和从动齿轮通过链条(50)连接传动，所述的从动齿轮与传动轴与蜗轮(30)连接，所述的蜗轮(30)与蜗杆(40)啮合，所述的蜗杆(40)两端分别与活动底盘(20)转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种10kV开关电机智能驱动底盘，其特征在于，所述的蜗杆(40)端部突出于活动底盘(20)外侧形成连接头，所述的连接头连接用于驱动蜗杆(40)旋转的手柄。
4.根据权利要求3所述的一种10kV开关电机智能驱动底盘，其特征在于，所述的手柄与连接头可拆卸连接。
5.根据权利要求2所述的一种10kV开关电机智能驱动底盘，其特征在于，所述的速度传感器(02)为角速度传感器(02)。
6.根据权利要求1所述的一种10kV开关电机智能驱动底盘，其特征在于，所述的活动底盘(20)包括盘体和轮子(201)，所述的轮子(201)转动设置在盘体的外侧。
7.根据权利要求1所述的一种10kV开关电机智能驱动底盘，其特征在于，所述的电流传感器(03)为完全非介入式的霍尔电流传感器(03)。
8.根据权利要求1所述的一种10kV开关电机智能驱动底盘，其特征在于，所述的监测装置还包括信号输出装置(04)及远程控制终端(05)，所述的处理器(01)与信号输出装置(04)电连接，所述的远程控制终端(05)与信号输出装置(04)通信连接。
9.根据权利要求8所述的一种10kV开关电机智能驱动底盘，其特征在于，所述的远程控制终端(05)包括有用于显示监测数据的显示装置。
10.根据权利要求1所述的一种10kV开关电机智能驱动底盘，其特征在于，还包括有电气机械闭锁机构(60)，所述的电气机械闭锁机构(60)分别与活动底盘(20)和底座(10)连接。
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