[发明专利]基于齿轮传动的高压隔离开关传动轴转角测量装置及方法

说明书

本发明公开了基于齿轮传动的高压隔离开关传动轴转角测量装置，其特征在于，包括驱动齿轮、从动齿轮，所述驱动齿轮固定设置在所述高压隔离开关传动轴上，所述驱动齿轮与所述从动齿轮啮合连接，从动齿轮的中心固定设置有从动齿轮传动轴，所述从动齿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传动轴的转动角度和运动方向的精确测量。本发明还提出基于齿轮传动的高压隔离开关传动轴转角测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：高压隔离开关传动角测量分辨率Δθ的确定；高压隔离开关传动轴转角测量齿轮传动比i的确定；驱动齿轮与从动齿轮齿数的确定。

技术领域

本发明涉及基于齿轮传动的高压隔离开关传动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。

进行高压隔离开关状态监测，采集的信号通常有电机电流、传动轴扭矩、传动轴转角等，利用电机电流-传动轴转角和扭矩-转角特性可以对高压隔离开关的运动状态进行分析，进而对高压隔离开关的运行状态进行评估，所以高压隔离开关传动轴的转角是进行高压隔离开关状态检修的关键参数。高压隔离开关传动轴带动连杆运动，驱动主刀旋转进行分合闸操作，传动轴旋转的角度可以反映隔离开关操作是否到位，与电机电流和传动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。为了准确反应隔离开关触头和触指的接触是否到位，以及用于高压隔离开关运动状态检测，传动轴转角的测量必须精确。

发明内容

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。拉线式位移传感器受到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。

本发明的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，解决上述技术问题，提出一种基于齿轮传动的高压隔离开关传动轴转角测量装置及方法。

本发明采用如下技术方案：基于齿轮传动的高压隔离开关传动轴转角测量装置，其特征在于，包括驱动齿轮、从动齿轮，所述驱动齿轮固定设置在所述高压隔离开关传动轴上，所述驱动齿轮与所述从动齿轮啮合连接，从动齿轮的中心固定设置有从动齿轮传动轴，所述从动齿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传动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，本发明还包括齿轮支架座，驱动齿轮与从动齿轮分别设置在所述齿轮支架座上。

作为一种较佳的实施例，还包括光电编码器支架座，光电编码器支架座固定设置在所述齿轮支架座上，旋转光电编码器设置在光电编码器支架座上。

本发明还提出基于齿轮传动的高压隔离开关传动轴转角测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤SS1：高压隔离开关传动角测量分辨率Δθ的确定；

步骤SS2：高压隔离开关传动轴转角测量齿轮传动比i的确定；

步骤SS3：驱动齿轮与从动齿轮齿数的确定。