CN103560415B - 变电站开关操作摇臂装置 - Google Patents
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Abstract
变电站开关操作摇臂装置，涉及一种电动摇臂装置。在变电站的例行检修、更换时，需要通过摇臂将电力电容小车从机柜中拉出或推进，转动摇臂需要很大的扭矩，强度大。本发明包括载有蓄电池的移动小车、设于小车上的电动升降台、设于电动升降台上的直流电机、控制直流电机转动及电动升降台升降的控制器，蓄电池与电动升降台、转动直流电机及控制器连接以提供电源；直流电机的转动带动电容小车的进出；所述的控制器包括直流电机驱动模块、升降台驱动模块及电源控制模块；所述的直流电机驱动模块设有直流电机转速传感器及电流传感器。本技术方案降低劳动强度，可以有效的实现在变电站检修时女员工对电力电容的推进与拉出。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动摇臂装置 。
背景技术
电力系统是国家建设的基础，是国民经济的命脉所在。随着国家经济的快速发展、居民生活水平的迅速提高，用电需求持续增加，发电厂、变电站及配套线路被大量建设。变电站作为电网的核心环节，担负着所在区域的供电任务。在变电站的例行检修、更换时，需要通过摇臂将电力电容小车从机柜中拉出或推进，转动摇臂需要很大的扭矩，对于女性来说比较难以转动摇臂，现在变电站的女性工作人员的比例在逐渐增加，这就需要一种装置或设备来帮助女性来转动摇臂。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供变电站开关操作摇臂装置，以达到电力电容小车轻松进出的目的。为此，本发明采取以下技术方案。
变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：包括载有蓄电池的移动小车、设于小车上的电动升降台、设于电动升降台上的直流电机、控制直流电机转动及电动升降台升降的控制器，蓄电池与电动升降台、转动直流电机及控制器连接以提供电源；直流电机的转动带动电容小车的进出；所述的控制器包括直流电机驱动模块、升降台驱动模块及电源控制模块；所述的直流电机驱动模块设有直流电机转速传感器及电流传感器。摇臂的转动通过24V大扭矩直流电机拖动，按键控制直流电机驱动器实现正转、反转以及低速转动；由于不同型号的电力机柜的转轴的位置不一，且相同型号的电力机柜存在高度差异，需要在一定的范围可以调整，为对准电力机柜的转轴，装置中放置电动升降台实现在高度上的调整。电动升降台可采用电动千斤顶。本技术方案通过电动升降台实现直流电机的上下运动，便于实现转轴的对准；通过24V直流电机拖动带动电力机柜的转轴转动，实现电力电容小车的进出；通过电池供电实现在没有检修没有电源的时候可以正常工作，降低劳动强度，可以有效的实现在变电站检修时女员工对电力电容的推进与拉出。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。
所述的直流电机驱动模块包括第一芯片，所述的第一芯片的速度引脚与直流电机相连以控制直流电机的转速、转向；第一芯片与转速控制键、正反控制键一端相连；转速控制键的另一端与第一变阻器动端相连；第一变阻器的两固定端与第一芯片相连；所述的正反控制键包括正转控制键、反转控制键，正转控制键与反转控制键与第二变阻器的动端相连，第二变阻器的两固定端、第一变阻器的两固定端分别与第一芯片的电源正引脚、电源接地引脚相连，反转控制键的两端与第一芯片的两反转引脚相连。
所述的升降台驱动模块包括第二芯片，所述的第二芯片与升降台直流电机相连以控制升降台直流电机的正反转；所述的第二芯片设分别与上移控制键两端及下移控制键两端连接的四引脚。
所述的升降台驱动模块设用于微调升降台高度的手动微调单元及用于保存升降台高度位置且能在下次启动时到达保存的高度位置的自动记忆单元。
电源控制模块包括第三芯片，所述的蓄电池通过电源开关键与第三芯片相连，所述的第三芯片与第一芯片、第二芯片相连以提供电源，第三芯片设有用于监测蓄电池电量的电量监测单元。
所述的控制器设于移动小车上，移动小车的台面上设有与控制器相连的控制面板，控制面板上设有用于显示装置工作状态的显示屏及多个按键，按键包括：转速控制键、正转控制键、反转控制键、电源开关键。
所述的显示屏与电源控制模块相连以显示蓄电池电量。
所述的直流电机的外伸转轴套接能与电容小车相配的套筒。
所述的控制器设PID控制模块，在直流电机转动的时，通过采样获取运行的实时转速，经过PID控制模块计算控制直流电机脉宽信号，使直流电机匀速转动；当直流电机转动时，控制器通过测量电极回路的电流，判断现在直流电机的运行区间为中间滑行区、减速区、或已经达到顶端，从而判定直流电机的后续运行状态，使开关手车可以方便的进出。
有益效果：本技术方案通过电动升降台实现直流电机的上下运动，便于实现转轴的对准；通过24V直流电机拖动带动电力机柜的转轴转动，实现电力电容小车的进出；通过电池供电实现在没有检修没有电源的时候可以正常工作，降低劳动强度，可以有效的实现在变电站检修时女员工对电力电容的推进与拉出。
附图说明
图1是本发明原理结构示意图。
图2是本发明线路结构示意图。
图3是本发明结构示意图。
图中：MODERN1-第一芯片 ；S1-转速控制键 ；S3-正转控制键；S4-反转控制键；R1-第一变阻器；R2-第二变阻器；MODERN2-第二芯片；S5-上移控制键；S6-下移控制键；Power-第三芯片；S2-电源开关键；Battery Display-电量监测单元；1-直流电机；2-电动升降台；3-移动小车；4-控制器；5-电池。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1、3所示，本发明包括载有蓄电池5的移动小车3、设于小车上的电动升降台2、设于电动升降台2上的直流电机1、控制直流电机1转动及电动升降台2升降的控制器4，蓄电池5与电动升降台2、转动直流电机及控制器4连接以提供电源；直流电机1的转动带动电容小车的进出；所述的控制器4包括直流电机驱动模块、升降台驱动模块及电源控制模块；所述的直流电机驱动模块设有直流电机转速传感器及电流传感器。如图2所示，所述的直流电机驱动模块包括第一芯片MODERN1，所述的第一芯片MODERN1的速度引脚SPEED与直流电机1相连以控制直流电机1的转速、转向；第一芯片MODERN1与转速控制键S1、正反控制键一端相连；转速控制键S1的另一端与第一变阻器R1动端相连；第一变阻器R1的两固定端与第一芯片MODERN1相连；所述的正反控制键包括正转控制键S3、反转控制键S4，正转控制键S3与反转控制键S4与第二变阻器R2的动端相连，第二变阻器R2的两固定端、第一变阻器R1的两固定端分别与第一芯片MODERN1的电源正引脚VCC、电源接地引脚GND相连，反转控制键S4的两端与第一芯片的两反转引脚DR+、DR-相连。所述的升降台驱动模块包括第二芯片MODERN2，所述的第二芯片MODERN2与升降台直流电机相连以控制升降台直流电机的正反转；所述的第二芯片MODERN2设分别与上移控制键S5两端及下移控制键S6两端连接的四引脚。所述的升降台驱动模块设用于微调升降台高度的手动微调单元及用于保存升降台高度位置且能在下次启动时到达保存的高度位置的自动记忆单元；电源控制模块包括第三芯片Power，所述的蓄电池5通过电源开关键S2与第三芯片Power相连，所述的第三芯片Power与第一芯片MODERN1、第二芯片MODERN2相连以提供电源，第三芯片Power设有用于监测蓄电池5电量的电量监测单元Battery Display。所述的控制器4设于移动小车3上，移动小车3的台面上设有与控制器4相连的控制面板，控制面板上设有用于显示装置工作状态的显示屏及多个按键，按键包括：转速控制键S1、正转控制键S3、反转控制键S4、电源开关键S2；上移控制键S5、下移控制键S6。所述的显示屏与电源控制模块相连以显示蓄电池5电量。所述的直流电机1的外伸转轴套接能与电容小车相配的套筒。所述的控制器4设PID控制模块，在直流电机转动的时，通过采样获取运行的实时转速，经过PID控制模块计算控制直流电机脉宽信号，使直流电机匀速转动；当直流电机转动时，控制器4通过测量电极回路的电流，判断现在直流电机的运行区间为中间滑行区、减速区、或已经达到顶端，从而判定直流电机的后续运行状态，使电力电容可以方便的进出。
在本实施例中，电动升降台2采用电动千斤顶。
直流电机驱动器选择BL-0410无刷直流电机驱动器，驱动器工作电压范围DC24V～48V，最大功率240W具有起停及转向控制、过流、过压及堵转保护、测速信号输出、故障报警输出、外部模拟量调速、制动快速停机等功能。
对于装置速度的调节可有二种调速方式：一种是调节内部电位器调速，逆时针旋转驱动器面板上的电位器，直流电机转速减小，顺时针则转速增大；另一种为外部输入调速，将外接电位器的两个固定端分别接于驱动器的“VCC”和“GND”端，将调节端接于“SPEED”端，即可使用外接电位器(10K)调速，也可以通过其他的控制单元如PLC、单片机等输入模拟电压到“SPEED”端，实现调速，“SPEED”的接受范围为直流0V~5V对应直流电机转速为0~3000转/分。
直流电机(1)正反转通过控制“DR+”与“DR-”端的连接情况来决定，如果“DR+”与“DR-”相互不连接的，那么直流电机(1)正转，否则直流电机(1)反转。
直流电机1的驱动模块的第一芯片MODERN1为MODERN1，模块中的DR+”与“DR-”相互不连接的，那么直流电机正转，否则直流电机反转，SPEED是控制直流电机的转速，转速控制键S1通过电阻分压降低SPEED管脚的电压使直流电机的转速变慢，实现当对准的时候使直流电机卡头卡主转轴，正转控制键S3、反转控制键S4实现直流电机的快速转动实现电容小车的进出，当小车进入到最后位置的时候，由于扭矩增加，导致的直流电机1工作电流极具增加，控制器4出于自身安全的考虑限流为3A，超出后直接导致直流电机停转；第二芯片MODERN2MODERN2是电动千斤顶的驱动模块，千斤顶的工作电压为12V，故需要一个24V转12V的DC-DC模块实现电压转换，上移控制键S5、下移控制键S6实现直流电机的上下运动，确保直流电机1的卡口与电容小车的卡口在同一个平面中；电池5电量监测模块实时显示当前的电量状态。
通过电动千斤顶实现直流电机1的上下运动，便于实现转轴的对准；通过24V直流电机1拖动带动电力机柜的转轴转动，实现电力电容小车的进出；通过锂电池5供电实现在没有检修没有电源的时候可以正常工作。可以有效的实现在变电站检修时，女员工实现对电力电容的推进与拉出。
以上图1、2、3所示的变电站开关操作摇臂装置是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
Claims (9)
1.变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：包括载有蓄电池（5）的移动小车（3）、设于小车上的电动升降台（2）、设于电动升降台（2）上的直流电机（1）、控制直流电机（1）转动及电动升降台（2）升降的控制器（4），蓄电池（5）与电动升降台（2）、直流电机及控制器（4）连接以提供电源；直流电机（1）的转动带动电容小车的进出；所述的控制器（4）包括直流电机驱动模块、升降台驱动模块及电源控制模块；所述的直流电机驱动模块设有直流电机转速传感器及电流传感器。
2.根据权利要求1所述的变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：所述的直流电机驱动模块包括第一芯片（MODERN1），所述的第一芯片（MODERN1）的速度引脚（SPEED）与直流电机（1）相连以控制直流电机（1）的转速、转向；第一芯片（MODERN1）与转速控制键（S1）、正反控制键一端相连；转速控制键（S1）的另一端与第一变阻器（R1）动端相连；第一变阻器（R1）的两固定端与第一芯片（MODERN1）相连；所述的正反控制键包括正转控制键（S3）、反转控制键（S4），正转控制键（S3）与反转控制键（S4）与第二变阻器（R2）的动端相连，第一变阻器（R1）的两固定端与第一芯片（MODERN1）的电源正引脚（VCC）、电源接地引脚（GND）相连，第二变阻器（R2）的两固定端与第一芯片（MODERN1）的电源正引脚（VCC）、电源接地引脚（GND）相连；反转控制键（S4）的两端与第一芯片的两反转引脚（DR+、DR-）相连。
3.根据权利要求1所述的变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：所述的升降台驱动模块包括第二芯片（MODERN2），所述的第二芯片（MODERN2）与直流电机相连以控制直流电机的正反转；所述的第二芯片（MODERN2）设分别与上移控制键（S5）两端及下移控制键（S6）两端连接的四引脚。
4.根据权利要求3所述的变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：所述的升降台驱动模块设用于微调升降台高度的手动微调单元及用于保存升降台高度位置且能在下次启动时到达保存的高度位置的自动记忆单元。
5.根据权利要求1所述的变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：电源控制模块包括第三芯片（Power），所述的蓄电池（5）通过电源开关键（S2）与第三芯片（Power）相连，所述的第三芯片（Power）与第一芯片（MODERN1）、第二芯片（MODERN2）相连以提供电源，第三芯片（Power）设有用于监测蓄电池（5）电量的电量监测单元（Battery Display）。
6.根据权利要求1所述的变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：所述的控制器（4）设于移动小车（3）上，移动小车（3）的台面上设有与控制器（4）相连的控制面板，控制面板上设有用于显示装置工作状态的显示屏及多个按键，按键包括：转速控制键（S1）、正转控制键（S3）、反转控制键（S4）、电源开关键（S2）、上移控制键（S5）、下移控制键（S6）。
7.根据权利要求6所述的变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：所述的显示屏与电源控制模块相连以显示蓄电池（5）电量。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：所述的直流电机（1）的外伸转轴套接能与电容小车相配的套筒。
9.根据权利要求8所述的变电站开关操作摇臂装置，其特征在于：所述的控制器（4）设PID控制模块，在直流电机转动时，通过采样获取运行的实时转速，经过PID控制模块计算控制直流电机脉宽信号，使直流电机匀速转动；当直流电机转动时，控制器（4）通过测量电极回路的电流，判断现在直流电机的运行区间为中间滑行区、减速区、或顶端区，从而判定直流电机的后续运行状态，使开关手车可以方便的进出。
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