CN1181514C - 有载分接开关分接变换操作的控制机构及其控制方法 - Google Patents

有载分接开关分接变换操作的控制机构及其控制方法 Download PDF

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Abstract

有载分接开关分接变换操作的控制机构及其控制方法，包括机箱，设在机箱内的传动部件和控制部件，以及设在机箱面板上与机箱内的传动部件电连接的操动机构；所述的传动部件包括电机、主传动机构，该主传动机构从动轮输出轴的输入端连接蜗轮蜗杆减速，输出轴的输出端连接有载分接开关；其特点是：所述的控制部件包括微电脑控制器及光电转换装置。其操作方便，调节分接装置可靠，故障率低，使用寿命长。

Description

有载分接开关分接变换操作的控制机构及其控制方法
技术领域
本发明涉及有载分接开关分接变换操作的控制机构及其控制方法。
背景技术
有载分接开关分接变换操作的控制机构用于对有载分接开关的分接变换位置进行控制。
现有的有载分接开关的分接变换操作机构如图1、2所示，包括机箱11，设在机器面板上与机箱内操作机构连接的操作开关，设在机箱内的传动部件12、以及电器元件13。
传动部件包括电动机1、主动皮带轮2、从动皮带轮、输出轴4、传动齿轮101、分接变换轮104、位置指示盘108、远方位置讯号传送121。
位置指示机构包括凸轮行程开关的凸轮盘118、分接变换指示轮104以及机构位置指示器108、远方位置讯号发送器121等。每个分接变换操作转动一圈，分接变换指示轮分成33段。
电器元件包括：空气开关Q1，接触器K1/K2、K3，远程/就地控制转换开关S38，中间继电器K20，以及端子排D1、插座X10、时间继电器K21、航空插座CX等。
当电动机1启动时，经主皮带轮2带动从动皮带轮3转动，从动皮带轮的传动力传至传动轴4，从而带动分接开关进行分接变换操作。
位置指示的控制齿轮经传动轴4上的轴齿轮传至齿轮101，带动分接开关指示轮104及行星齿轮转动，于是机械依指示盘108跟随转动，并指示机构动作的工作位置，远方位置讯号传送器121根据不同位置传送出分接变换工作位置的讯号，计数器116由分接变换指示轮控制，每一次分接变换操作，计数器动作一次，显示分接开关累计操作的次数，当分接变换指示轮上出现格绿色带域时，机构控制的凸轮开关处于释放位置，电动机经交流接触器短接制动，完成一次分接变换操作。
现有的操作机构虽能根据负载的要求调节分接开关的位置，但由于结构上的原因，存在以下的缺点：
1.为了实现电器开关的动作，使用了大量繁琐的连杆、凸轮等机构，可靠性差；
2.操作机构的动作部件和接线部件均采用接线端和接触器等，布线零乱，故障率高，造成维修不便和维修费用、人力的增加；
3.由于置于室外，受环境影响大，因此电器元件易老化，使操作机构的寿命远低于有载开关的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有操作机构的缺点，而提出的一种置于全密封箱内的、采用微电脑控制的、故障率低、且寿命长的有载分接开关的位置调节操作机构。
为了实现本发明的目的，本发明采取的技术方案是：有载分接开关分接变换操作的控制机构，包括机箱，设在机箱内的传动部件和控制部件，以及设在机箱面板上与机箱内的传动部件电连接的操动机构；所述的传动部件包括电机、主传动机构，该主传动机构从动轮输出轴的输入端连接蜗轮蜗杆减速，输出轴的输出端连接有载分接开关；其特点是：所述的控制部件包括微电脑控制器及光电转换装置；
所述的微电脑控制器包括CPU芯片、存储器、显示器以及电机驱动机构；所述的CPU芯片用于接收目前有载开关分接位置的状态，并用于输出控制所需有载开关分接位置的指令；所述的存储器用于存储有关调节分接位置的数据；所述的显示器，与CPU的扩展并口连接，用于显示当前分接位置及指令；所述的电机驱动机构与CPU芯片的控制端电连接；
所述的光电切换装置包括：传递部件、编码盘、以及红外线发射和接收器；其中：
所述的传递部件包括两对齿轮，其中：第一对齿轮的主齿轮与主传动机构输出轴连接，该对齿轮的从动齿轮与主齿轮啮合；第二对齿轮的主齿轮与第一对齿轮的从动齿轮同轴，第二对齿轮的从动齿轮与其主齿轮啮合；所述的第一对齿轮的主齿轮和第二对齿轮的从动齿轮中央均设有输出轴；
所述的编码盘为两个，分别设在第一对齿轮的主齿轮和第二对齿轮的从动齿轮的输出轴上；第一个编码盘用以确定当前有载开关的分接位置，第二个编码盘用以控制分接开关的切换操作程序；所述的编码盘上设置有不同距离的光孔，在跟随输出轴旋转时，遮挡或透出红外线；
所述的红外线发射和接收器有两个发射端和两个接收端，其中两个发射端分别设在两编码盘的上方，两个接收端分别设在两编码盘的下方。
上述控制机构中，所述的编码盘上的光孔的间隙采用二进制表示的十进制编码的方式确定。
上述控制机构中，所述的操动机构包括手动按钮、近距离遥控装置和远程操作设备。
上述控制机构中，所述的近距离遥控装置包括一遥控发射器和接收器，所述接收器设在控制器内，与控制器输入端电连接。
上述控制机构中，所述的控制器的输入端是还设有一与远程控制设备连接的通讯接口。
有载分接开关分接变换操作的控制机构控制分接开关分接位置的方法，其特点是，包括以下步骤：
a.接通电源，主传动机构将当前有载开关的分接位置通过光电切换装置进行光电转换，并将电信号输出到控制器输入端；
b.根据显示的当前有载开关的分接位置，通过操动机构选择应调整的分接位置输入到控制器；
c.控制器经数据处理后，将调整信号驱动电机带动皮带轮传动，再带动有载分接开关调整分接装置；
d.控制器显示当前有载开关的分接位置。
上述方法中，步骤a所述的将当前有载开关的分接位置通过光电切换装置进行光电转换是指：当前有载开关的分接位置通过透过光电切换装置内的固连在传递部件轴上编码盘的光孔，再通过红外线发射和接收器将光能量转换成电信号。
上述方法中，所述的编码盘上间隔设有多个光孔，该光孔中每相邻两个光孔之间的距离是不同的。
上述方法中，所述的编码盘上的光孔采用由二进制表示的十进制编码的方法编制。
上述方法中，所述的操动机构包括手动按钮、近距离遥控装置、远程控制设备。
上述方法中，所述的近距离遥控装置包括发射器和接收器，接收器将遥控器发出的需调整的信号传输到控制器输入端。
由于本发明采用了以上的技术方案，当需要调节有载分接开关的分接位置时，只要按动操动机构，将需调节的信号输出到控制器，再由控制器经数据处理后驱动电机传动，从而调整了有载分接开关的分接位置。该方法操作简单，使用可靠，故障率低，减轻了维修的负担，节省了人力资源和维修成本，延长了使用寿使命。
附图说明
本发明的具体性能特征由以下的实施例及其附图详细说明。
图1是已有技术的结构外形图。
图2是图1的传动机构示意图。
图3是本发明的外形结构示意图。
图4是本发明控制器的原理方框图。
图5是本发明控制部件与传动部件连接的原理示意图。
图6是本发明近距离遥控装置的方框图。
具体实施方式
请参阅图3。本发明有载分接开关分接变换操作的控制机构，包括机箱21，设在机箱内的传动部件22和控制部件23，以及设在机箱面板上与机箱内的传动部件电连接的操动机构(未图示)；所述的传动部件(配合参见图5)包括电机221、主传动机构222，该主传动机构222从动轮输出轴2221的输入端连接蜗轮蜗杆2222减速，输出轴2221的输出端连接有载分接开关2223。
控制部件23(配合见图5)包括微电脑控制器231及光电转换装置232。本实施例中微电脑控制器设在机箱外的盒体5内。
请见图4，所述的微电脑控制器231包括CPU芯片、存储器、显示器以及电机驱动机构；CPU芯片采用8位MCU微控制器例如采用型号为W78E526的集成块构成，该CPU芯片用于接收目前有载开关分接位置的状态，并用于控制所需有载开关分接位置F的输出信号的调整；存储器用于存储有关调节分接位置的数据；显示器与CPU的扩展并口连接，用于显示当前分接开关分接位置及调整后的分接位置；操动机构设在面板上与CPU芯片的控制端电连接。操动机构包括手动操动机构S1、近距离遥控操动机构S3和远程操作设备S4。近距离遥控操动机构S3包括一遥控发射器和接收器，所述接收器设在控制器内，与控制器输入端电连接。控制器的输入端还设有一与远程控制设备连接的通讯接口N4。
请见图5。光电切换装置232包括：传递部件2321、编码盘2322、以及红外线发射器2323和接收器2324。
传递部件2321包括两对齿轮，其中：第一对齿轮X1的主齿轮与主传动机构输出轴连接，该对齿轮的从动齿轮与主齿轮啮合；第二对齿轮X2的主齿轮与第一对齿轮的从动齿轮同轴IV，第二对齿轮的从动齿轮与其主齿轮啮合；第一对齿轮的主齿轮和第二对齿轮的从动齿轮中央均设有输出轴III、V。
所述的编码盘2322为两个，分别设在第一对齿轮的主齿轮和第二对齿轮的从动齿轮的输出轴III、V上；第一个编码盘用以确定当前有载开关的分接位置，第二个编码盘用以控制分接开关的切换操作程序。该两编码盘2322上通过编码设置距输出轴III的中心不同半径和不同间距的光孔，用于在跟随输出轴旋转时，遮挡或透出光的大小。该光孔的间隙采用二进制表示的十进制编码的方法确定。
请见图6。所述的红外线发射器2323和接收器2324有两个发射端和两个接收端。发射器的工作原理是：按动面板上的按键，有信号输出到编码器，经编码器编码后，发射出去；接收器的工作原理是：射频接收端接收发射端发出的指令，经解码后驱动电机电路工作。红外线发射和接收器有两个发射端和两个接收端，其中两个发射端分别设在两编码盘的上方，两个接收端分别设在两编码盘的下方。其发射端分别发出红外光，透过编码盘上的光孔，由光接收器的接收端转换成电信号。
本发明控制分接开关分接位置的方法是，包括以下步骤：
a.接通电源，主传动机构将当前有载开关的分接位置通过光电切换装置进行光电转换，并将电信号输出到控制器输入端。该步骤所述的将当前有载开关的分接位置通过光电切换装置进行光电转换是指：当前有载开关的分接位置通过透过光电切换装置内与传递部件的轴固连的编码盘上的光孔，再通过红外线发射和接收器将光能量转换成电信号。所述的编码盘上采用由二进制表示的十进制编码的方法间隔设有多个不同直径的光孔。
b.根据显示的当前有载开关的分接位置，通过操动机构选择应调整的分接位置；所述的操动机构包括手动按钮、电动按钮、近距离遥控装置、远程控制设备。近距离遥控装置包括发射器和接收器，接收器将遥控器发出的需调整的信号传输到控制器输入端。
c.控制器经数据处理后，将调整信号驱动电机带动皮带轮传动，再带动有载分接开关调整分接装置。
d.控制器显示当前有载开关的分接位置。
本发明操作方便，调节分接装置可靠，故障率低，使用寿命长，实用性强。

Claims (11)

1.有载分接开关分接变换操作的控制机构，包括机箱，设在机箱内的传动部件和控制部件，以及设在机箱面板上与机箱内的传动部件电连接的操动机构；所述的传动部件包括电机、主传动机构，该主传动机构从动轮输出轴的输入端连接蜗轮蜗杆减速，输出轴的输出端连接有载分接开关；其特征在于：所述的控制部件包括微电脑控制器及光电转换装置；
所述的微电脑控制器包括CPU芯片、存储器、显示器以及电机驱动机构；所述的CPU芯片用于接收目前有载开关分接位置的状态，并用于输出控制所需有载开关分接位置的指令；所述的存储器用于存储有关调节分接位置的数据；所述的显示器，与CPU的扩展并口连接，用于显示当前分接位置及指令；所述的电机驱动机构与CPU芯片的控制端电连接；
所述的光电切换装置包括：传递部件、编码盘、以及红外线发射和接收器；其中：
所述的传递部件包括两对齿轮，其中：第一对齿轮的主齿轮与主传动机构输出轴连接，该对齿轮的从动齿轮与主齿轮啮合；第二对齿轮的主齿轮与第一对齿轮的从动齿轮同轴，第二对齿轮的从动齿轮与其主齿轮啮合；所述的第一对齿轮的主齿轮和第二对齿轮的从动齿轮中央均设有输出轴；
所述的编码盘为两个，分别设在第一对齿轮的主齿轮和第二对齿轮的从动齿轮的输出轴上；第一个编码盘用以确定当前有载开关的分接位置，第二个编码盘用以控制分接开关的切换操作程序；所述的编码盘上设置有不同距离的光孔，在跟随输出轴旋转时，遮挡或透出红外线；
所述的红外线发射和接收器有两个发射端和两个接收端，其中两个发射端分别设在两编码盘的上方，两个接收端分别设在两编码盘的下方。
2.根据权利要求1所述的控制机构，其特征在于，所述的编码盘上的光孔的间隙采用二进制表示的十进制编码的方式确定。
3.根据权利要求1所述的控制机构，其特征在于，所述的操动机构包括手动按钮、近距离遥控装置和远程操作设备。
4.根据权利要求3所述的控制机构，其特征在于，所述的近距离遥控装置包括一遥控发射器和接收器，所述接收器设在控制器内，与控制器输入端电连接。
5.根据权利要求1所述的控制机构，其特征在于，所述的控制器的输入端是还设有一与远程控制设备连接的通讯接口。
6.有载分接开关分接变换操作的控制机构控制分接开关分接位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.接通电源，主传动机构将当前有载开关的分接位置通过光电切换装置进行光电转换，并将电信号输出到控制器输入端；
b.根据显示的当前有载开关的分接位置，通过操动机构选择应调整的分接位置输入到控制器；
c.控制器经数据处理后，将调整信号驱动电机带动皮带轮传动，再带动有载分接开关调整分接装置；
d.控制器显示当前有载开关的分接位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤a所述的将当前有载开关的分接位置通过光电切换装置进行光电转换是指：当前有载开关的分接位置通过透过光电切换装置内的固连在传递部件轴上编码盘的光孔，再通过红外线发射和接收器将光能量转换成电信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的编码盘上间隔设有多个光孔，该光孔中每相邻两个光孔之间的距离是不同的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的编码盘上的光孔采用由二进制表示的十进制编码的方法编制。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的操动机构包括手动按钮、近距离遥控装置、远程控制设备。
11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的近距离遥控装置包括发射器和接收器，接收器将遥控器发出的需调整的信号传输到控制器输入端。
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