RU2809731C2 - Advanced diagnostic solutions for medium voltage switching devices - Google Patents

Advanced diagnostic solutions for medium voltage switching devices Download PDF

Info

Publication number
RU2809731C2
RU2809731C2 RU2020116821A RU2020116821A RU2809731C2 RU 2809731 C2 RU2809731 C2 RU 2809731C2 RU 2020116821 A RU2020116821 A RU 2020116821A RU 2020116821 A RU2020116821 A RU 2020116821A RU 2809731 C2 RU2809731 C2 RU 2809731C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
switching device
specified
servomotor
speed
Prior art date
Application number
RU2020116821A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020116821A (en
RU2020116821A3 (en
Inventor
Андреа БЬЯНКО
Андреа РИЧЧИ
Элизабет ЛИНДЕЛЛ
Стефан ХАЛЕН
Фабио МАННИНО
Original Assignee
Абб Швайц Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP19177280.5A external-priority patent/EP3745433B1/en
Application filed by Абб Швайц Аг filed Critical Абб Швайц Аг
Publication of RU2020116821A publication Critical patent/RU2020116821A/en
Publication of RU2020116821A3 publication Critical patent/RU2020116821A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2809731C2 publication Critical patent/RU2809731C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention is related to switching devices for medium voltage electrical systems. The control unit (7) is configured to implement a diagnostic method (100) for monitoring the operating state of one or more components of said electrical poles (2). The diagnostic method (100) includes the following steps: - based on the selected optimal position curve (CIP), one or more first curves (Clv, CIT ) are obtained (101) characterizing the optimal parameters of the specified switching device, during the opening or closing of the switching device; - based on the determination signals (PF, vF, TF) issued by the feedback control circuit (72) of the specified control unit, by processing the specified signal (θD) state of the servomotor, one or more second curves (CAv, CAT) characterizing the actual parameters of the specified switching device during the opening or closing of the specified switching device are calculated (102); a comparison procedure (150) between the specified first and second curves (Clv, CIT, CAv, CAT) is performed (103).
EFFECT: increasing the reliability of monitoring the operating condition of the internal components of the electric poles.
16 cl, 9 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области переключающих устройств для электрических систем среднего напряжения.The present invention relates to the field of switching devices for medium voltage electrical systems.

Применительно к настоящей заявке термин «среднее напряжение» (СН) относится к рабочим напряжениям на уровне распределения электроэнергии, которые превышают 1 кВ переменного тока и 2 кВ постоянного тока, вплоть до нескольких десятков кВ, например, до 72 кВ переменного тока и 100 кВ постоянного тока.As used herein, the term "medium voltage" (MV) refers to operating voltages at the power distribution level that exceed 1 kV AC and 2 kV DC, up to several tens of kV, for example up to 72 kV AC and 100 kV DC current

Как известно, электрические системы СН обычно включают в себя переключающие устройства, например автоматические выключатели или разъединители, контакторы и т.п.As is known, MV electrical systems usually include switching devices, such as circuit breakers or disconnectors, contactors, etc.

Новейшие переключающие устройства используют приводные системы для перемещения подвижных контактов, которые включают в себя электродвигатели с внутренним контуром управления, например серводвигатели.The latest switching devices use drive systems to move moving contacts, which include electric motors with an internal control loop, such as servomotors.

В целом, эти устройства представляют собой важное усовершенствование по сравнению с традиционными пружинными или магнитными переключающими устройствами, поскольку они могут предложить гораздо более высокую степень управления движением подвижных контактов.Overall, these devices represent an important improvement over traditional spring or magnetic switching devices as they can offer a much higher degree of control over the movement of moving contacts.

Однако даже в этих устройствах на рабочие характеристики переключающих устройств во время маневра размыкания или маневра замыкания сильно влияют явления трения, явления износа, изменения рабочего состояния компонентов, явления износа вакуумных колб (в переключающих устройствах вакуумного типа) и т.п.However, even in these devices, the performance of the switching devices during an opening maneuver or a closing maneuver is greatly influenced by friction phenomena, wear phenomena, changes in the operating state of components, wear phenomena of vacuum flasks (in vacuum-type switching devices), etc.

Чтобы смягчить эти проблемы, в электрических полюсах обычно размещают соответствующие специальные чувствительные схемы или устройства, чтобы контролировать рабочее состояние соответствующих внутренних компонентов электрических полюсов (например, электрических контактов).To mitigate these problems, appropriate special sensing circuits or devices are typically placed in the electrical poles to monitor the operating status of the corresponding internal components of the electrical poles (eg, electrical contacts).

Однако эти устройства часто влекут за собой заметное увеличение общего размера переключающего устройства и более высокие производственные затраты.However, these devices often entail a noticeable increase in the overall size of the switching device and higher manufacturing costs.

В уровне техники ощущается потребность в инновационных диагностических решениях, которые обеспечивают контроль рабочего состояния внутренних компонентов электрических полюсов без необходимости использования специальных громоздких датчиков.There is a need in the state of the art for innovative diagnostic solutions that monitor the operating status of the internal components of electrical poles without the need for special bulky sensors.

Настоящее изобретение предназначено для удовлетворения этих потребностей за счет обеспечения блока управления для переключающего устройства СН согласно нижеприведенному пункту 1 формулы изобретения и соответствующим зависимым пунктам формулы изобретения.The present invention is intended to meet these needs by providing a control unit for a MV switching device according to claim 1 below and the corresponding dependent claims.

Переключающее устройство содержит один или более электрических полюсов, каждый из которых выполнен с возможностью электрической связи с соответствующей электрической линией.The switching device contains one or more electrical poles, each of which is configured to be in electrical communication with a corresponding electrical line.

Переключающее устройство содержит:The switching device contains:

- для каждого электрического полюса, неподвижный контакт и подвижный контакт. Указанный подвижный контакт является реверсивно перемещаемым между положением разъединения с указанным неподвижным контактом и положением соединения с указанным неподвижным контактом. Указанный подвижный контакт перемещается из указанного положения разъединения в указанное положение соединения во время маневра замыкания переключающего устройства. Указанный подвижный контакт перемещается из указанного положения соединения в указанное положение разъединения во время маневра размыкания переключающего устройства;- for each electrical pole, a fixed contact and a moving contact. Said movable contact is reversibly movable between a disconnecting position with said fixed contact and a connecting position with said fixed contact. Said movable contact moves from said disconnecting position to said connecting position during a closing maneuver of the switching device. Said movable contact moves from said connection position to said disconnection position during an opening maneuver of the switching device;

- серводвигательный блок, включающий в себя, по меньшей мере, серводвигатель и выполненный с возможностью выдачи сигнала состояния серводвигателя, характеризующего рабочее состояние, по меньшей мере, указанного серводвигателя (например, сигнал, характеризующий угловое положение ротора, по меньшей мере, указанного серводвигателя);- a servomotor unit including at least a servomotor and configured to output a servomotor state signal characterizing the operating state of at least the specified servomotor (for example, a signal characterizing the angular position of the rotor of at least the specified servomotor);

- узел передачи движения, выполненный с возможностью механически связывать указанный серводвигательный блок с подвижными контактами указанных одного или более электрических полюсов.- a motion transmission unit configured to mechanically connect said servomotor unit with the movable contacts of said one or more electrical poles.

Блок управления согласно изобретению выполнен с возможностью осуществления способа диагностики для контроля рабочего состояния одного или более компонентов указанных электрических полюсов.The control unit according to the invention is configured to implement a diagnostic method for monitoring the operating state of one or more components of said electrical poles.

Указанный способ диагностики включает следующие этапы:This diagnostic method includes the following steps:

- на основании выбираемой оптимальной кривой положения, вычисляют одну или более первых кривых, характеризующих оптимальные параметры указанного переключающего устройства во время маневра замыкания или маневра размыкания переключающего устройства;- based on the selected optimal position curve, one or more first curves are calculated characterizing the optimal parameters of the specified switching device during a closing maneuver or an opening maneuver of the switching device;

- на основании сигналов определения, выдаваемых схемой управления с обратной связью указанного блока управления, путем обработки указанного сигнала состояния серводвигателя, вычисляют одну или более вторых кривых, характеризующих фактические параметры указанного переключающего устройства, во время маневра замыкания или маневра размыкания указанного переключающего устройства;- based on the determination signals issued by the feedback control circuit of the specified control unit, by processing the specified signal of the state of the servomotor, one or more second curves characterizing the actual parameters of the specified switching device are calculated during a closing maneuver or an opening maneuver of the specified switching device;

- выполняют процедуру сравнения между указанными первой и второй кривыми.- perform a comparison procedure between the specified first and second curves.

В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к способу диагностики для контроля рабочего состояния одного или более компонентов одного или более электрических полюсов переключающего устройства среднего напряжения согласно нижеприведенному пункту 13 формулы изобретения и соответствующим зависимым пунктам.In another aspect, the present invention relates to a diagnostic method for monitoring the operating condition of one or more components of one or more electrical poles of a medium voltage switching device according to claim 13 below and corresponding dependent claims.

Переключающее устройство содержит:The switching device contains:

- для каждого электрического полюса, неподвижный контакт и подвижный контакт. Указанный подвижный контакт является реверсивно перемещаемым между положением разъединения с указанным неподвижным контактом и положением соединения с указанным неподвижным контактом. Указанный подвижный контакт перемещается из указанного положения разъединения в указанное положение соединения во время маневра замыкания переключающего устройства. Указанный подвижный контакт перемещается из указанного положения соединения в указанное положение разъединения во время маневра размыкания переключающего устройства;- for each electrical pole, a fixed contact and a moving contact. Said movable contact is reversibly movable between a disconnecting position with said fixed contact and a connecting position with said fixed contact. Said movable contact moves from said disconnecting position to said connecting position during a closing maneuver of the switching device. Said movable contact moves from said connection position to said disconnection position during an opening maneuver of the switching device;

- серводвигательный блок, включающий в себя, по меньшей мере, серводвигатель и выполненный с возможностью выдавать сигнал состояния серводвигателя, характеризующий рабочее состояние, по меньшей мере, указанного серводвигателя (например, сигнал, характеризующий угловое положение ротора, по меньшей мере, указанного серводвигателя);- a servomotor unit including at least a servomotor and configured to output a servomotor state signal indicative of the operating state of at least said servomotor (for example, a signal indicative of the angular position of the rotor of at least said servomotor);

- узел передачи движения, выполненный с возможностью механически связывать указанный серводвигательный блок с подвижными контактами указанного одного или более электрических полюсов;- a motion transmission unit configured to mechanically connect said servomotor unit with the movable contacts of said one or more electrical poles;

- блок управления для управления работой указанного переключающего устройства.- a control unit for controlling the operation of said switching device.

Указанный способ диагностики включает следующие этапы:This diagnostic method includes the following steps:

- на основании выбираемой кривой оптимального положения вычисляют одну или более первых кривых, характеризующих оптимальные параметры указанного переключающего устройства, во время маневра размыкания или маневра замыкания указанного переключающего устройства;- based on the selected optimal position curve, one or more first curves characterizing the optimal parameters of said switching device are calculated during an opening maneuver or a closing maneuver of said switching device;

- на основании сигналов определения, выдаваемых схемой управления с обратной связью указанного блока управления, вычисляют одну или более вторых кривых, характеризующих фактические параметры указанного переключающего устройства, во время маневра размыкания или маневра замыкания указанного переключающего устройства;- based on the determination signals issued by the feedback control circuit of the specified control unit, one or more second curves characterizing the actual parameters of the specified switching device are calculated during an opening maneuver or a closing maneuver of the specified switching device;

- выполняют процедуру сравнения между указанными первой и второй кривыми.- perform a comparison procedure between the specified first and second curves.

В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к переключающему устройству СН согласно нижеприведенному пункту 13 формулы изобретения.In yet another aspect, the present invention relates to a MV switching device according to claim 13 below.

Характеристики и преимущества изобретения будут очевидными из описания предпочтительных, но не исключительных вариантов осуществления блока управления согласно изобретению, неограничивающие примеры которого представлены на прилагаемых чертежах, где:The characteristics and advantages of the invention will be apparent from the description of preferred, but not exclusive, embodiments of the control unit according to the invention, non-limiting examples of which are shown in the accompanying drawings, wherein:

- на фиг. 1-3 показаны схематические виды переключающего устройства СН, управляемого блоком управления согласно изобретению;- in fig. 1-3 show schematic views of a MV switching device controlled by a control unit according to the invention;

- на фиг. 4-5 показаны схематические виды блока управления в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;- in fig. 4-5 show schematic views of a control unit in accordance with various embodiments of the invention;

- на фиг. 6-7 показаны схематические виды, иллюстрирующие способ диагностики согласно изобретению;- in fig. 6-7 are schematic views illustrating the diagnostic method according to the invention;

- на фиг. 8-9 показаны схематические примеры реализации способа диагностики согласно изобретению.- in fig. 8-9 show schematic examples of implementation of the diagnostic method according to the invention.

Как показано на чертежах, один из аспектов настоящего изобретения относится к блоку 7 управления для переключающего устройства 1 среднего напряжения (СН).As shown in the drawings, one aspect of the present invention relates to a control unit 7 for a medium voltage (MV) switching device 1.

Блок 7 управления выполнен с возможностью управлять работой переключающего устройства 1.The control unit 7 is configured to control the operation of the switching device 1.

В принципе, блок 7 управления может быть образован любым интеллектуальным электронным устройством (ИЭУ), соответственно выполненным с возможностью реализации функциональных возможностей управления, таких как функциональные возможности защиты, функциональные возможности контроля, функциональные возможности связи и т.п.In principle, the control unit 7 may be formed by any intelligent electronic device (IED) suitably configured to implement control functionality such as protection functionality, monitoring functionality, communication functionality and the like.

Например, блок 7 управления может быть защитным реле или контроллером для электрических сетей или устройств.For example, the control unit 7 may be a protective relay or a controller for electrical networks or devices.

Удобно, что блок 7 управления содержит компьютеризированные средства блока (которые могут включать в себя соответствующие ресурсы цифровой обработки, например, один или более микропроцессоров или цифровых сигнальных процессоров), выполненные с возможностью приема и выполнения программных инструкций для осуществления предусмотренных функциональных возможностей управления, реализации соответствующих схем управления, приема, обработки и выдачи сигналов данных и/или сигналов управления и т.п.Conveniently, the control unit 7 comprises computerized unit means (which may include associated digital processing resources, such as one or more microprocessors or digital signal processors) configured to receive and execute program instructions to implement the intended control functionality, implementing the corresponding control circuits, receiving, processing and issuing data signals and/or control signals, etc.

Блок 7 управления может быть встроен в переключающее устройство 1 или может быть обеспечен дистанционно относительно этого последнего.The control unit 7 can be built into the switching device 1 or can be provided remotely relative to the latter.

Блок 7 управления может быть автономным компьютеризированным устройством, при этом он может быть реализован на соответствующей компьютеризированной платформе, соответственно выполненной с возможностью управления интеллектуальной электрической сетью. Например, такая компьютеризированная платформа может быть реализована на соответствующих специализированных серверах или на уровне облачных вычислений.The control unit 7 may be a stand-alone computerized device, and it may be implemented on a corresponding computerized platform, suitably configured to control a smart electrical grid. For example, such a computerized platform can be implemented on appropriate specialized servers or at the cloud computing level.

В принципе, переключающее устройство 1 СН может быть любого типа, подходящего для установки в электрических сетях, например, автоматическим выключателем, разъединителем, контактором или другим устройством подобного типа.In principle, the MV switching device 1 can be of any type suitable for installation in electrical networks, for example a circuit breaker, disconnector, contactor or other similar type of device.

Предпочтительно, переключающее устройство 1 относится к вакуумному типу работы, как показано на приведенных чертежах. Однако в соответствии с альтернативными вариантами осуществления (не показаны) переключающее устройство 1 может быть типа с воздушной изоляцией или типа с газовой изоляцией (применительно к изолирующей среде между электрическими контактами).Preferably, the switching device 1 is of the vacuum operation type, as shown in the drawings. However, according to alternative embodiments (not shown), the switching device 1 may be an air-insulated type or a gas-insulated type (in relation to the insulating medium between electrical contacts).

В соответствии с общим определением переключающее устройство 1 содержит полюсную секцию 11 и основание 12, которые соответственно включают в себя электрические полюса 2 и основные исполнительные компоненты 5, 6 переключающего устройства.According to the general definition, the switching device 1 includes a pole section 11 and a base 12, which respectively include the electric poles 2 and the main operating components 5, 6 of the switching device.

В качестве референсного взято нормальное положение установочного устройства 1, показанного на фиг. 1-3, при этом полюсная секция 11 расположена поверх основания 12.The normal position of the installation device 1 shown in Fig. 1 is taken as a reference. 1-3, with the pole section 11 located on top of the base 12.

Удобно, что переключающее устройство 1 содержит внешнюю раму 10, которая, по меньшей мере частично, может быть выполнена из электроизоляционного материала известного типа.Conveniently, the switching device 1 includes an outer frame 10 which, at least in part, may be made of a known type of electrically insulating material.

Переключающее устройство 1 содержит один или более электрических полюсов 2.The switching device 1 contains one or more electrical poles 2.

Предпочтительно, переключающее устройство 1 является устройством многофазного (например, трехфазного) типа, и, таким образом, оно содержит множество электрических полюсов 2 (например, три).Preferably, the switching device 1 is a multi-phase (eg three-phase) type device, and thus it contains a plurality of electrical poles 2 (eg three).

Однако, в соответствии с альтернативными вариантами осуществления (не показаны) переключающее устройство 1 может быть однофазного типа и иметь один электрический полюс.However, according to alternative embodiments (not shown), the switching device 1 may be of a single-phase type and have one electric pole.

Предпочтительно, каждый электрический полюс 2 содержит соответствующий изолирующий корпус 23, который удобно прикреплен к основанию 12 переключающего устройства.Preferably, each electric pole 2 includes a corresponding insulating body 23, which is conveniently attached to the base 12 of the switching device.

Предпочтительно, каждый изолирующий корпус 23 образован удлиненным (например, цилиндрическим) полым элементом из электроизоляционного материала известного типа.Preferably, each insulating body 23 is formed by an elongated (eg, cylindrical) hollow element of a known type of electrically insulating material.

Предпочтительно, каждый изолирующий корпус 23 определяет внутренний объем, в котором размещены компоненты соответствующего электрического полюса 2.Preferably, each insulating body 23 defines an internal volume in which the components of the corresponding electric pole 2 are located.

Преимущественно, каждый электрический полюс 2 содержит первую полюсную клемму 21 и вторую полюсную клемму 22, которые могут быть механически прикреплены к корпусу 23 посредством соответствующих фланцев.Advantageously, each electrical pole 2 includes a first pole terminal 21 and a second pole terminal 22, which can be mechanically attached to the housing 23 by means of respective flanges.

Полюсные клеммы 21, 22 выполнены с возможностью электрического соединения с соответствующим электрическим проводником (например, с фазовым проводником) электрической линии.The pole terminals 21, 22 are configured to be electrically connected to a corresponding electrical conductor (for example, a phase conductor) of the electrical line.

Для каждого электрического полюса 2 переключающее устройство 1 содержит неподвижный контакт 3 и подвижный контакт 4, которые электрически связаны с первым и вторым полюсными клеммами 21, 22, соответственно.For each electrical pole 2, the switching device 1 includes a fixed contact 3 and a moving contact 4, which are electrically connected to the first and second pole terminals 21, 22, respectively.

Каждый подвижный контакт 4 выполнен с возможностью реверсивного перемещения вдоль соответствующей оси смещения, которая удобно образует главную продольную ось соответствующего электрического полюса 2.Each movable contact 4 is designed to be reversibly movable along a corresponding displacement axis, which conveniently forms the main longitudinal axis of the corresponding electric pole 2.

Предпочтительно, оси смещения подвижных контактов 4 параллельны друг другу и лежат в общей плоскости смещения.Preferably, the displacement axes of the movable contacts 4 are parallel to each other and lie in a common displacement plane.

В частности, каждый подвижный контакт 4 является реверсивно перемещаемым (см. соответствующую стрелку двунаправленного смещения на фиг. 3) между положением разъединения (положением размыкания) с соответствующим неподвижным контактом 3 и положением соединения (положением замыкания) с соответствующим неподвижным контактом 3.Specifically, each moving contact 4 is reversibly movable (see corresponding bidirectional displacement arrow in FIG. 3) between a disconnecting position (opening position) with a corresponding fixed contact 3 and a connecting position (closing position) with a corresponding fixed contact 3.

Переход подвижных контактов 4 из указанного положения соединения в указанное положение разъединения представляет собой маневр размыкания переключающего устройства 1, тогда как переход подвижных контактов 4 из указанного положения разъединения в указанное положение соединения представляет собой маневр замыкания переключающего устройства 1.The transition of the movable contacts 4 from the specified connection position to the specified disconnection position represents an opening maneuver of the switching device 1, while the transition of the movable contacts 4 from the specified disconnection position to the specified connection position represents a closing maneuver of the switching device 1.

Предпочтительно, переключающее устройство 1 относится к вакуумному типу работы, как показано на приведенных чертежах. В этом случае для каждого электрического полюса 2 переключающее устройство 1 содержит вакуумную колбу 25, в которой находится соответствующая пара подвижных и неподвижных контактов 3, 4, которые могут быть соединены/разъединены друг с другом.Preferably, the switching device 1 is of the vacuum operation type, as shown in the drawings. In this case, for each electric pole 2, the switching device 1 contains a vacuum flask 25, in which there is a corresponding pair of movable and fixed contacts 3, 4, which can be connected/disconnected with each other.

Переключающее устройство 1 содержит серводвигательный блок 5, обеспечивающий усилия срабатывания для приведения в действие подвижных контактов 4.The switching device 1 contains a servomotor unit 5, which provides actuation forces for actuating the moving contacts 4.

Серводвигательный блок 5 содержит, для каждого электрического полюса, по меньшей мере, серводвигательный двигатель 51, выходной вал которого функционально связан с соответствующим подвижным контактом 4 электрического полюса.The servomotor unit 5 contains, for each electric pole, at least a servomotor motor 51, the output shaft of which is operatively connected to the corresponding movable contact 4 of the electric pole.

Однако в альтернативных вариантах осуществления изобретения (не показаны) вышеуказанный серводвигательный блок может содержать один серводвигатель, выходной вал которого механически связан со всеми подвижными контактами 4 электрических полюсов.However, in alternative embodiments of the invention (not shown), the above servo motor unit may comprise one servo motor whose output shaft is mechanically coupled to all 4 electrical pole moving contacts.

Удобно, что серводвигательный блок 5 способен обеспечивать сигнал θD состояния серводвигателя, характеризующий условия работы одного или более серводвигателей, например угловое положение роторов указанных одного или более серводвигателей 51.Conveniently, the servo motor unit 5 is capable of providing a servo motor state signal θ D indicative of the operating conditions of the one or more servo motors, such as the angular position of the rotors of the one or more servo motors 51.

Предпочтительно, серводвигательный блок 5 для каждого серводвигателя 51 содержит блок 53 питания и управления.Preferably, the servo motor unit 5 for each servo motor 51 includes a power supply and control unit 53.

Предпочтительно каждый блок 53 питания и управления содержит подходящие электрические схемы для питания соответствующего электродвигателя 50 и подходящие электронные схемы (например, включающие в себя один или более цифровых процессоров, таких как микропроцессоры) для управления работой соответствующего серводвигателя 51, например, в ответ на соответствующий сигнал CS регулирования серводвигателя, принятый от блока 7 управления.Preferably, each power and control unit 53 includes suitable electrical circuitry for powering a corresponding motor 50 and suitable electronic circuitry (eg, including one or more digital processors, such as microprocessors) for controlling operation of a corresponding servo motor 51, for example, in response to a corresponding signal. The servo motor control CS received from the control unit 7.

Переключающее устройство 1 содержит узел 6 передачи движения, выполненный с возможностью функционально связывать серводвигательный блок 5 с подвижными контактами 4 электрических полюсов 2.The switching device 1 contains a motion transmission unit 6, configured to functionally connect the servomotor unit 5 with the moving contacts 4 of the electrical poles 2.

Предпочтительно, узел 6 передачи движения содержит, для каждого электрического полюса 2, эксцентриковый механизм 61 передачи движения, удобно выполненный таким образом, чтобы приводиться в действие вращательными механическими усилиями, создаваемыми соответствующим серводвигателем 51, и передавать, в свою очередь, поступательные механические усилия для приведения в действие подвижного контакта 4 соответствующего электрического полюса 2 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.Preferably, the motion transmission unit 6 comprises, for each electric pole 2, an eccentric motion transmission mechanism 61 conveniently configured to be driven by rotational mechanical forces generated by a corresponding servo motor 51 and, in turn, transmit translational mechanical forces to drive into action of the movable contact 4 of the corresponding electrical pole 2 during the opening maneuver or closing maneuver of the switching device.

Предпочтительно, узел 6 передачи движения дополнительно содержит, для каждого электрического полюса 2, механизм 62 передачи движения, выполненный с возможностью его приведения в действие поступательными механическими усилиями, создаваемыми соответствующим эксцентриковым механизмом 61, и передачи, в свою очередь, поступательных механических усилий на подвижный контакт 4 соответствующего электрического полюса 2 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.Preferably, the motion transmission unit 6 further comprises, for each electric pole 2, a motion transmission mechanism 62 configured to be actuated by translational mechanical forces generated by a corresponding eccentric mechanism 61 and, in turn, transmit translational mechanical forces to the moving contact. 4 of the corresponding electrical pole 2 during the opening maneuver or closing maneuver of the switching device.

В общем, электрические полюса 2, серводвигательный блок 5 и узел 6 передачи движения могут быть известного типа, и для краткости они здесь не будут раскрываться подробнее. В качестве примера, они могут быть выполнены и работать как в переключающем устройстве, раскрытом в европейской заявке на патент №. ЕР 17154638.5.In general, the electric poles 2, the servo motor unit 5 and the motion transmission unit 6 may be of a known type, and for the sake of brevity they will not be described in more detail here. As an example, they can be configured and operate as in the switching device disclosed in European patent application no. EP 17154638.5.

Предпочтительно, блок 7 управления переключающего устройства 1 содержит первую схему 71 управления, выполненную с возможностью обеспечения функциональных возможностей контроля и управления для управления работой указанного переключающего устройства.Preferably, the control unit 7 of the switching device 1 includes a first control circuit 71 configured to provide monitoring and control functionality for controlling the operation of said switching device.

Удобно, что первая схема 71 управления выполнена с возможностью выдачи референсного сигнала PR положения, характеризующего референсное положение для подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания указанного переключающего устройства.Conveniently, the first control circuit 71 is configured to output a position reference signal P R indicative of a reference position for the movable contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of said switching device.

Первая схема 71 управления выполнена с возможностью вычисления референсного сигнала PR положения путем выбора и обработки кривой CIP оптимального положения, характеризующей требуемый профиль положения для подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.The first control circuit 71 is configured to calculate a reference position signal P R by selecting and processing an optimal position curve C IP characterizing the desired position profile for the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device.

Предпочтительно, первая схема 71 управления выбирает указанную референсную кривую CIP оптимального положения из набора заданных кривых оптимального положения, хранящихся в библиотеке 78 блока 7 управления.Preferably, the first control circuit 71 selects the specified optimal position reference curve C IP from a set of predetermined optimal position curves stored in the library 78 of the control unit 7.

Такой процесс выбора может происходить в зависимости от командных сигналов, принимаемых блоком 7 управления (например, от соответствующего человеко-машинного интерфейса (HMI, human machine interface) или удаленного компьютеризированного устройства), или на основании заданного порядка выбора, который учитывает тип переключающего устройства.Such a selection process may occur depending on command signals received by the control unit 7 (for example, from a corresponding human machine interface (HMI) or a remote computerized device), or based on a predetermined selection order that takes into account the type of switching device.

Предпочтительно, блок 7 управления содержит вторую схему 72 управления, выполненную с возможностью обеспечения функциональных возможностей управления с обратной связью при работе переключающего устройства.Preferably, the control unit 7 includes a second control circuit 72 configured to provide feedback control functionality for operation of the switching device.

Функциональные возможности управления, обеспечиваемые второй схемой 72 управления, в основном направлены на гарантирование стабильного и точного управления работой переключающего устройства.The control functionality provided by the second control circuit 72 is mainly aimed at ensuring stable and accurate control of the operation of the switching device.

Для обеспечения указанных функциональных возможностей управления вторая схема 72 управления удобно включает в себя множество вложенных модулей 721, 722, 723, 724, 725 управления с обратной связью для управления, по меньшей мере, положением и скоростью указанных подвижных контактов 4.To provide said control functionality, the second control circuit 72 conveniently includes a plurality of nested feedback control modules 721, 722, 723, 724, 725 for controlling at least the position and speed of said moving contacts 4.

Вторая схема 72 управления выполнена с возможностью приема референсного сигнала PR положения и сигнала θD состояния серводвигателя, выдаваемых первой схемой 71 управления и серводвигательным блоком 5, соответственно.The second control circuit 72 is configured to receive a position reference signal P R and a servo motor state signal θ D output by the first control circuit 71 and the servo motor unit 5, respectively.

На основании сигнала θD состояния серводвигателя, вторая схема 72 управления имеет возможность вычисления одного или более сигналов PF, vF, TF определения, характеризующих фактические параметры подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.Based on the servomotor state signal θ D , the second control circuit 72 is capable of calculating one or more determination signals P F , v F , T F indicative of the actual parameters of the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device.

На основании референсного сигнала PR положения и сигналов PF, vF, TF определения вторая схема 72 управления имеет возможность вычисления и выдачи сигнала CS регулирования серводвигателя для управления работой серводвигательного блока 5.Based on the position reference signal P R and the determination signals P F , v F , T F , the second control circuit 72 is capable of calculating and outputting a servo motor control signal CS to control the operation of the servo motor unit 5.

Предпочтительно (как показано на приведенных чертежах) блок 7 управления содержит третью схему 73 управления, выполненную с возможностью обеспечения функциональных возможностей управления с прямой связью при работе переключающего устройства.Preferably (as shown in the accompanying drawings), the control unit 7 includes a third control circuit 73 configured to provide feedforward control functionality when operating the switching device.

Функциональные возможности управления, обеспечиваемые третьей схемой 73 управления, в основном направлены на улучшение времени отклика при управлении работой переключающего устройства за счет улучшения динамических параметров второй схемы 72 управления.The control functionality provided by the third control circuit 73 is primarily aimed at improving the response time in controlling the operation of the switching device by improving the dynamic parameters of the second control circuit 72 .

Для обеспечения указанных функциональных возможностей управления третья схема 73 управления удобно взаимодействует со второй схемой 72 управления, чтобы настраивать один или более сигналов (например, референсные сигналы TR1, vR1), вычисляемых и выдаваемых одним или более из вложенных модулей 721, 722, 723, 724, 725 управления с обратной связью.To provide said control functionality, the third control circuit 73 conveniently interfaces with the second control circuit 72 to configure one or more signals (eg, reference signals T R1 , v R1 ) calculated and output by one or more of the submodules 721 , 722 , 723 , 724, 725 feedback control.

Третья схема 73 управления выполнена с возможностью приема и обработки референсного сигнала PR положения, выдаваемого первой схемой 71 управления.The third control circuit 73 is configured to receive and process the position reference signal P R output by the first control circuit 71 .

На основании этого сигнала, принятого на входе, третья схема 73 управления имеет возможность вычисления и выдачи настроечного сигнала FF.Based on this signal received at the input, the third control circuit 73 is capable of calculating and outputting a tuning signal FF.

Вторая схема 72 управления принимает настроечный сигнал FF и использует его для настройки одного или более сигналов регулирования или референсных сигналов TRI, vRI, вычисляемых указанными модулями управления с обратной связью.The second control circuit 72 receives the tuning signal FF and uses it to adjust one or more control signals or reference signals T RI , v RI calculated by said feedback control modules.

На фиг. 4 схематично показан вариант осуществления блока 7 управления.In fig. 4 schematically shows an embodiment of the control unit 7.

В соответствии с этим вариантом осуществления вторая схема 72 управления содержит три вложенных модуля 721, 722, 723 управления с обратной связью для управления положением, скоростью и усилием срабатывания подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.According to this embodiment, the second control circuit 72 includes three nested feedback control modules 721, 722, 723 for controlling the position, speed and actuation force of the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device.

Предпочтительно, вторая схема 72 управления содержит первый модуль 721 управления с обратной связью, который предназначен для управления положением подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.Preferably, the second control circuit 72 includes a first feedback control module 721, which is configured to control the position of the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device.

В частности, во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства второй модуль 722 управления с обратной связью способен обрабатывать референсный сигнал PR положения, выдаваемый первой схемой 71 управления, и сигнал θD состояния серводвигателя, выдаваемый серводвигателем 5, и выдавать референсный сигнал vR скорости для внутреннего модуля управления с обратной связью.Specifically, during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the second feedback control unit 722 is capable of processing the position reference signal P R output by the first control circuit 71 and the servo motor state signal θ D output by the servo motor 5, and outputting the reference signal v R speed for internal closed-loop control module.

Во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства первый модуль 721 управления с обратной связью принимает референсный сигнал PR положения и сигнал θD состояния серводвигателя.During an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the first feedback control unit 721 receives a position reference signal P R and a servo motor state signal θ D .

Первый модуль 721 управления с обратной связью вычисляет сигнал PF определения положения, характеризующий фактическое положение подвижных контактов 4, на основании сигнала θD состояния серводвигателя.The first feedback control unit 721 calculates a position determination signal P F indicative of the actual position of the moving contacts 4 based on the servo motor state signal θ D .

Для этого первый модуль 721 управления с обратной связью содержит вычислительный блок 721А, выполненный с возможностью приема и обработки сигнала θD состояния серводвигателя и выдачи сигнала PF определения положения.For this purpose, the first feedback control module 721 includes a computing unit 721A configured to receive and process the servomotor state signal θ D and output a position determination signal P F .

Первый модуль 721 управления с обратной связью вычисляет сигнал Ре ошибки положения, характеризующий разницу между референсным сигналом PR положения и определением PF положения.The first feedback control unit 721 calculates a position error signal P e indicative of the difference between the reference position signal P R and the position determination P F .

Для этого первый модуль 721 управления с обратной связью содержит другой вычислительный блок 721В, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать референсный сигнал PR положения и сигнал PD определения положения и выдавать сигнал Ре ошибки положения.To this end, the first feedback control module 721 includes another computing unit 721B configured to receive and process a position reference signal P R and a position determination signal P D and output a position error signal P e .

Первый модуль 721 управления с обратной связью вычисляет референсный сигнал vR скорости, характеризующий референсную скорость для подвижных контактов 4.The first feedback control module 721 calculates a speed reference signal v R indicative of a reference speed for the moving contacts 4.

Для этого первый модуль 721 управления с обратной связью содержит блок 721С регулирования, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать сигнал Ре ошибки положения и выдавать референсный сигнал vR скорости.For this purpose, the first feedback control module 721 comprises a control unit 721C configured to receive and process the position error signal Pe and output a speed reference signal vR .

Предпочтительно, вторая схема 72 управления содержит второй модуль 722 управления с обратной связью, который предназначен для управления скоростью подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.Preferably, the second control circuit 72 includes a second feedback control module 722, which is configured to control the speed of the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device.

В частности, во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства, второй модуль 722 управления с обратной связью выполнен с возможностью обрабатывать референсный сигнал vR скорости, выдаваемый первым модулем 72 управления с обратной связью и сигнал θD состояния серводвигателя, выдаваемый серводвигательным блоком 5, и выдавать первый референсный сигнал TR1 усилия срабатывания для внутреннего модуля управления с обратной связью.Specifically, during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the second feedback control unit 722 is configured to process the speed reference signal v R output by the first feedback control unit 72 and the servo motor state signal θ D output by the servo motor unit 5. and output a first actuating force reference signal T R1 to the internal feedback control module.

Во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства второй модуль 722 управления с обратной связью принимает референсный сигнал vR скорости и сигнал θD состояния серводвигателя.During an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the second feedback control unit 722 receives a speed reference signal v R and a servo motor state signal θ D .

На основании сигнала θD состояния серводвигателя второй модуль 722 управления с обратной связью затем вычисляет сигнал vf определения скорости, характеризующий фактическую скорость подвижных контактов 4.Based on the servo motor state signal θ D , the second feedback control unit 722 then calculates a speed detection signal vf indicative of the actual speed of the moving contacts 4.

Для этого второй модуль 722 управления с обратной связью удобно содержит вычислительный блок 722А, выполненный с возможностью приема и обработки сигнала θD состояния серводвигателя и выдачи сигнала vF определения скорости.To this end, the second feedback control module 722 conveniently includes a computing unit 722A configured to receive and process the servo motor state signal θ D and output a speed determination signal v F .

Второй модуль 722 управления с обратной связью вычисляет сигнал ve ошибки скорости, характеризующий разницу между референсным сигналом скорости vR и определением vF скорости.The second feedback control module 722 calculates a speed error signal v e indicative of the difference between the reference speed signal v R and the speed determination v F .

Для этого второй модуль 722 управления с обратной связью содержит другой вычислительный блок 722В, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать референсный сигнал скорости vR и сигнал детектирования скорости vF и выдавать сигнал ve ошибки скорости.To this end, the second feedback control module 722 includes another computing unit 722B configured to receive and process a speed reference signal v R and a speed detection signal v F and output a speed error signal v e .

Второй модуль 722 управления с обратной связью вычисляет первый референсный сигнал TR1 усилия срабатывания, характеризующий референсное усилие срабатывания, которое нужно приложить к подвижным контактам 4. Для этого второй модуль 722 управления с обратной связью содержит блок 722С регулирования, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать сигнал ve ошибки скорости и выдавать первый референсный сигнал TR1 усилия срабатывания.The second feedback control module 722 calculates a first response force reference signal T R1 characterizing the reference response force to be applied to the moving contacts 4. For this purpose, the second feedback control module 722 includes a control unit 722C configured to receive and process the signal v e speed errors and output the first reference signal T R1 of the actuation force.

Предпочтительно, вторая схема 72 управления содержит третий модуль 723 управления с обратной связью, который предназначен для управления усилием срабатывания, приложенным к подвижным контактам 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.Preferably, the second control circuit 72 includes a third feedback control module 723, which is configured to control the actuation force applied to the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device.

В частности, во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства третий модуль 723 управления с обратной связью способен обрабатывать первый референсный сигнал TR1 срабатывания, выдаваемый вторым контуром 722 управления, сигнал θD состояния серводвигателя, выдаваемый серводвигательным блоком 5, и настроечный сигнал FF, выдаваемый третьим устройством 73 управления, и выдавать сигнал CS регулирования серводвигателя для серводвигательного блока 5.Specifically, during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the third feedback control unit 723 is capable of processing a first reference operation signal T R1 output by the second control loop 722, a servo motor state signal θ D output by the servo motor unit 5, and a setting signal FF, output by the third control device 73, and output a servo motor control signal CS to the servo motor unit 5.

Во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства третий модуль 723 управления с обратной связью принимает первый референсный сигнал TR1 срабатывания, сигнал θD состояния серводвигателя и настроечный сигнал FF.During an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the third feedback control unit 723 receives the first operation reference signal T R1 , the servo motor state signal θ D , and the setting signal FF.

Третий модуль 723 управления с обратной связью вычисляет второй референсный сигнал TR2 усилия срабатывания, характеризующий настроенное референсное усилие срабатывания для указанных подвижных контактов 4.The third feedback control module 723 calculates a second actuating force reference signal T R2 indicative of the adjusted reference actuating force for said moving contacts 4.

Для этого третий модуль 723 управления с обратной связью удобно включает в себя вычислительный блок 723D, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать первый референсный сигнал TR1 усилия срабатывания и настроечный сигнал FF и выдавать второй референсный сигнал TR2 усилия срабатывания. Удобно, что второй референсный сигнал TR2 срабатывания вычисляют таким образом, чтобы улучшить общее время отклика второй схемы 72 управления для возможных отклонений референсного сигнала PR положения или возможного отклонения рабочего состояния подвижных контактов 4 (как характеризуется сигналом θD состояния серводвигателя).To this end, the third feedback control module 723 conveniently includes a computing unit 723D configured to receive and process the first actuation force reference signal T R1 and the adjustment signal FF and output the second actuation force reference signal T R2 . Conveniently, the second reference actuation signal T R2 is calculated so as to improve the overall response time of the second control circuit 72 for possible deviations in the position reference signal P R or possible deviations in the operating state of the moving contacts 4 (as characterized by the servo motor state signal θ D ).

На основании сигнала θD состояния серводвигателя, третий модуль 723 управления с обратной связью вычисляет сигнал TF определения усилия срабатывания, характеризующий фактическое усилие срабатывания, воздействующее на подвижные контакты 4.Based on the servo motor state signal θ D , the third feedback control unit 723 calculates an actuation force determination signal T F indicative of the actual actuation force acting on the movable contacts 4.

Для этого третий модуль 723 управления с обратной связью удобно содержит другой вычислительный блок 723А, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать сигнал θD состояния серводвигателя и выдавать сигнал TF определения усилия срабатывания.For this purpose, the third feedback control module 723 conveniently includes another computing unit 723A configured to receive and process the servo motor state signal θ D and output an actuating force detection signal T F .

Третий модуль 723 управления с обратной связью вычисляет сигнал Те ошибки усилия срабатывания, характеризующий разницу между вторым референсным сигналом TR2 усилия срабатывания и определением TF усилия срабатывания.The third feedback control unit 723 calculates an actuation force error signal T e indicative of the difference between the second actuation force reference signal T R2 and the actuation force determination T F .

Для этого третий модуль 723 управления с обратной связью удобно содержит другой вычислительный блок 723В, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать второй референсный сигнал TR2 усилия срабатывания и сигнал TF определения усилия срабатывания и выдавать сигнал Те ошибки усилия срабатывания.To this end, the third feedback control module 723 conveniently includes another computing unit 723B configured to receive and process the second actuation force reference signal T R2 and the actuation force determination signal T F and output an actuation force error signal T e .

Третий модуль 723 управления с обратной связью вычисляет сигнал CS регулирования серводвигателя, который нужно подать на серводвигательный блок 5, чтобы управлять его работой.The third feedback control unit 723 calculates the servo motor control signal CS to be supplied to the servo motor unit 5 to control its operation.

Для этого третий модуль 723 управления с обратной связью удобно содержит блок 723С регулирования, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать сигнал Те ошибки усилия срабатывания и выдавать сигнал CS регулирования серводвигателя.For this purpose, the third feedback control module 723 conveniently includes a control unit 723C configured to receive and process the actuation force error signal T e and output a servo motor control signal CS.

На фиг. 5 схематично показан альтернативный вариант осуществления блока 7 управления.In fig. 5 schematically shows an alternative embodiment of the control unit 7.

Согласно этому варианту осуществления второе устройство 72 управления содержит два вложенных модуля 724, 725 управления с обратной связью для управления положением и скоростью подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.According to this embodiment, the second control device 72 includes two nested feedback control modules 724, 725 for controlling the position and speed of the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device.

Предпочтительно, второе управляющее устройство 72 содержит четвертый модуль 724 управления с обратной связью, предназначенный для управления положением подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.Preferably, the second control device 72 includes a fourth feedback control module 724 for controlling the position of the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device.

В частности, во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства четвертый модуль 724 управления с обратной связью способен обрабатывать референсный сигнал PR положения, выдаваемый первой схемой 71 управления, и сигнал θD состояния серводвигателя, выдаваемый серводвигательным блоком 5, и выдавать референсный сигнал vR1 скорости для внутреннего модуля управления с обратной связью.Specifically, during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the fourth feedback control unit 724 is capable of processing the position reference signal P R output by the first control circuit 71 and the servo motor state signal θ D output by the servo motor unit 5, and outputting the reference signal vR1 speed for internal closed-loop control module.

Во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства четвертый модуль 724 управления с обратной связью принимает референсный сигнал PR положения и сигнал θD состояния серводвигателя.During an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the fourth feedback control unit 724 receives a position reference signal P R and a servo motor state signal θ D .

На основании сигнала θD состояния серводвигателя, четвертый модуль 724 управления с обратной связью вычисляет сигнал PF определения положения, характеризующий фактическое положение подвижных контактов 4.Based on the servo motor state signal θ D , the fourth feedback control unit 724 calculates a position determination signal P F indicative of the actual position of the moving contacts 4.

Для этого четвертый модуль 724 управления с обратной связью удобно содержит вычислительный блок 724А, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать сигнал θD состояния серводвигателя и выдавать сигнал PF определения положения.To this end, the fourth feedback control module 724 conveniently includes a computing unit 724A configured to receive and process the servo motor state signal θ D and output a position determination signal P F .

Четвертый модуль 724 управления с обратной связью вычисляет сигнал Ре ошибки положения, характеризующий разницу между референсным сигналом PR положения и определением PF положения.The fourth feedback control module 724 calculates a position error signal P e indicative of the difference between the reference position signal P R and the position determination P F .

Для этого четвертый модуль 724 управления с обратной связью удобно содержит другой вычислительный блок 724В, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать референсный сигнал PR положения и сигнал PF определения положения и выдавать сигнал Ре ошибки положения.To this end, the fourth feedback control module 724 conveniently includes another computing unit 724B configured to receive and process the position reference signal P R and the position determination signal P F and output a position error signal Pe.

Четвертый модуль 724 управления с обратной связью вычисляет первый референсный сигнал vR1 скорости, характеризующий референсную скорость для подвижных контактов 4.The fourth feedback control module 724 calculates a first speed reference signal v R1 indicative of the reference speed for the moving contacts 4.

Для этого четвертый модуль 724 управления с обратной связью удобно включает в себя блок 724С регулирования, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать сигнал Ре ошибки положения и выдавать первый референсный сигнал vR1 скорости.To this end, the fourth feedback control module 724 conveniently includes a control unit 724C configured to receive and process the position error signal P e and output a first speed reference signal v R1 .

Предпочтительно, вторая схема 72 управления содержит пятый модуль 725 управления с обратной связью, который предназначен для управления скоростью подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.Preferably, the second control circuit 72 includes a fifth feedback control module 725, which is configured to control the speed of the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device.

В частности, во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства пятый модуль 725 управления с обратной связью имеет возможность обрабатывать первый референсный сигнал vR1 скорости, выдаваемый четвертым контуром 724 управления, сигнал θD состояния серводвигателя, выдаваемый серводвигательным блоком 5 и настроечный сигнал FF, выдаваемый третьей схемой 73 управления, и выдавать сигнал CS регулирования серводвигателя для серводвигательного блока 5.Specifically, during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the fifth feedback control unit 725 is capable of processing the first speed reference signal v R1 output by the fourth control loop 724, the servo motor state signal θ D output by the servo motor unit 5, and the tuning signal FF. output by the third control circuit 73, and output a servo motor control signal CS to the servo motor unit 5.

Во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства пятый модуль 725 управления с обратной связью принимает первый референсный сигнал vR1 скорости, сигнал θD состояния серводвигателя и настроечный сигнал FF.During an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, the fifth feedback control unit 725 receives the first speed reference signal v R1 , the servo motor state signal θ D , and the setting signal FF.

Пятый модуль 725 управления с обратной связью вычисляет второй референсный сигнал vR2 скорости, характеризующий настроенную референсную скорость для подвижных контактов 4.The fifth feedback control module 725 calculates a second speed reference signal v R2 indicative of the configured reference speed for the moving contacts 4.

Для этого пятый модуль 725 управления с обратной связью удобно включает в себя вычислительный блок 725D, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать первый референсный сигнал vR1 скорости и настроечный сигнал FF и выдавать второй референсный сигнал vR2 скорости.To this end, the fifth feedback control module 725 conveniently includes a computing unit 725D configured to receive and process the first speed reference signal v R1 and the setting signal FF and output the second speed reference signal v R2 .

Удобно, что второй сигнал vR2 скорости вычисляется таким образом, чтобы улучшить общее время отклика второй схемы 72 управления для возможных отклонений референсного сигнала PR положения или рабочего состояния подвижных контактов 4 (как косвенно сообщает сигнал θD состояния серводвигателя).Conveniently, the second speed signal v R2 is calculated so as to improve the overall response time of the second control circuit 72 for possible deviations of the position reference signal P R or operating state of the moving contacts 4 (as indirectly communicated by the servo motor state signal θ D ).

На основании сигнала θD состояния серводвигателя пятый модуль 725 управления с обратной связью вычисляет сигнал vF определения скорости, характеризующий фактическую скорость подвижных контактов 4.Based on the servo motor state signal θ D , the fifth feedback control unit 725 calculates a speed detection signal v F indicative of the actual speed of the moving contacts 4.

Для этого пятый модуль 725 управления с обратной связью удобно содержит другой вычислительный блок 725А, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать сигнал θD состояния серводвигателя и выдавать сигнал vF определения скорости.To this end, the fifth feedback control module 725 conveniently includes another computing unit 725A configured to receive and process the servo motor state signal θ D and output a speed determination signal v F .

Пятый модуль 725 управления с обратной связью затем вычисляет сигнал ve ошибки скорости, характеризующий разницу между вторым (настроенным) референсным сигналом скорости vR2 и определением vF скорости.The fifth feedback control module 725 then calculates a speed error signal v e indicative of the difference between the second (adjusted) speed reference signal v R2 and the speed determination v F .

Для этого пятый модуль 725 управления с обратной связью удобно содержит другой вычислительный блок 725В, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать второй референсный сигнал vR2 скорости и сигнал vF определения скорости и выдавать сигнал ve ошибки скорости.To this end, the fifth feedback control module 725 conveniently includes another computing unit 725B configured to receive and process the second speed reference signal v R2 and the speed determination signal v F and output a speed error signal v e .

Пятый модуль 725 управления с обратной связью вычисляет сигнал CS регулирования серводвигателя, который нужно подавать на серводвигательный блок 5, чтобы управлять его работойThe fifth feedback control unit 725 calculates the servo motor control signal CS to be supplied to the servo motor unit 5 to control its operation.

Для этого пятый модуль 725 управления с обратной связью содержит блок 725С регулирования, выполненный с возможностью принимать и обрабатывать сигнал ve ошибки скорости и выдавать сигнал CS регулирования серводвигателя.For this purpose, the fifth feedback control module 725 includes a control unit 725C configured to receive and process the speed error signal v e and output a servo motor control signal CS.

Существенный аспект изобретения состоит в том, что первая схема 71 управления выполнена с возможностью реализации способа 100 диагностики для проверки рабочих параметров указанных электрических полюсов 2 на основании одного или более сигналов PF, vF, TF определения, характеризующих фактические параметры подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.An essential aspect of the invention is that the first control circuit 71 is configured to implement a diagnostic method 100 for checking the operating parameters of said electrical poles 2 based on one or more determination signals P F , v F , T F characterizing the actual parameters of the moving contacts 4 in time of the opening maneuver or closing maneuver of the switching device.

В соответствии с изобретением эти сигналы PF, vF, TF определения выдаются одним или более модулями 721, 722, 723, 724, 725 управления с обратной связью второй схемы 72 управления и вычисляются посредством указанных модулей управления с обратной связью на основании сигнала θD состояния серводвигателя, выдаваемого серводвигательным блоком 5In accordance with the invention, these determination signals P F , v F , T F are provided by one or more feedback control modules 721, 722, 723, 724, 725 of the second control circuit 72 and are calculated by said feedback control modules based on the signal θ D servo motor status output by servo motor unit 5

Очевидно, что первая схема 71 управления способна обеспечивать дополнительные функциональные возможности управления, которые могут быть известного типа и для краткости не будут здесь раскрываться. Такие дополнительные функциональные возможности управления могут включать в себя функциональные возможности сетевого межблочного управления, функциональные возможности связи, защитные функциональные возможности и т.п.It will be appreciated that the first control circuit 71 is capable of providing additional control functionality, which may be of a known type and for the sake of brevity will not be disclosed here. Such additional control functionality may include interconnect network control functionality, communication functionality, security functionality, and the like.

Далее вышеуказанный способ 100 диагностики раскрывается более подробно в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения (фиг. 6).Next, the above diagnostic method 100 is described in more detail in accordance with a preferred embodiment of the invention (FIG. 6).

Предпочтительно, способ 100 диагностики содержит этап 101 получения одной или более первых кривых Clv, CIT, характеризующих оптимальные параметры переключающего устройства 1 во время маневра размыкания или маневра замыкания указанного переключающего устройства.Preferably, the diagnostic method 100 comprises the step 101 of obtaining one or more first curves C lv , C IT characterizing the optimal parameters of the switching device 1 during an opening maneuver or a closing maneuver of said switching device.

Одна или более первых кривых (например, первые кривые Clv) могут быть вычислены на основании вышеуказанного кривой CIP оптимального положения, которую выбирают и обрабатывают посредством первой схемы 71 управления для вычисления референсного сигнала PR положения, подаваемого на вторую и третью схемы 72, 73 управления.One or more first curves (e.g., first C lv curves) may be calculated based on the above optimal position curve C IP that is selected and processed by the first control circuit 71 to calculate a position reference signal P R supplied to the second and third circuits 72. 73 controls.

Одна или более первых кривых (например, первые кривые CIT) могут быть заданы, при этом их можно извлечь из носителя данных (например, из библиотеки 78).One or more first curves (eg, first C IT curves) may be defined and retrieved from a storage medium (eg, library 78).

Предпочтительно, первые кривые Clv, CIT, полученные с помощью первой схемы 71 управления, характеризуют оптимальные профили скорости и усилия срабатывания указанных подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства 1.Preferably, the first curves Clv, C IT obtained by the first control circuit 71 characterize the optimal speed and actuation force profiles of said moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device 1.

На практике первые кривые Clv, CIT представляют оптимальные профили скорости и усилия срабатывания, которым должны следовать подвижные контакты 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства 1, выполняемых с помощью второй и третьей схем управления, управляющих переключающим устройством таким образом, чтобы следовать референсному сигналу PR положения, выдаваемому первой схемой 71 управления.In practice, the first curves C lv , C IT represent the optimal speed and actuation force profiles that the moving contacts 4 must follow during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device 1, carried out by the second and third control circuits controlling the switching device in such a way that follow the position reference signal P R output by the first control circuit 71 .

Предпочтительно, способ 100 диагностики содержит дополнительный этап 102 вычисления одной или более вторых кривых CAv, CAT, характеризующих фактические параметры переключающего устройства 1 во время маневра размыкания или маневра замыкания указанного переключающего устройства.Preferably, the diagnostic method 100 comprises an additional step 102 of calculating one or more second curves C Av , C AT characterizing the actual parameters of the switching device 1 during an opening maneuver or a closing maneuver of said switching device.

Предпочтительно, вторые кривые CAv, CAT вычисляют на основании вышеуказанных сигналов PF, vF, TF определения посредством одного или более модулей 721, 722, 723, 724, 725 управления с обратной связью второй схемы 72 управления и вычисляют посредством указанных модулей управления с обратной связью на основании сигнала θD состояния серводвигателя, выдаваемого серводвигательным блоком 5.Preferably, the second curves C Av , C AT are calculated based on the above determination signals P F , v F , T F by one or more feedback control modules 721, 722, 723, 724, 725 of the second control circuit 72 and calculated by said modules feedback control based on the servo motor state signal θ D output from the servo motor unit 5.

Предпочтительно, вторые кривые CAv, CAT, вычисленные с помощью первой схемы 71 управления, характеризуют фактические профили скорости подвижных контактов 4 и усилие срабатывания, воздействующее на указанные подвижные контакты во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства 1.Preferably, the second curves C Av , C AT calculated using the first control circuit 71 characterize the actual speed profiles of the moving contacts 4 and the actuation force acting on said moving contacts during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device 1.

На практике вторые кривые CAv, CAT представляют собой фактические профили скорости и усилия срабатывания, которым в действительности следуют подвижные контакты 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства 1, выполняемых с помощью второй и третьей схем управления, управляющих переключающим устройством таким образом, чтобы следовать референсному сигналу PR положения, выдаваемому первой схемой 71 управления.In practice, the second curves C Av , C AT represent the actual speed and actuation force profiles that the moving contacts 4 actually follow during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device 1 performed by the second and third control circuits controlling the switching device in this manner to follow the position reference signal P R output by the first control circuit 71 .

Предпочтительно, способ 100 диагностики содержит дополнительный этап 103, на котором выполняют процедуру 150 сравнения между первой и второй кривыми Clv, CIT, CAv, CAT для контроля рабочего состояния одного или более компонентов указанных электрических полюсов.Preferably, the diagnostic method 100 includes an additional step 103 in which a comparison procedure 150 is performed between the first and second curves C lv , C IT , C Av , C AT to monitor the operating status of one or more components of said electrical poles.

Далее вышеуказанное сравнение 150 будет раскрыто более подробно в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения (фиг. 7).The above comparison 150 will now be described in more detail in accordance with a preferred embodiment of the invention (FIG. 7).

Предпочтительно, процедура 150 сравнения содержит этап 151 выбора рабочего параметра электрических полюсов 2, подлежащего контролю.Preferably, the comparison procedure 150 comprises a step 151 of selecting an operating parameter of the electric poles 2 to be monitored.

Как станет более очевидно из нижеприведенных примеров, таким рабочим параметром может быть эффективность передачи движения узла 6 передачи движения, уровень эрозии электрических контактов 3, 4 электрических полюсов и т.п., на практике - любой подходящий рабочий параметр, который может характеризовать рабочее состояние компонента электрического полюса.As will become more apparent from the following examples, such an operating parameter may be the efficiency of the motion transmission of the motion transmission unit 6, the level of erosion of the electrical contacts 3, 4 of the electrical poles, etc., in practice, any suitable operating parameter that can characterize the operating condition of the component electric pole.

Предпочтительно, процедура 150 сравнения содержит этап 152 выбора временного окна Т1, Т2, Т3, Т4 наблюдения для первой и второй кривых Clv, CIT, CAv, CAT для контроля рабочего состояния выбранного рабочего параметра (фиг. 8-9).Preferably, the comparison routine 150 comprises a step 152 of selecting an observation time window T1, T2, T3, T4 for the first and second curves C lv , C IT , C Av , C AT to monitor the operating status of the selected operating parameter (FIGS. 8-9).

Временные окна Т1-Т4 наблюдения представляют собой подходящие временные интервалы, которые выбирают в зависимости от характера выбранного рабочего параметра.The observation time windows T1-T4 are suitable time intervals that are selected depending on the nature of the selected operating parameter.

Например, можно выбрать заданное временное окно Т1 наблюдения для первой и второй кривых Clv, CIT, CAv, CAT для контроля эффективности передачи движения узла 6 передачи движения, в то время как другие временные окна Т3-Т4 наблюдения можно выбрать для контроля уровня эрозии электрических контактов, и т.д.For example, a predetermined observation time window T1 for the first and second curves C lv , C IT , C Av , C AT may be selected to monitor the motion transmission efficiency of the motion transmission unit 6, while other observation time windows T3 to T4 may be selected to monitor level of erosion of electrical contacts, etc.

Предпочтительно процедура 150 сравнения содержит этап 153 выбора первой кривой Clv, CIT и соответствующей второй кривой CAv, CAT для контроля рабочего состояния выбранного рабочего параметра.Preferably, the comparison routine 150 comprises a step 153 of selecting a first curve C lv , C IT and a corresponding second curve C Av , C AT to monitor the operating status of the selected operating parameter.

Например, для данного выбранного рабочего параметра можно выбрать первую и вторую кривые Clv, CAv, характеризующие оптимальные и фактические профили скорости подвижных контактов 4, тогда как для другого выбранного рабочего параметра можно выбрать первую и вторую кривые Clv, CAv, характеризующие оптимальные и фактические профили усилия срабатывания подвижных контактов 4.For example, for a given selected operating parameter, you can select the first and second curves C lv , C Av , characterizing the optimal and actual speed profiles of the moving contacts 4, while for another selected operating parameter you can select the first and second curves C lv , C Av , characterizing the optimal and actual profiles of the actuation force of the moving contacts 4.

Предпочтительно процедура 150 сравнения содержит этап 154 сравнения выбранной первой кривой Clv, CIT с соответствующей выбранной второй кривой CAv, CAT в выбранном временном окне Т1-Т4 наблюдения.Preferably, the comparison procedure 150 comprises a step 154 of comparing the selected first curve C lv , C IT with the corresponding selected second curve C Av , C AT in the selected observation time window T1-T4.

Предпочтительно, этап 154 сравнения обеспечивает вычисление подходящих значений Δ1, Δ2, Δ3 отклонения между соответствующими выбранными первым и вторым характеристическими значениями, характеризующими выбранный рабочий параметр.Preferably, comparison step 154 calculates suitable deviation values Δ1 , Δ2 , Δ3 between the respective selected first and second characteristic values indicative of the selected operating parameter.

Предпочтительно, этап 154 сравнения содержит под этап 1541 выбора первого характеристического значения А1, A3, t1 выбранной первой кривой Clv, CIT в выбранном временном окне Т1-Т4.Preferably, the comparison step 154 comprises a sub-step 1541 of selecting the first characteristic value A1, A3, t 1 of the selected first curve C lv , C IT in the selected time window T1-T4.

Удобно, что выбранное первое характеристическое значение А1, A3, t1 указывает выбранный рабочий параметр на выбранной первой кривой Clv, CIT.Conveniently, the selected first characteristic value A1, A3, t 1 indicates the selected operating parameter on the selected first curve C lv , C IT .

Предпочтительно, этап 154 сравнения предпочтительно содержит подэтап 1542 выбора второго характеристического значения А2, А4, t2 выбранной второй кривой CAv, CAT в выбранном временном окне Т1-Т3.Preferably, the comparison step 154 preferably comprises a substep 1542 of selecting a second characteristic value A2, A4, t 2 of the selected second curve C Av , C AT in the selected time window T1-T3.

Удобно, что выбранное второе характеристическое значение А2, А4, t2 соответствует выбранным первым характеристическим значениям, выбранным на предшествующем подэтапе 1541, и оно характеризует выбранный рабочий параметр на выбранной второй кривой CAv, CAT.Conveniently, the selected second characteristic value A2, A4, t 2 corresponds to the selected first characteristic values selected in the preceding substep 1541, and it characterizes the selected operating parameter on the selected second curve C Av , C AT .

Предпочтительно, этап 154 сравнения предпочтительно содержит подэтап 1543 вычисления значения Δ1, Δ2, Δ3 отклонения между соответствующими выбранными первым и вторым характеристическими значениями А1, tC1, tG1, А2, tC2, tG2.Preferably, the comparison step 154 preferably comprises a substep 1543 of calculating the deviation value Δ1 , Δ2 , Δ3 between the respective selected first and second characteristic values A1, tC1 , tG1 , A2, tC2 , tG2 .

Удобно, что вычисленное значение Δ1, Δ2, Δ3 отклонения можно сравнить с соответствующим подходящим пороговым уровнем, чтобы контролировать, находится ли соответствующий рабочий параметр по-прежнему в пределах нормального состояния или он подвержен аномальным изменениям. Например, такие возможные аномальные изменения могут указывать на состояние входного сбоя.Conveniently, the calculated deviation value Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 can be compared with a corresponding suitable threshold level to monitor whether the corresponding operating parameter is still within the normal range or is subject to abnormal changes. For example, such possible anomalous changes may indicate an input fault condition.

Вычисленное значение Δ1, Δ2, Δ3 отклонения также можно использовать для получения количественных измерений, характеризующих состояние эрозии электрических контактов.The calculated value of Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 deviations can also be used to obtain quantitative measurements characterizing the erosion state of electrical contacts.

Предпочтительно, этапы 151-154 процедуры 150 сравнения можно повторить (этап 155) для другого выбираемого рабочего параметра электрических полюсов 2.Preferably, steps 151-154 of the comparison procedure 150 can be repeated (step 155) for another selectable operating parameter of the electric poles 2.

Обратимся к фиг. 8-9, где некоторые примеры реализации способа 100 диагностики проиллюстрированы более подробно с конкретным рассмотрением переключающего устройства 1 вакуумного типа, как показано на фиг. 1-3.Referring to FIG. 8-9, where some example implementations of the diagnostic method 100 are illustrated in more detail with specific consideration to the vacuum type switching device 1, as shown in FIG. 1-3.

На фиг. 8 показана кривая CIP оптимального положения, характеризующая требуемый профиль положения для подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства 1.In fig. 8 shows an optimal position curve C IP characterizing the required position profile for the moving contacts 4 during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device 1.

Как упоминалось выше, первая схема 71 управления удобно выбирает кривую CIP оптимального положения из заданной библиотеки 78.As mentioned above, the first control circuit 71 conveniently selects the optimal position curve C IP from a given library 78.

На основании кривой CIP оптимального положения, первая схема 71 управления получает первые кривые Clv, CIT, характеризующие действующие профили скорости и усилия срабатывания подвижных контактов 4 во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства (этап 101 способа 100 диагностики).Based on the optimal position curve C IP , the first control circuit 71 obtains the first curves C lv , C IT characterizing the effective speed and actuation force profiles of the moving contacts 4 during the opening maneuver or closing maneuver of the switching device (step 101 of the diagnostic method 100).

Такое вычисление относительно легко осуществить, так как геометрия и кинематические параметры узла 6 передачи движения, который механически связывает серводвигательный блок 5 контактами 4, сами по себе известны.Such a calculation is relatively easy to carry out, since the geometry and kinematic parameters of the motion transmission unit 6, which mechanically connects the servomotor unit 5 with contacts 4, are themselves known.

На фиг. 9 показаны (в дополнение к вышеуказанным первым кривым Clv, CIT) вторые кривые CAv, CAT, характеризующие фактическую скорость и усилие срабатывания переключающего устройства 1, во время маневра размыкания или маневра замыкания указанного переключающего устройства, которые выполняют, следуя кривой CIP оптимального положения (референсному сигналу PR положения).In fig. 9 shows (in addition to the above-mentioned first curves C lv , C IT ) the second curves C Av , C AT , characterizing the actual speed and actuation force of the switching device 1, during the opening maneuver or closing maneuver of the said switching device, which are performed following the curve C IP of the optimal position (reference signal P R position).

Как отмечалось выше, первая схема 71 управления принимает сигналы PF, vF, TF определения, которые вычислены второй схемой 72 управления при реализации ее функциональных возможностей управления, и на основании указанных сигналов PF, vF, TF определения вычисляет вторые кривые CAv, CAT (этап 102 способа 100 диагностики).As noted above, the first control circuit 71 receives determination signals P F , v F , T F which are calculated by the second control circuit 72 in implementing its control functionality, and based on said determination signals P F , v F , T F , calculates the second curves C Av , C AT (step 102 of diagnostic method 100).

Также в этом случае такое вычисление относительно легко осуществить, так как геометрия и кинематические параметры узла 6 передачи движения, который механически связывает серводвигатель 5 с подвижными контактами 4, сами по себе известны.Also in this case, such a calculation is relatively easy to carry out, since the geometry and kinematic parameters of the motion transmission unit 6, which mechanically connects the servomotor 5 with the moving contacts 4, are themselves known.

Как отмечалось выше (этап 103 способа 100 диагностики), способ 100 диагностики предусматривает выполнение процедуры 150 сравнения между первой и второй кривыми Clv, CIT, CAv, CAT, соответственно характеризующими оптимальные и фактические параметры переключающего устройства 1 во время маневра размыкания или маневра замыкания, которые выполняют, следуя кривой CIP оптимального положения (референсному сигналу PR положения).As noted above (step 103 of the diagnostic method 100), the diagnostic method 100 involves performing a comparison procedure 150 between the first and second curves C lv , C IT , C Av , C AT , respectively characterizing the optimal and actual parameters of the switching device 1 during the opening maneuver or closing maneuvers, which are performed following the optimal position curve C IP (position reference signal P R ).

Обратимся к фиг. 9, где некоторые примеры процедуры сравнения 150 между первой и второй кривыми Clv, CIT, CAv, CAT проиллюстрированы более подробно.Referring to FIG. 9, where some examples of the comparison procedure 150 between the first and second curves C lv , C IT , C Av , C AT are illustrated in more detail.

ПРИМЕР №1EXAMPLE No. 1

В качестве рабочего параметра электрических полюсов 2, подлежащего контролю (этап 151 процедуры 150 сравнения) взят уровень эффективности передачи движения к подвижным контактам 4.The level of efficiency of motion transmission to the moving contacts 4 is taken as the operating parameter of the electric poles 2 to be monitored (step 151 of the comparison procedure 150).

Как известно, этот рабочий параметр обычно характеризует рабочее состояние узла 6 передачи движения, в частности - первого механизма 61 передачи движения.As is known, this operating parameter usually characterizes the operating state of the motion transmission unit 6, in particular the first motion transmission mechanism 61.

Для контроля этого рабочего параметра можно выбрать первое временное окно Т1 наблюдения между моментами tA и tB во время маневра замыкания переключающего устройства 1 (этап 152 процедуры 150 сравнения).To monitor this operating parameter, a first observation time window T1 between instants t A and t B during the closing maneuver of the switching device 1 can be selected (step 152 of comparison procedure 150).

Кроме того, выбирают первую и вторую кривые CIT, CAT, соответственно характеризующие оптимальный и фактический профиль усилия срабатывания, прикладываемого к подвижным контактам 4 (этап 153 процедуры 150 сравнения).In addition, the first and second curves C IT , C AT are selected, respectively characterizing the optimal and actual profile of the actuation force applied to the moving contacts 4 (step 153 of the comparison procedure 150).

Выбранные первую и вторую кривые CIT, CAT затем сравнивают в выбранном временном окне Т1 наблюдения (этап 154 процедуры 150 сравнения).The selected first and second curves C IT , C AT are then compared in the selected observation time window T1 (step 154 of comparison procedure 150).

Чтобы выполнить такое сравнение, соответствующие первое и второе характеристические значения А1, А2 первой и второй кривой CIT, CAT выбирают во временном окне Т1 наблюдения (подэтапы 1541-1542 этапа 154 сравнения).To perform such a comparison, the corresponding first and second characteristic values A1, A2 of the first and second curves C IT , C AT are selected in the observation time window T1 (substeps 1541-1542 of comparison step 154).

В этом случае первое и второе характеристические значения А1, А2 являются механическими величинами, а именно - первым значением усилия срабатывания и вторым значением усилия срабатывания в один и тот же момент времени tAB, входящими во временное окно Т1 наблюдения, соответственно.In this case, the first and second characteristic values A1, A2 are mechanical quantities, namely the first actuation force value and the second actuation force value at the same time t AB included in the observation time window T1, respectively.

Затем вычисляют значение Δ1=A1-A2 отклонения между выбранными первым и вторым характеристическими значениями А1, А2 (подэтапы 1543 этапа 154 сравнения).The deviation value Δ 1 =A1-A2 between the selected first and second characteristic values A1, A2 is then calculated (substeps 1543 of comparison step 154).

Это значение отклонения можно сравнить с пороговым уровнем.This deviation value can be compared to the threshold level.

Значение Δ1 отклонения, превышающее этот пороговый уровень, может указывать на то обстоятельство, что явления трения и люфта играют весомую роль в передаче движения подвижным контактам 4.A deviation value Δ 1 exceeding this threshold level may indicate the fact that the phenomena of friction and backlash play a significant role in the transmission of motion to the moving contacts 4.

ПРИМЕР №2EXAMPLE No. 2

В этом примере в качестве рабочего параметра электрических полюсов 2, подлежащего контролю (этап 151 процедуры 150 сравнения) рассматривается соотношение между вакуумным усилием, создаваемым вакуумной колбой, и механическим трением между подвижными контактами 4 и неподвижными контактами 4.In this example, the operating parameter of the electric poles 2 to be monitored (step 151 of the comparison procedure 150) is the relationship between the vacuum force generated by the vacuum bulb and the mechanical friction between the moving contacts 4 and the stationary contacts 4.

Как известно, этот рабочий параметр обычно характеризует рабочее состояние вакуумной колбы и электрических контактов 3, 4.As is known, this operating parameter usually characterizes the operating state of the vacuum flask and electrical contacts 3, 4.

Чтобы контролировать этот рабочий параметр, можно выбрать второе временное окно Т2 наблюдения между моментами tB и tC во время маневра замыкания переключающего устройства 1 (этап 152 процедуры 150 сравнения).To monitor this operating parameter, a second observation time window T2 between times t B and t C during the closing maneuver of the switching device 1 can be selected (step 152 of comparison routine 150).

Кроме того, выбирают первую и вторую кривые CIT, CAT, соответственно характеризующие оптимальный и фактический профиль скорости подвижных контактов 4 (этап 153 процедуры 150 сравнения).In addition, the first and second curves C IT , C AT are selected, respectively characterizing the optimal and actual speed profile of the moving contacts 4 (step 153 of the comparison procedure 150).

Выбранные первая и вторая кривые CIT, CAT затем сравнивают в выбранном временном окне Т2 наблюдения (этап 154 процедуры 150 сравнения).The selected first and second curves C IT , C AT are then compared in the selected observation time window T2 (step 154 of comparison procedure 150).

Чтобы выполнить такое сравнение, во временном окне Т2 наблюдения выбирают соответствующие третье и четвертое характеристические значения A3, А4 первой и второй кривой CIT, CAT (подэтапы 1541-1542 этапа 154 сравнения).To perform such a comparison, the corresponding third and fourth characteristic values A3, A4 of the first and second curves C IT , C AT are selected in the observation time window T2 (substeps 1541-1542 of comparison step 154).

В этом случае первое и второе характеристические значения A3, А4 являются механическими величинами, а именно - значением A3 усилия срабатывания и вторым значением А4 усилия срабатывания в один и тот же момент времени tBC, входящий во второе временное окно Т2 наблюдения, соответственно.In this case, the first and second characteristic values A3, A4 are mechanical quantities, namely the actuation force value A3 and the second actuation force value A4 at the same time t BC included in the second observation time window T2, respectively.

Затем вычисляют значение Δ2=А3-А4 отклонения между выбранными первым и вторым характеристическими значениями A3, А4 (подэтап 1543 этапа 154 сравнения).The deviation value Δ 2 =A3-A4 between the selected first and second characteristic values A3, A4 is then calculated (substep 1543 of comparison step 154).

Это значение отклонения можно сравнить с соответствующим пороговым уровнем.This deviation value can be compared with the corresponding threshold level.

Значение Δ2 отклонения, превышающее этот пороговый уровень, может указывать на неправильное состояние балансировки между вакуумным усилием, оказываемым вакуумной колбой, и силой трения между электрическими контактами 3, 4.A deviation value Δ2 exceeding this threshold level may indicate an incorrect balancing state between the vacuum force exerted by the vacuum bulb and the frictional force between electrical contacts 3, 4.

ПРИМЕР №3EXAMPLE No. 3

В этом примере в качестве рабочего параметра проверяемых электрических полюсов 2 (этап 151 процедуры 150 сравнения) рассматривается скорость подвижных контактов 4.In this example, the speed of the moving contacts 4 is considered as the operating parameter of the electrical poles 2 being tested (step 151 of the comparison procedure 150).

Как известно, этот рабочий параметр обычно характеризует состояние эрозии электрических контактов 3, 4 и/или усилие, оказываемое пружинами сжатия электрических полюсов.As is known, this operating parameter usually characterizes the state of erosion of the electrical contacts 3, 4 and/or the force exerted by the compression springs of the electrical poles.

Чтобы контролировать этот рабочий параметр, можно выбрать третье временное окно Т3 наблюдения между моментами tC и tD во время маневра замыкания переключающего устройства 1 или четвертое окно Т4 наблюдения между моментами tG и tH во время маневра замыкания переключающего устройства 1 (этап 152 процедуры 150 сравнения).To monitor this operating parameter, a third observation time window T3 between instants t C and t D during the closing maneuver of the switching device 1 or a fourth observation window T4 between instants t G and t H during the closing maneuver of the switching device 1 may be selected (procedure step 152 150 comparisons).

Кроме того, выбирают первую и вторую кривые Clv, CAv, соответственно характеризующие оптимальный и фактический профиль скорости подвижных контактов 4 (этап 153 процедуры 150 сравнения).In addition, the first and second curves C lv , C Av are selected, respectively characterizing the optimal and actual speed profile of the moving contacts 4 (step 153 of the comparison procedure 150).

Выбранные первую и вторую кривые Clv, CAv затем сравнивают в выбранном временном окне ТЗ или Т4 наблюдения (этап 154 процедуры 150 сравнения).The selected first and second curves C lv , C Av are then compared in the selected time window T3 or T4 of observation (step 154 of comparison procedure 150).

Чтобы выполнить такое сравнение, во временном окне Т3 или Т4 наблюдения выбирают соответствующие пятое и шестое характеристические значения t1, t2 первой и второй кривой Clv, CAv (подэтапы 1541-1542 этапа 154 сравнения).To perform such a comparison, the corresponding fifth and sixth characteristic values t 1 , t 2 of the first and second curves C lv , C Av are selected in the observation time window T3 or T4 (substeps 1541-1542 of comparison step 154).

В этом случае пятое и четвертое характеристические значения t1, t2 являются временными величинами, а именно моментами t1 и t2, в которых скорость подвижных контактов 4 начинает уменьшаться во временных окнах Т3 или Т4 наблюдения.In this case, the fifth and fourth characteristic values t 1 , t 2 are temporary values, namely the moments t 1 and t 2 at which the speed of the moving contacts 4 begins to decrease in the observation time windows T3 or T4.

Затем вычисляют значение Δ3=t1-t2 отклонения между выбранными первым и вторым характеристическими значениями t1, t2 (подэтап 1543 этапа 154 сравнения).The deviation value Δ 3 =t 1 -t 2 between the selected first and second characteristic values t 1 , t 2 is then calculated (substep 1543 of comparison step 154).

Это значение отклонения можно сравнить с соответствующим пороговым уровнем.This deviation value can be compared with the corresponding threshold level.

Значение Δ3 отклонения, превышающее этот пороговый уровень, может указывать на состояние чрезмерной эрозии электрических контактов 3, 4 или неправильное условие регулирования усилия срабатывания, создаваемого пружинами сжатия электрических полюсов 2.A deviation value Δ 3 exceeding this threshold level may indicate a condition of excessive erosion of the electrical contacts 3, 4 or an abnormal control condition of the actuation force generated by the compression springs of the electrical poles 2.

Кроме того, поскольку фактическая скорость подвижных контактов 4 известна из второй кривой CAV, значение Δ3 отклонения позволяет даже количественно измерить участки электрических контактов 3, 4, пострадавшие из-за явлений эрозии.In addition, since the actual speed of the moving contacts 4 is known from the second curve C AV , the deviation value Δ 3 can even quantitatively measure the areas of the electrical contacts 3, 4 affected by erosion phenomena.

Специалисту в данной области конечно же будет понятно, что дополнительные рабочие параметры электрических полюсов 2 можно соответствующим образом контролировать посредством процедуры 100 диагностики для сбора информации о рабочем состоянии одного или более компонентов указанных электрических полюсов.One skilled in the art will of course appreciate that additional operating parameters of the electric poles 2 can be suitably monitored by diagnostic routine 100 to collect information about the operating status of one or more components of said electric poles.

Как очевидно из вышесказанного, в еще одном аспекте настоящее изобретение относится к способу 100 диагностики для контроля рабочего состояния одного или более компонентов электрических полюсов 2 переключающего устройства 1 среднего напряжения, как раскрыто выше.As is apparent from the foregoing, in yet another aspect, the present invention relates to a diagnostic method 100 for monitoring the operating status of one or more components of the electrical poles 2 of the medium voltage switching device 1, as disclosed above.

Способ 100 диагностики в соответствии с изобретением включает в себя следующие этапы:The diagnostic method 100 in accordance with the invention includes the following steps:

- на основании выбираемой кривой CIP оптимального положения получают (ссылочный этап 101) одну или более первых кривых Clv, CIT, характеризующих оптимальные параметры переключающего устройства во время маневра размыкания или замыкания переключающего устройства;- based on the selected optimal position curve C IP , one or more first curves C lv , C IT are obtained (reference step 101) characterizing the optimal parameters of the switching device during the opening or closing maneuver of the switching device;

- на основании сигналов PF, vF, TF определения, выдаваемых второй схемой 72 управления, вычисляют (ссылочный этап 102) одну или более вторых кривых CAv, CAT, характеризующих фактические параметры переключающего устройства во время маневра размыкания или маневра замыкания указанного переключающего устройства;- based on the determination signals P F , v F , T F issued by the second control circuit 72, one or more second curves C Av , C AT characterizing the actual parameters of the switching device during the opening maneuver or closing maneuver of the said one are calculated (reference step 102) switching device;

- выполняют (ссылочный этап 103) процедуру 150 сравнения между первой и второй кривыми Clv, CIT, CAv, CAT.- performing (reference step 103) a comparison procedure 150 between the first and second curves C lv , C IT , C Av , C AT .

Предпочтительно процедура 150 сравнения включает следующие этапы:Preferably, comparison procedure 150 includes the following steps:

- выбирают (ссылочный этап 151) рабочий параметр указанных электрических полюсов, подлежащих контролю;- selecting (reference step 151) the operating parameter of said electrical poles to be monitored;

- выбирают (ссылочный этап 152) временное окно Т1, Т2, Т3, Т4 наблюдения для контроля указанного выбранного рабочего параметра;- selecting (reference step 152) an observation time window T1, T2, T3, T4 for monitoring said selected operating parameter;

- выбирают (ссылочный этап 153) первую кривую Clv, CIT и соответствующую вторую кривую CAv, CAT для контроля указанного выбранного рабочего параметра;- selecting (reference step 153) a first curve C lv , C IT and a corresponding second curve C Av , C AT for monitoring said selected operating parameter;

- сравнивают (ссылочный этап 154) выбранную первую кривую Clv, CIT с выбранной второй кривой CAv, CAT в указанных выбранных временных окнах Т1, Т2, Т3, Т4 наблюдения;- comparing (reference step 154) the selected first curve C lv , C IT with the selected second curve C Av , C AT in said selected observation time windows T1, T2, T3, T4;

- опционально (ссылочный этап 155) повторяют предыдущие шаги для другого выбираемого рабочего параметра указанных электрических полюсов.- optionally (reference step 155) repeating the previous steps for another selectable operating parameter of said electrical poles.

Предпочтительно, этап 154 сравнения выбранной первой кривой Clv, CIT с выбранной второй кривой CAv, CAT в выбранном временном окне Т1, Т2, Т3, Т4 наблюдения содержит следующие подэтапы:Preferably, step 154 of comparing the selected first curve C lv , C IT with the selected second curve C Av , C AT in the selected observation time window T1, T2, T3, T4 comprises the following sub-steps:

- выбирают (ссылочный подэтап 1541) первое характеристическое значение А1, A3, t1 выбранной первой кривой Clv, CIT;- selecting (reference substep 1541) the first characteristic value A1, A3, t1 of the selected first curve C lv , C IT ;

- выбирают (ссылочный подэтап 1542) второе характеристическое значение А2, А4, t2 выбранной второй кривой CAv, CAT, соответствующее выбранному первому характеристическому значению;- selecting (reference substep 1542) a second characteristic value A2, A4, t2 of the selected second curve C Av , C AT corresponding to the selected first characteristic value;

- вычисляют (ссылочный подэтап 1543) значение Δ1, Δ2, Δ3 отклонения между соответствующими выбранными первым и вторым характеристическими значениями.- calculating (reference substep 1543) the value Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 deviations between the corresponding selected first and second characteristic values.

Настоящее изобретение обеспечивает весомые преимущества по сравнению с известными решениями из уровня техники.The present invention provides significant advantages over known solutions from the prior art.

Способ 100 диагностики, осуществляемый блоком 7 управления, позволяет собирать информацию для контроля рабочего состояния одного или более компонентов электрических полюсов 2 без использования специальных датчиков.The diagnostic method 100, carried out by the control unit 7, makes it possible to collect information to monitor the operating status of one or more components of the electrical poles 2 without the use of special sensors.

Фактически, способ 100 диагностики обеспечивает надлежащую обработку сигналов PF, vF, TF определения, которые уже доступны для блока 7 управления, поскольку эти сигналы определения являются сигналами, которые надлежащим образом обрабатываются второй схемой 72 управления для реализации функциональных возможностей управления с обратной связью, раскрытых выше.In fact, the diagnostic method 100 ensures that the determination signals P F , v F , T F that are already available to the control unit 7 are properly processed since these determination signals are signals that are properly processed by the second control circuit 72 to implement the feedback control functionality , disclosed above.

На практике, в способе 100 диагностики используют вторую схему 72 управления, выполненную с возможностью обеспечения функциональных возможностей управления с обратной связью, в качестве источника, способного выдавать сигналы PF, vF, TF определения, подходящие для получения информации о рабочем состоянии одного или более компонентов электрических полюсов 2.In practice, the diagnostic method 100 uses a second control circuit 72 configured to provide feedback control functionality as a source capable of providing determination signals P F , v F , T F suitable for obtaining information about the operating state of one or more components of electrical poles 2.

Раскрытые выше возможности блока 7 управления позволяют обеспечить расширенные функциональные возможности управления переключающим устройством 1 без заметного увеличения размера и/или сложности этого последнего.The capabilities of the control unit 7 disclosed above make it possible to provide enhanced functionality for controlling the switching device 1 without noticeably increasing the size and/or complexity of the latter.

Переключающее устройство 1 согласно изобретению отличается высоким уровнем надежности для предполагаемых применений.The switching device 1 according to the invention has a high level of reliability for the intended applications.

Промышленное изготовление и установка на месте переключающего устройства 1 согласно изобретению является относительно простым и недорогим.Industrial production and on-site installation of the switching device 1 according to the invention is relatively simple and inexpensive.

Claims (77)

1. Блок (7) управления для переключающего устройства (1) среднего напряжения, причем указанное переключающее устройство содержит один или более электрических полюсов (2), каждый из которых выполнен с возможностью электрической связи с соответствующей электрической линией, при этом указанное переключающее устройство содержит:1. A control unit (7) for a medium voltage switching device (1), wherein said switching device contains one or more electrical poles (2), each of which is capable of electrical communication with a corresponding electrical line, wherein said switching device contains: для каждого электрического полюса, неподвижный контакт (3) и подвижный контакт (4), причем указанный подвижный контакт является реверсивно перемещаемым между положением разъединения с указанным неподвижным контактом и положением соединения с указанным неподвижным контактом, причем указанный подвижный контакт выполнен с возможностью перемещения из указанного положения разъединения в указанное положение соединения во время маневра замыкания переключающего устройства и перемещения из указанного положения соединения в указанное положение разъединения во время маневра размыкания переключающего устройства;for each electric pole, a fixed contact (3) and a movable contact (4), wherein said movable contact is reversibly movable between a disconnection position with said fixed contact and a connection position with said fixed contact, wherein said movable contact is movable from said position disconnecting to a specified connection position during a closing maneuver of the switching device and moving from a specified connection position to a specified disconnecting position during an opening maneuver of the switching device; серводвигательный блок (5), содержащий, по меньшей мере, серводвигатель (51) и выполненный с возможностью выдачи сигнала (θD) состояния серводвигателя, характеризующего угловое положение указанного, по меньшей мере, серводвигателя;a servomotor unit (5) containing at least a servomotor (51) and configured to output a signal (θ D ) of the state of the servomotor characterizing the angular position of the specified at least servomotor; узел (6) передачи движения, выполненный с возможностью механически связывать указанный серводвигательный блок (5) с подвижными контактами (4) указанного одного или более электрических полюсов;motion transmission unit (6), configured to mechanically connect said servomotor unit (5) with movable contacts (4) of said one or more electrical poles; отличающийся тем, что указанный блок (7) управления выполнен с возможностью осуществления способа (100) диагностики для контроля рабочего состояния одного или более компонентов указанных электрических полюсов (2), причем указанный способ (100) диагностики включает следующие этапы:characterized in that said control unit (7) is configured to implement a diagnostic method (100) for monitoring the operating state of one or more components of said electrical poles (2), wherein said diagnostic method (100) includes the following steps: на основании выбираемой кривой (CIP) оптимального положения, получение (101) одной или более первых кривых (Clv, CIT), характеризующих оптимальные параметры указанного переключающего устройства, во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства;based on the selectable optimal position curve (C IP ), obtaining (101) one or more first curves (C lv , C IT ) characterizing the optimal parameters of said switching device during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device; на основании сигналов (PF, vF, TF) определения, выдаваемых схемой (72) управления с обратной связью указанного блока управления, путем обработки указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя, вычисление (102) одной или более вторых кривых (CAv, CAT), характеризующих фактические параметры указанного переключающего устройства, во время маневра размыкания или маневра замыкания указанного переключающего устройства;based on the determination signals (P F , v F , T F ) output by the feedback control circuit (72) of said control unit, by processing said servomotor state signal (θ D ), calculating (102) one or more second curves (C Av , C AT ), characterizing the actual parameters of the specified switching device, during the opening maneuver or closing maneuver of the specified switching device; выполнение (103) процедуры (150) сравнения между указанными первой и второй кривыми (Clv, CIT, CAv, CAT).performing (103) a comparison procedure (150) between said first and second curves (C lv , C IT , C Av , C AT ). 2. Блок управления по п. 1, отличающийся тем, что указанная процедура (150) сравнения включает следующие этапы:2. Control unit according to claim 1, characterized in that said comparison procedure (150) includes the following steps: выбор (151) рабочего параметра указанных электрических полюсов, подлежащих контролю;selection (151) of the operating parameter of the specified electrical poles to be controlled; выбор (152) временного окна (Т1, Т2, Т3, Т4) наблюдения для контроля указанного выбранного рабочего параметра;selecting (152) an observation time window (T1, T2, T3, T4) to monitor said selected operating parameter; выбор первой кривой (Clv, CIT) и второй кривой (CAv, CAT) для контроля указанного выбранного рабочего параметра;selecting a first curve (C lv , C IT ) and a second curve (C Av , C AT ) to control said selected operating parameter; сравнение выбранной первой кривой (Clv, CIT) с выбранной второй кривой (CAv, CAT) в указанном выбранном временном окне (Т1, Т2, Т3, Т4) наблюдения;comparison of the selected first curve (C lv , C IT ) with the selected second curve (C Av , C AT ) in the specified selected time window (T1, T2, T3, T4) of observation; опционально, повторение предыдущих этапов для другого выбираемого рабочего параметра указанных электрических полюсов.optionally, repeating the previous steps for another selectable operating parameter of the specified electrical poles. 3. Блок управления по п. 2, отличающийся тем, что сравнение (154) выбранной первой кривой (Clv, CIT) с выбранной второй кривой (CAv, CAT) в указанном выбранном временном окне (Т1, Т2, Т3, Т4) наблюдения включает:3. The control unit according to claim 2, characterized in that the comparison (154) of the selected first curve (C lv , C IT ) with the selected second curve (C Av , C AT ) in the specified selected time window (T1, T2, T3, T4) observations include: выбор (1541) первого характеристического значения (А1, A3, t1) выбранной первой кривой (Clv, CIT);selection (1541) of the first characteristic value (A1, A3, t 1 ) of the selected first curve (C lv , C IT ); выбор (1542) второго характеристического значения (А2, А4, t2) выбранной второй кривой (CAv, CAT);selecting (1542) a second characteristic value (A2, A4, t 2 ) of the selected second curve (C Av , C AT ); вычисление (1543) значения (Δ1, Δ2, Δ3) отклонения между соответствующими выбранными первым и вторым характеристическими значениями.calculating (1543) a deviation value (Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 ) between the respective selected first and second characteristic values. 4. Блок управления по п. 2 или 3, отличающийся тем, что указанные первые кривые (C1v, С1τ) характеризуют оптимальные профили скорости и усилия срабатывания указанных подвижных контактов (4) во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.4. The control unit according to claim 2 or 3, characterized in that said first curves (C1 v , C1 τ ) characterize the optimal profiles of speed and actuation force of said moving contacts (4) during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device. 5. Блок управления по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что указанные вторые кривые (C2v, С2τ) характеризуют фактические профили скорости и усилия срабатывания указанных подвижных контактов (4) во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.5. Control unit according to any one of paragraphs. 2-4, characterized in that said second curves (C2 v , C2 τ ) characterize the actual profiles of speed and actuation force of said moving contacts (4) during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device. 6. Блок управления по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он содержит первую схему (71) управления, выполненную с возможностью выдачи референсного сигнала (PR) положения, характеризующего референсное положение для указанных подвижных контактов, при этом указанная первая схема управления выполнена с возможностью вычисления указанного референсного сигнала положения на основании указанной кривой (CIP) оптимального положения, характеризующей требуемый профиль положения для указанных подвижных контактов, во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.6. The control unit according to any of the preceding paragraphs, characterized in that it contains a first control circuit (71), configured to issue a reference position signal ( PR ) characterizing the reference position for the specified movable contacts, while the specified first control circuit is configured with the ability to calculate said reference position signal based on said optimal position curve ( CIP ) characterizing the required position profile for said movable contacts, during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device. 7. Блок управления по п. 6, отличающийся тем, что он содержит вторую схему (72) управления, выполненную с возможностью приема указанного референсного сигнала (PR) положения и указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя и выдачи сигнала (CS) регулирования серводвигателя для управления работой указанного серводвигательного блока, причем указанная вторая схема управления выполнена с возможностью вычисления указанного сигнала регулирования серводвигателя на основании указанного референсного сигнала (PR) положения и сигналов (PF, VF, TF) определения, характеризующих фактические параметры указанных подвижных контактов, во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства, причем указанная вторая схема управления выполнена с возможностью вычисления указанных сигналов определения путем обработки указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя.7. The control unit according to claim 6, characterized in that it contains a second control circuit (72) configured to receive said position reference signal (P R ) and said servomotor state signal (θ D ) and output a control signal (CS) a servomotor for controlling the operation of said servomotor unit, wherein said second control circuit is configured to calculate said servomotor control signal based on said position reference signal (P R ) and determination signals (P F , VF , T F ) characterizing the actual parameters of said movable contacts , during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device, wherein said second control circuit is configured to calculate said determination signals by processing said servomotor state signal (θ D ). 8. Блок управления по п. 6 или 7, отличающийся тем, что указанный блок (7) управления содержит третью схему (73) управления, выполненную с возможностью приема указанного референсного сигнала (PR) положения и выдачи настроечного сигнала (FF), чтобы настраивать один или более сигналов (TR, VR) регулирования, вычисленных указанной второй схемой (72) управления, причем указанная третья схема управления выполнена с возможностью вычисления указанного настроечного сигнала на основании указанного референсного сигнала (PR) положения.8. The control unit according to claim 6 or 7, characterized in that said control unit (7) contains a third control circuit (73) configured to receive said position reference signal (P R ) and output a setting signal (FF) so that adjust one or more control signals (T R , V R ) calculated by said second control circuit (72), wherein said third control circuit is configured to calculate said adjustment signal based on said position reference signal (P R ). 9. Блок управления по п. 7 или 8, отличающийся тем, что указанная вторая схема (72) управления содержит:9. Control unit according to claim 7 or 8, characterized in that said second control circuit (72) contains: первый модуль управления (721) с обратной связью, выполненный с возможностью:a first feedback control module (721) configured to: приема указанного референсного сигнала (PR) положения и указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя;receiving said reference signal (P R ) position and said signal (θ D ) state of the servomotor; вычисления сигнала (PF) определения положения, характеризующего фактическое положение указанных подвижных контактов (4), на основании указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя;calculating a position determination signal (P F ) characterizing the actual position of said movable contacts (4) based on said servomotor state signal (θ D ); вычисления сигнала (Ре) ошибки положения на основании указанного референсного сигнала (PR) положения и указанного сигнала (PF) определения положения;calculating a position error signal (P e ) based on said position reference signal (P R ) and said position determination signal (P F ); вычисления референсного сигнала (vR) скорости, характеризующего референсную скорость для указанных подвижных контактов (4), на основании указанного сигнала (Ре) ошибки положения;calculating the reference speed signal (v R ) characterizing the reference speed for the specified moving contacts (4), based on the specified position error signal (P e ); второй модуль (722) управления с обратной связью, выполненный с возможностью:a second feedback control module (722) configured to: приема указанного референсного сигнала (vR) скорости и указанного сигнала (θD) определения углового положения;receiving said speed reference signal ( vR ) and said angular position determination signal ( θD ); вычисления сигнала (vF) определения скорости, характеризующего фактическую скорость указанных подвижных контактов (4), на основании указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя;calculating a speed determination signal (v F ) characterizing the actual speed of said moving contacts (4) based on said servomotor state signal (θ D ); вычисления сигнала (Ve) ошибки скорости на основании указанного референсного сигнала (vR) скорости и указанного сигнала (vF) обратной связи по скорости;calculating a speed error signal ( Ve ) based on said reference speed signal ( vR ) and said speed feedback signal ( vF ); вычисления первого референсного сигнала (TR1) усилия срабатывания, характеризующего референсное усилие срабатывания, которое нужно приложить к указанным подвижным контактам, на основании указанного сигнала (ve) ошибки скорости;calculating a first reference actuation force signal (T R1 ) indicative of a reference actuation force to be applied to said movable contacts based on said speed error signal (v e ); третий замкнутый контур (713) управления, выполненный с возможностью:a third closed control loop (713) configured to: приема указанного первого референсного сигнала (TR1) усилия срабатывания, указанного сигнала (θD) определения углового положения и указанного настроечного сигнала (FF);receiving said first reference signal (T R1 ) of the actuation force, said signal (θ D ) of determining the angular position, and said adjustment signal (FF); вычисления второго референсного сигнала (TR2) усилия срабатывания, характеризующего референсное усилие срабатывания для указанных подвижных контактов (4), на основании указанного первого референсного сигнала (TR) усилия срабатывания и указанного настроечного сигнала (FF);calculating the second reference signal (T R2 ) of the actuation force, characterizing the reference actuation force for the specified movable contacts (4), based on the specified first reference signal (T R ) of the actuation force and the specified setting signal (FF); вычисления сигнала (TF) определения усилия срабатывания, характеризующего фактическое усилие срабатывания, приложенное к указанным подвижным контактам, на основании указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя;calculating an actuation force determination signal (T F ) indicative of the actual actuation force applied to said movable contacts based on said servomotor state signal (θ D ); вычисления сигнала (Те) ошибки усилия срабатывания на основании указанного второго референсного сигнала (TR2) усилия срабатывания и указанного сигнала (TF) определения усилия срабатывания;calculating an actuation force error signal (T e ) based on said second actuation force reference signal (T R2 ) and said actuation force determination signal (T F ); вычисления указанного сигнала (CS) регулирования серводвигателя на основании указанного сигнала (Те) ошибки усилия срабатывания;calculating said servomotor control signal (CS) based on said actuation force error signal ( Te ); во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.during the opening maneuver or closing maneuver of the switching device. 10. Блок управления по п. 7 или 8, отличающийся тем, что указанная вторая схема (72) управления содержит:10. Control unit according to claim 7 or 8, characterized in that said second control circuit (72) contains: четвертый модуль управления (724) с обратной связью, выполненный с возможностью:fourth control module (724) with feedback, configured to: приема указанного референсного сигнала (PR) положения и указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя;receiving said reference signal (P R ) position and said signal (θ D ) state of the servomotor; вычисления сигнала (PF) определения положения, характеризующего фактическое положение указанных подвижных контактов (4), на основании указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя;calculating a position determination signal (P F ) characterizing the actual position of said movable contacts (4) based on said servomotor state signal (θ D ); вычисления сигнала (Ре) ошибки положения на основании указанного референсного сигнала (PR) положения и указанного сигнала (PF) определения положения;calculating a position error signal (P e ) based on said position reference signal (P R ) and said position determination signal (P F ); вычисления первого референсного сигнала (vR1) скорости, характеризующего референсную скорость для указанных подвижных контактов (4), на основании указанного сигнала (Ре) ошибки положения;calculating the first reference speed signal (v R1 ) characterizing the reference speed for the specified movable contacts (4), based on the specified position error signal (P e ); второй модуль (722А) управления с обратной связью, выполненный с возможностью:a second feedback control module (722A) configured to: приема указанного первого референсного сигнала (vR1) скорости и указанного сигнала (θD) определения углового положения;receiving said first speed reference signal (v R1 ) and said angular position determination signal (θ D ); вычисления второго референсного сигнала (vR2) скорости, характеризующего референсную скорость для указанных подвижных контактов (4), на основании указанного первого референсного сигнала (vR1) скорости и указанного настроечного сигнала (FF);calculating a second speed reference signal (v R2 ) characterizing the reference speed for said moving contacts (4), based on said first speed reference signal (v R1 ) and said setting signal (FF); вычисления сигнала (vF) определения скорости, характеризующего фактическую скорость указанных подвижных контактов (4), на основании указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя;calculating a speed determination signal (v F ) characterizing the actual speed of said moving contacts (4) based on said servomotor state signal (θ D ); вычисления сигнала (ve) ошибки скорости на основании указанного второго референсного сигнала (vR2) скорости и указанного сигнала (vF) обратной связи по скорости;calculating a speed error signal (v e ) based on said second reference speed signal (v R2 ) and said speed feedback signal (v F ); вычисления указанного сигнала (CS) регулирования серводвигателя на основании указанного сигнала (ve) ошибки скорости; во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства.calculating said servomotor control signal (CS) based on said speed error signal (v e ); during the opening maneuver or closing maneuver of the switching device. 11. Блок управления по любому из пп. 6-10, отличающийся тем, что указанная первая схема (71) управления выполнена с возможностью выбора указанной референсной кривой (CIP) оптимального положения из набора заданных кривых оптимального положения, хранящихся в библиотеке (78).11. Control unit according to any one of paragraphs. 6-10, characterized in that said first control circuit (71) is configured to select said reference curve ( CIP ) of the optimal position from a set of predetermined optimal position curves stored in the library (78). 12. Блок управления по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что указанная первая схема (71) управления выполнена с возможностью осуществления указанного способа (100) диагностики.12. Control unit according to any one of paragraphs. 6-11, characterized in that said first control circuit (71) is configured to implement said diagnostic method (100). 13. Переключающее устройство (1) среднего напряжения, отличающееся тем, что оно содержит блок (7) управления по любому из предшествующих пунктов.13. Medium voltage switching device (1), characterized in that it contains a control unit (7) according to any of the previous paragraphs. 14. Способ (100) диагностики для контроля рабочего состояния одного или более компонентов одного или более электрических полюсов (2) переключающего устройства (1) среднего напряжения,14. Diagnostic method (100) for monitoring the operating state of one or more components of one or more electrical poles (2) of a medium voltage switching device (1), причем указанное переключающее устройство содержит указанные электрические полюса (2), каждый из которых выполнен с возможностью электрической связи с соответствующей электрической линией,wherein said switching device comprises said electrical poles (2), each of which is capable of electrical communication with a corresponding electrical line, при этом указанное переключающее устройство дополнительно содержит:wherein said switching device further comprises: для каждого электрического полюса, неподвижный контакт (3) и подвижный контакт (4), причем указанный подвижный контакт является реверсивно перемещаемым между положением разъединения с указанным неподвижным контактом и положением соединения с указанным неподвижным контактом, причем указанный подвижный контакт является перемещаемым из указанного положения разъединения в указанное положение соединения во время маневра замыкания переключающего устройства и перемещаемым из указанного положения соединения в указанное положение разъединения во время маневра размыкания переключающего устройства;for each electric pole, a fixed contact (3) and a movable contact (4), wherein said movable contact is reversibly movable between a disconnecting position with said fixed contact and a connecting position with said fixed contact, wherein said movable contact is movable from said disconnecting position to a specified connection position during a closing maneuver of the switching device and movable from a specified connection position to a specified disconnecting position during an opening maneuver of the switching device; серводвигательный блок (5), содержащий, по меньшей мере, серводвигатель (51) и выполненный с возможностью выдавать сигнал (θD) состояния серводвигателя, характеризующий угловое положение указанного, по меньшей мере, серводвигателя;a servomotor unit (5) containing at least a servomotor (51) and configured to output a servomotor state signal (θ D ) characterizing the angular position of the at least servomotor; узел (6) передачи движения, выполненный с возможностью механически связывать указанный серводвигательный блок (5) с подвижными контактами (4) указанного одного или более электрических полюсов;motion transmission unit (6), configured to mechanically connect said servomotor unit (5) with movable contacts (4) of said one or more electrical poles; блок (7) управления для управления работой указанного переключающего устройства;a control unit (7) for controlling the operation of said switching device; отличающийся тем, что он включает следующие этапы:characterized in that it includes the following steps: на основании выбираемой кривой (CIP) оптимального положения, получают (101) одну или более первых кривых (Clv, CIT), характеризующих оптимальные параметры указанного переключающего устройства, во время маневра размыкания или маневра замыкания переключающего устройства;based on the selected curve (C IP ) of the optimal position, one or more first curves (C lv , C IT ) characterizing the optimal parameters of the specified switching device are obtained (101) during an opening maneuver or a closing maneuver of the switching device; на основании сигналов (PF, vF, TF) определения, выдаваемых схемой (72) управления с обратной связью указанного блока управления, путем обработки указанного сигнала (θD) состояния серводвигателя, вычисляют (102) одну или более вторых кривых (CAv, CAT), характеризующих фактические параметры указанного переключающего устройства во время маневра размыкания или маневра замыкания указанного переключающего устройства;Based on the determination signals (P F , v F , T F ) issued by the feedback control circuit (72) of the specified control unit, by processing the specified signal (θ D ) of the state of the servomotor, one or more second curves (C Av , C AT ), characterizing the actual parameters of the specified switching device during the opening maneuver or closing maneuver of the specified switching device; выполняют (103) процедуру (150) сравнения между указанными первой и второй кривыми (Clv, CIT, CAv, CAT).perform (103) a comparison procedure (150) between said first and second curves (C lv , C IT , C Av , C AT ). 15. Способ диагностики по п. 14, отличающийся тем, что указанная процедура (150) сравнения включает следующие этапы:15. The diagnostic method according to claim 14, characterized in that said comparison procedure (150) includes the following steps: выбирают (151) рабочий параметр указанных электрических полюсов, подлежащий контролю;select (151) the operating parameter of said electrical poles to be controlled; выбирают (152) временное окно (Т1, Т2, Т3, Т4) наблюдения для контроля указанного выбранного рабочего параметра;selecting (152) an observation time window (T1, T2, T3, T4) to monitor said selected operating parameter; выбирают первую кривую (Clv, CIT) и вторую кривую (CAv, CAT) для контроля указанного выбранного рабочего параметра;selecting a first curve (C lv , C IT ) and a second curve (C Av , C AT ) to monitor said selected operating parameter; сравнивают выбранную первую кривую (Clv, CIT) с выбранной второй кривой (CAv, CAT) в указанном выбранном временном окне (Т1, Т2, Т3, Т4) наблюдения;comparing the selected first curve (C lv , C IT ) with the selected second curve (C Av , C AT ) in the specified selected time window (T1, T2, T3, T4) of observation; опционально, повторяют предыдущие этапы для другого выбираемого рабочего параметра указанных электрических полюсов.optionally, repeat the previous steps for another selectable operating parameter of the specified electrical poles. 16. Способ диагностики по п. 15, отличающийся тем, что указанный этап сравнения выбранной первой кривой (Clv, CIT) с соответствующей выбранной второй кривой (CAv, CAT) в указанном выбранном временном окне (Т1, Т2, Т3) наблюдения включает следующее:16. The diagnostic method according to claim 15, characterized in that the specified step of comparing the selected first curve (C lv , C IT ) with the corresponding selected second curve (C Av , C AT ) in the specified selected time window (T1, T2, T3) observations include the following: выбирают (1541) первое характеристическое значение (А1, A3, t1) выбранной первой кривой (Clv, CIT);select (1541) the first characteristic value (A1, A3, t 1 ) of the selected first curve (C lv , C IT ); выбирают (1542) второе характеристическое значение (А2, А4, t2) выбранной второй кривой (CAv, CAT);selecting (1542) a second characteristic value (A2, A4, t 2 ) of the selected second curve (C Av , C AT ); вычисляют (1543) значение (Δ1, Δ2, Δ3) отклонения между соответствующими выбранными первым и вторым характеристическими значениями.calculating (1543) a value (Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 ) of the deviation between the corresponding selected first and second characteristic values.
RU2020116821A 2019-05-29 2020-05-22 Advanced diagnostic solutions for medium voltage switching devices RU2809731C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19177280.5A EP3745433B1 (en) 2019-05-29 2019-05-29 Improved diagnostic solutions for medium voltage switching apparatuses
EP19177280.5 2019-05-29

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020116821A RU2020116821A (en) 2021-11-22
RU2020116821A3 RU2020116821A3 (en) 2021-11-22
RU2809731C2 true RU2809731C2 (en) 2023-12-15

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU675464A1 (en) * 1975-04-18 1979-07-25 Комбинат Феб Фернмельдеверк Арнштадт (Инопредприятие) Method and device for control of electromagnetic relay contact spring pressing forces
US6291911B1 (en) * 1995-05-15 2001-09-18 Cooper Industries, Inc. Electrical switchgear with synchronous control system and actuator
RU103038U1 (en) * 2009-07-28 2011-03-20 АББ С.п.А. ELECTRIC SWITCHING DEVICE FOR LOW VOLTAGE CHAINS
EP2603922B1 (en) * 2010-08-11 2015-05-06 Societe Dauphinoise De Constructions Electro-Mecaniques Method and device for controlling the movement of a movable member of a disconnecting switch
RU2598897C2 (en) * 2012-07-03 2016-10-10 Абб Текнолоджи Лтд Device for indication of switching device state
WO2018141534A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Abb Schweiz Ag A medium voltage switching apparatus.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU675464A1 (en) * 1975-04-18 1979-07-25 Комбинат Феб Фернмельдеверк Арнштадт (Инопредприятие) Method and device for control of electromagnetic relay contact spring pressing forces
US6291911B1 (en) * 1995-05-15 2001-09-18 Cooper Industries, Inc. Electrical switchgear with synchronous control system and actuator
RU103038U1 (en) * 2009-07-28 2011-03-20 АББ С.п.А. ELECTRIC SWITCHING DEVICE FOR LOW VOLTAGE CHAINS
EP2603922B1 (en) * 2010-08-11 2015-05-06 Societe Dauphinoise De Constructions Electro-Mecaniques Method and device for controlling the movement of a movable member of a disconnecting switch
RU2598897C2 (en) * 2012-07-03 2016-10-10 Абб Текнолоджи Лтд Device for indication of switching device state
WO2018141534A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Abb Schweiz Ag A medium voltage switching apparatus.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10345381B2 (en) Cleaning and motor heating electromagnetic motor control switching
CA2378120C (en) Electrical switchgear with synchronous control system and actuator
EP3439166B1 (en) Pcb motor controller with pow switching
US20160133413A1 (en) Single-pole, single current path switching system and method
US20160134205A1 (en) Detection of electric motor short circuits
US20160134210A1 (en) Modular multiple single-pole electromagnetic switching system and method
US20160133415A1 (en) Wear-balanced electromagnetic motor control switching
US9722513B2 (en) Torque-based stepwise motor starting
US20160134206A1 (en) 5-pole based wye-delta motor starting system and method
US7151353B2 (en) Switching device
RU2809731C2 (en) Advanced diagnostic solutions for medium voltage switching devices
CN112018647B (en) Improved diagnostic solution for medium voltage switchgear
JP5579340B1 (en) Power switching control device and closing control method
CN108493956B (en) Control system for synchronous capacitor switch
CN110192260B (en) Vacuum switch device and its abnormality monitoring method
Mossa et al. A new formulation of model predictive direct torque control for a sensorless IM drive
Liu et al. A Novel Control Strategy of Phase-Controlled Switching Technology for Vacuum Circuit Breaker
WO2002023571A1 (en) Switching device
US11152777B2 (en) Medium voltage switching apparatus
JP2001057135A (en) Power switchover control device
CN106062915A (en) Device for monitoring a current of a primary conductor with respect to a predetermined current threshold, and related trip assembly and switching device
CA2599141A1 (en) Electrical switchgear with synchronous control system and actuator