一种断路器永磁直线电机操动机构的速度特性检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及断路器永磁直线电机操动机构的速度特性检测装置，该装置的结构为高压断路器的动触头连接绝缘拉杆，在绝缘拉杆和永磁直线电机的操纵杆上分别装配，光栅尺的输出端连接电平转换电路的输入端，电平转换电路的输出端连接ＤＳＰ芯片，ＤＳＰ芯片连接上位机。本实用新型专利技术装置的优点为通过高精度的光栅尺测得断路器的动触头和永磁直线电机的运动信号，通过电平转换电路和ＤＳＰ芯片实现了对数据的计算处理，通过上位机ＰＣ显示，实现了高压断路器和永磁直线电机速度的在线检测，同时由于采用了高精度的光栅尺和ＤＳＰ芯片，使得检测的结果更加实时、准确，并且其结构比较简单、可靠。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术一种断路器永磁直线电机操动机构的速度特性检测装置，用于测量开关设备 在运动过程中的速度特性。
技术介绍
对于断路器而言，由于其操作时间比较短，所以说采用常规的测试装置难以测准真空断 路器的速度特性参数。断路器触头速度的测量，主要是通过测量动触头的行程、时间关系， 然后经过计算得到动触头的速度参数。在真空断路器问世初期采用附加接点方法测量动触头 的分、合闸速度。目前测量断路器的速度特性，多采用光电式位移传感器与相应的测量电路 配合进行，常用的有增量式旋转光电编码器、光栅尺传感器及有接点的滑动电阻传感器来测 量真空断路器的速度，其中增量式旋转光电编码器结构复杂，有接点的滑动电阻传感器测量 精度低。
技术实现思路
本技术针对断路器永磁直线电机操动机构，设计一种断路器速度特性检测装置。该 检测装置基于DSP，达到通过装置的调试、运行，可得到了断路器动触头速度、行程曲线和 永磁直线电机操动机构的速度、行程曲线，最终实现了高精度的断路器动触头速度实时检测 功能。该装置的结构由断路器的动触头连接绝缘拉杆，在绝缘拉杆和永磁直线电机的操纵杆上 分别装配有光栅尺，光栅尺的输出端连接电平转换电路的输入端，通过断路器的分合闸操作， 由永磁直线电机操动机构带动连杆驱动绝缘拉杆运动，从而使光栅尺产生相对运动，光栅尺 上的传感器将永磁直线电机和断路器的直线运动信号转换成正交编码脉冲信号，电平转换电 路接收正交编码脉冲信号，将5V的正交编码脉冲信号转换为DSP可接收的3.3V的正交编码 脉冲信号，实现电平转换功能，电平转换电路的输出端连接DSP芯片，DSP芯片连接上位机。本技术的优点通过高精度的光栅尺测得断路器的动触头和永磁直线电机的运动信 号，通过电平转换电路和DSP芯片实现了对数据的计算处理，然后通过上位机PC显示。实现 了断路器和永磁直线电机速度的在线检测，同时由于采用了高精度的光栅尺和DSP芯片，使 得检测的结果更加实时、准确，并且其结构比较简单、可靠。3附图说明图1是本技术断路器触头速度运动特性检测系统结构示意图图2是本技术DSP芯片与光栅尺硬件接口电路；图3是本技术DSP芯片采集数据的计算方法流程图。图1中1、断路器的动触头，2、光栅尺，3、绝缘拉杆，4、连杆，5、操纵杆，6、永 磁直线电机操动机构，7、电平转换电路，8、 DSP芯片，9、上位机。具体实施方式本技术采用的光栅最大测量速度为4.8m/s，栅距&为0.02mm。如果采样频率选取为10000Hz，即采样周期为0.1ms。光栅尺2输出的正交编码信号经DSP四倍频计数，选取的DSP芯片8型号为TMS320LF2407A芯片，电平转换电路7选取高速总线收发器SN74LVCH245A芯片，本技术如图1和图2所示断路器的动触头1连接绝缘拉杆3，在绝缘拉杆3和永磁直线电机的操纵杆5上分别装配有光栅尺2，光栅尺2的输出端连接高速总线收发器SN74LVCH245A芯片的输入端，通过断路器的分合闸操作，由永磁直线电机操动机构6带动连杆4驱动绝缘拉杆3运动，从而使光栅尺2产生相对运动，光栅尺2上的传感器将永磁直线电机和断路器的直线运动信号转换成正交编码脉冲信号，高速总线收发器SN74LVCH245A芯片的A1—A4接口接收正交编码脉冲信号，通过高速总线收发器实现电平转换功能，将5V的正交编码脉冲信号转换为DSP芯片可接收的3.3V的正交编码脉冲信号，高速总线收发器SN74LVCH245A芯片的输出端连接到TMS320LF2407A芯片的正交编码脉冲电路的输入引脚QEP1和QEP2(对于EVA模块)。TMS320LF2407A芯片对采集数据的计算方法如图3所示按如下步骤-第一步中断入口，保护现场；第二步:清除中断标志，读计数器当前值M，腊=-iV。，将AiV赋值给临时变量/mp，其中A^:第k次采样时刻的计数器值；iVv计数器初值；第三步读运动标志寄存器flg是否等于l，若等于l则继续运行，若不等于l跳到第六步；第四步临时变量tem/7是否等于0，如果不等于O则继续运行，若等于O则跳到第九步； 第五步运动已开始，令flag等于l;第六步令AX-fem^A5，其中栅距&为0.02mm; 第七步速度通过公式v(A:) = Ax*0.05可以求得；第八步把速度V^;存储到数据区； 第九步回复现场； 第十步返回。TMS320LF2407A芯片经过串行通信接口将计算得到的数据传给上位机9。权利要求1、一种断路器永磁直线电机操动机构的速度特性检测装置，包括光栅尺、电平转换电路和DSP芯片，断路器的动触头连接绝缘拉杆，其特征在于在绝缘拉杆和永磁直线电机的操纵杆上分别装配有光栅尺，光栅尺的输出端连接电平转换电路的输入端，电平转换电路的输出端通过DSP芯片与上位机连接。专利摘要本技术涉及断路器永磁直线电机操动机构的速度特性检测装置，该装置的结构为高压断路器的动触头连接绝缘拉杆，在绝缘拉杆和永磁直线电机的操纵杆上分别装配，光栅尺的输出端连接电平转换电路的输入端，电平转换电路的输出端连接DSP芯片，DSP芯片连接上位机。本技术装置的优点为通过高精度的光栅尺测得断路器的动触头和永磁直线电机的运动信号，通过电平转换电路和DSP芯片实现了对数据的计算处理，通过上位机PC显示，实现了高压断路器和永磁直线电机速度的在线检测，同时由于采用了高精度的光栅尺和DSP芯片，使得检测的结果更加实时、准确，并且其结构比较简单、可靠。文档编号G01P3/00GK201331535SQ20082023214公开日2009年10月21日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日专利技术者溪 吴, 徐建源, 李永祥, 莘 林 申请人:沈阳工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断路器永磁直线电机操动机构的速度特性检测装置，包括光栅尺、电平转换电路和ＤＳＰ芯片，断路器的动触头连接绝缘拉杆，其特征在于：在绝缘拉杆和永磁直线电机的操纵杆上分别装配有光栅尺，光栅尺的输出端连接电平转换电路的输入端，电平转换电路的输出端通过ＤＳＰ芯片与上位机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林莘，李永祥，徐建源，吴溪，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]