CN1314685A - 有载抽头转换装置 - Google Patents

Abstract

一种有载抽头转换装置,在电动操作装置60中,在电动机9的输出轴和控制机构8的分支结合部8A之间安装分离式自动复位型扭矩限制机构即扭矩限制器7,使控制机构中的抽头位置与有载抽头转换器中的实际抽头位置之间不发生偏差。

Description

有载抽头转换装置

本发明涉及通过传递机构由电动操作装置操作自动转换变压器线圈抽头的有载抽头转换器的有载抽头转换装置，特别涉及在抽头转换时，在电动操作装置的控制机构与有载抽头转换器间决不会产生偏移的有载抽头转换装置。

图4为表示以往的有载抽头转换装置构成的主要部分侧视图。有载抽头转换器4装在变压器壳体1内部。该有载抽头转换器4由抽头选择器3和转换开关2组成，通过传递机构5与电动操作装置6连接，同时，抽头选择器3与图上未示出的抽头引线连接。电动操作装置6由电动机9、与该电动机9的输出轴连接的减速机9A、与从设于减速机9A输出轴的分支结合部8A分支连接的控制机构8、与减速机9A输出轴的分支结合部8A的传递机构5侧连接的分离式自动复位型扭矩限制机构(以下称为扭矩限制器7)构成。该扭矩限制器7的输出轴连接在传递机构5的传递轴上。

在图4中，在有载抽头转换器4，由抽头选择器3选择欲转换的抽头并连接在转换开关2上，通过转换开关2流过抽头引线的负载电流从前一个抽头流向下一个抽头。抽头选择器3由电动操作装置6驱动。此外，在电动操作装置6中，电动机9的旋转输出通过减速机9A及分支结合部8A传递给控制机构8，控制机构8控制电动机9，在使每次抽头转换时，传递机构5的传递轴只驱动预定的转数后自动停止。控制机构8根据来自外部的指令动作，通过有载抽头转换器4作抽头转换动作，就依次转换线圈的抽头。由此，能改变运行中变压器的匝数比，电力系统的电压基本保持一定。

图4的扭矩限制器7用于在有载抽头转换器4和传递机构5的传递轴上产生了过大的扭矩时，保护有载抽头转换器4及传递机构5。即，在有载抽头转换装置上，使用着许多机械性连接的齿轮、轴、销、键、滚子、轴承、万向接头等。这些部件一有故障就会产生动作障碍，在传递机构5的传递轴上发生过大扭矩，但是，借助于该扭矩限制器7就能极快地解除传递机构5和电动机9的结合，避免这一过大扭矩。

图5是说明图4的扭矩限制器7的动作之原理图，(A)是剖视图，(B)是沿图5(A)Ⅹ-Ⅹ线的剖视图。一对旋转轴22、23彼此间以分离的状态对置着。在图5(A)的旋转轴23的左端安装着凸轮轴23A，在该凸轮轴23A的凹处23C嵌入由刚性球构成的凸轮从动件24。另一方面，在图5(A)的旋转轴22的右端部形成有围着凸轮轴23A设置的包围部22A，由该包围形部22A的内壁压住凸轮从动件24。紧挨着凸轮从动件24配置着平板26，在该平板26与旋转轴23的凸出部23B之间装入压缩性的旋转弹簧28。再在图5(A)的平板26的右面稍些离开点配置限位开关27。

在图5中，旋转轴22、23之中若一根轴旋转，则因为凸轮从动件24和设置在包围部22A上的凹部25机械连接着，所以另一旋转轴也旋转。如果一旋转轴因某种原因而过载，则旋转轴22、23间就会如下所示分离。

图6是表示图5的扭矩限制器7分离动作状态的剖视图。因为过载侧的旋转轴旋转变得困难，所以凸轮从动件24脱离凹部25，边压缩螺旋弹簧28边将平板26向右侧推压。由此，旋转轴22、23间的联动解除，但由于凸轮从动件24为球形，所以旋转轴22、23都呈自由旋转状态。限位开关27是检测扭矩限制器7动作的传感器。即，因为在扭矩限制器7作分离动作之际，平板26向右侧移动，故限位开关27动作，以该限位开关27的信号报告扭矩限制器7已作分离动作，同时能切断电动机9的励磁电路。如凸轮从动件24旋转一周，则再次与凹部25嵌合恢复到原来状态。在该状态若仍过载，则再次重复相同运动。

图5是原理图，所以作为扭矩限制器7除了图5之外尚有各种其它的结构。例如有凸轮从动件24向旋转轴23的半径方向推出的、旋转轴23与包覆该旋转轴23外周的旋转圆筒互相分离结合的等等。另外，凸轮从动件24脱离凹部25时的荷载条件、动作时平板26的移动量可以从各种类型中选择。此外，也有具有多个凸轮从动件24结构的。

再回到图4，扭矩限制器7装在传递机构5与减速机9A之间，所以在传递机构5发生过大扭矩时，扭矩限制器7立即动作，传递机构5与减速机9A的结合就脱开，让电动机9一侧空转，从而能保护有载抽头转换器4及传递机构5。另外，由扭矩限制器7的限位开关27切断电动机9的励磁电路。

但是，上述以往的有载抽头转换装置存在这样的问题；分离式自动复位型扭矩限制机构一旦动作，在控制机构的抽头位置与有载抽头转换器内实际的抽头位置之间会产生偏移。

即在图4中，因为扭矩限制器7装在控制机构8所连接的分支结合部8A和传递机构5之间，所以一旦扭矩限制器7作分离动作，即按照限位开关27的信号切断电动机9的励磁电路，但到该电动机9停止为止会出现机械空走时间，控制机构8也在该空走时间内旋转。为此，结果是在控制机构8的抽头位置与有载抽头转换器4的实际抽头位置之间产生偏移。该偏移从外表状态上一点也无显露看不出来。若保持偏移进行抽头转换，则因为电动操作机构6是始终在控制机构8的开始位置和停止位置停止的，故就会停止在与抽头选择器3的正规停止位置发生偏移的位置。如果这一偏移对抽头选择器3而言在可允许的危围内还算可以，但一超出允许范围恐怕会损伤抽头选择器3。

本发明的目的在于，使控制机构内的抽头位置和有载抽头转换器内的实际抽头位置之间不产生偏移。

为了达到上述目的，如依据本发明，一种利用电动操作装置操作在有载时转换变压器线圈抽头的有载抽头转换器的有载抽头转换装置，所述电动操作装置包括电动机，将该电动机输出轴的驱动转矩传递到所述有载抽头转换器侧的转矩传递轴，与设于该转矩传递轴上的分支结合部结合并使所述电动机的输出轴在规定旋转数自动停止的控制机构，以及分离式自动复位型扭矩限制机构，该扭矩限制机构具备连接着的一对旋转轴，当一旋转轴产生规定值以上的扭矩时，所述一对旋转轴彼此就机械性分离，对于这样的有载抽头转换装置，在所述转矩传递轴之中的所述电动机的输出轴与所述分支结合部之间的部位，安装所述分离式自动复位型扭矩限制机构即可。这样，当有载抽头转换器发生动作障碍而使分离式自动复位型扭矩限制机构动作时，因为控制机构与有载抽头转换器必定会联动，所以控制机构内抽头位置和有载抽头转换器内实际抽头位置决不会产生偏移。

另外，在该构成之中，设有检测所述分离式自动复位型扭矩限制机构的分离动作的传感器，也可以由来自所述传感器的信号使所述电动机的励磁电路断开。由此，能在有载抽头转换器发生动作障碍时防止电动机继续旋转。

另外，在该构成中，所述电动机经励磁后，当超过有载抽头转换器各档的转换时间时也可断开所述电动机的励磁。这样，以往设置在分离式自动复位型扭矩限制机构上的传感器也可不要。

图1表示本发明的实施例涉及的有载抽头转换装置的构成之主要部分侧视图。

图2为图1的有载抽头转换装置的控制电路图。

图3为本发明不同的实施例涉及的有载抽头转换装置的控制电路图。

图4表示以往的有载抽头转换装置构成的主要部分侧视图。

图5为说明图4的扭矩限制器动作的原理图，(A)是剖视图，(B)是沿图5(A)的Ⅹ-Ⅹ线的剖视图。

图6表示图5的扭矩限制器分离动作状态的剖视图。

以下，依据实施例说明本发明。图1是表示本发明实施例涉及的有载抽头转换装置构成的主要部分的侧视图。在电动操作装置60的电动机9的减速机9A的输出轴上连接着分离式自动复位型扭矩限制机构即扭矩限制器7，同时，这一扭矩限制器7的输出轴连接在传递机构5的传递轴上，另外从设置在扭矩限制器7输出轴上的分支结合部8A分出分支并连接控制机构8。图1的其余部分与图4的以往构成相同，与以往相同的部分标上相同参照符号从而不再作详细说明。扭矩限制器7与用图5的原理图说明过的内容相同。图1的装置的情形，扭矩限制器7因装在控制机构8所连接的分支结合部8A与减速机构9A之间，所以，即使有载抽头转换器发生动作障碍使扭矩限制器7作分离动作，也因为控制机构8一定与有载抽头转换器4联动，所以在控制机构8内的抽头位置和有载抽头转换器4内的实际抽头位置决不会产生偏移。因此，不必担扰会损伤有载抽头转换器4。另外，由于组装错误等，致使控制机构8内的抽头位置和有载抽头转换器4内实际的抽头位置发生偏移时，如在超过有载抽头转换器4内抽头选择器3终端抽头的位置上设置挡块，则碰上该挡块，就发生过大扭矩，扭矩限制器7就动作，所以，在这种场合也是有用的。

图2是图1的有载抽头转换装置的控制电路图。电磁接触器A按照来自外部的升压指令动作，其接点A₁、A₂闭合。另一方面，电磁接触器B按照来自外部的降压指令动作，其接点B₁、B₂闭合。电磁接触器F按照接点A₁或B₁动作，其接点F₁闭合，接点F₂断开。电磁接触器E根据限位开关27的接点L的动作其接点E₁、E₂闭合。断路器10是电动机9的励磁电路12的开闭用断路器，显示器D按照电磁接触器E的接点E₄的闭合而动作。

在图2中，接点A₂是不改变相序使电动机9正转的正转用接点，接点B₂是改变相序使电动机9反转的反转用接点。另外，接点F₁是使电动机9停止的接点，接点F₂是使电动机9的端子短路，对电动机9的旋转施加制动的制动用接点，各个接点F₁、F₂联接在电动机9的端子上。

再在图2中，如果根据升压指令电磁接触器A动作，接点A₁、A₂即闭合，由此，电磁接触器F动作，通过接点A₂和接点F₁的电路，电动机9正转作升压的抽头转换。另一方面，如果根据降压指令电磁接触器8动作，接点B₁、B₂即闭合，由此，电磁接触器F动作，通过接点B₂和接点F₁的电路电动机9反转作降压抽头转换。

如上所述，在抽头转换时，万一有载抽头转换器4发生动作障碍而产生过大扭矩，扭矩限制器7作分离空转，同时限位开关27的接点L动作。由此，电磁接触器E动作，由接点E₁自保持，同时电磁接触器E的接点E₂、E₃断开，电磁接触器A或B的励磁被解除。这样因为接点A₁、A₂、B₁、B₂全部变成断开，所以电磁接触器F的励磁被解除，接点F₁断开，电动机9的电路12断开，与此同时，接点F₂闭合电动机9的端子间短路，电动机9的旋转受到制动。由此，能够防止由于电动机的惯性等引起故障扩大。同时，由接点E₄的动作，在显示器D上作过载状态的显示。如果在纠正有载抽头转换器4的动作障碍的同时消除过载故障的原因，然后按照升压指令或降压指令使电磁接触器A或B动作，使电动机9旋转，则因为扭矩限位器7是自动复位型的，故自动恢复正常状态，有载抽头转换器4驱动并作升压或降压的抽头转换。

图3是本发明不同的实施例涉及的有载抽头转换装置的控制电路图。电磁接触器A、B根据各升压指令、降压指令被励磁，电磁接触器A的接点A₂或电磁接触器B的接点B₂闭合。接点A₂及接点B₂接在电动机9的励磁电路12中，由接点A₂或接点B₂的闭合使电动机9正转或反转。在励磁电路12中再装上电动机9开关用的断路器10，该断路器10的跳闸线圈C装在延迟电路20中。定时器T接在励磁电路12的电动机9的输入端子上。具有该定时器T被励磁后延迟规定时间闭合的接点T₁，该接点T₁装在延迟电路20中，另外与跳闸线圈C的动作联动而闭合的接点C₁插入在装有显示器D的显示电路19中。

在图3中，定时器T的接点T₁，设定成在电动机9被励磁后，超过有载抽头转换器4的一档转换时间t时就闭合。因此，就是在扭矩限制器7动作之后电动机9还继续旋转，但因此前有载抽头转换器4的转换动作是由电动机9的励磁而开始的，所以，该电动机9的励磁在超过有载抽头转换器4的一档的转换时间t时，必定由断路器10断路。由此，能防止因电动机9的惯性等引起故障的扩大。此外，与励磁电路12断路的同时接点C₁动作，在显示器D上显示电动机9的励磁电路12断路。

还有，本发明不一定仅限于图3的实施例，也可以在电动机9的励磁电路12被断路时使电动机9的端子间短路。由此，电动机9的旋转受到制动，能使电动机9迅速停止。

本发明如前所述，通过在转矩传递轴中的所述电动机的输出轴和所述分支结合部之间的部位安装所述分离式自动复位型扭矩限制机构，从而控制机构与有载抽头转换器必定联动，所以控制机构内的抽头位置与有载抽头转换器的实际抽头位置决不会产生偏移，可靠性提高。另外，由于组装错误等，导致控制机构内的抽头位置与有载抽头转换器的实际抽头位置有偏差时，如在超过有载抽头转换器内抽头选择器的未端抽头的位置上设置挡块，则因为碰到该挡块，就产生过扭矩，扭矩限制器动作，所以在这种场合也有用。

此外，在这样的构成中，设置检测所述分离式自动复位型扭矩限制机构的分离动作的传感器，利用来自所述传感器的信号使所述电动机的励磁电路断路，从而能防止在有载抽头转换器产生动作障碍时电动机继续旋转，能防止因电动机的惯性等引发故障的扩大。

此外，在这样的构成中，也可以在所述电动机励磁后，超过了有载抽头转换器的各挡转换时间时，断开所述电动机的励磁电路，由此，就可以不再需要以往设置在扭矩限制器内的传感器，简化矩转限制器结构。

Claims (3)

1．一种利用电动操作装置操作在有载时转换变压器线圈抽头的有载抽头转换器的有载抽头转换装置，所述电动操作装置包括电动机，将该电动机输出轴的驱动转矩传递到所述有载抽头转换器侧的转矩传递轴，与设于该转矩传递轴上的分支结合部结合并使所述电动机的输出轴在规定旋转数自动停止的控制机构，以及分离式自动复位型扭矩限制机构，该扭矩限制机构具备连接着的一对旋转轴，当一旋转轴产生规定值以上的扭矩时，所述一对旋转轴彼此就机械性分离，其特征在于，在所述转矩传递轴之中的所述电动机的输出轴与所述分支结合部之间的部位，安装所述分离式自动复位型扭矩限制机构。

2．根据权利要求1所述的有载抽头转换装置，其特征在于，设有检测所述分离式自动复位型扭矩限制机构的分离动作的传感器，利用来自所述传感器的信号断开所述电动机的励磁电路。

3．根据权利要求1所述的有载抽头转换装置，其特征在于，当所述电动机励磁后，超出有载抽头转换器各档的转换时间时切断对所述电动机的励磁。

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