申请/专利权人：国网智能科技股份有限公司

申请日：2017-10-13

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN107876667B

主分类号：B21F11/00(20060101)

分类号：B21F11/00(20060101);H02P5/46(20060101);H02P27/04(20160101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.24#授权;2018.05.01#实质审查的生效;2018.04.06#公开

摘要：本发明公开了一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，接收设置牵引的长度、变频器的参数的设置指令以及切断指令信号，并将指令下发给对应的交流变频器，以控制牵引切断器的相应的电动机进行相应动作。本发明采用自主控制方式代替人的手臂完成配电线变压器引接线加工的牵引切断重载作业任务。

主权项：1.一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是：接收设置牵引的长度、交流变频器的参数的设置指令以及切断指令信号，并将指令下发给对应的交流变频器，以控制牵引切断器的相应的电机进行相应动作；所述牵引切断器包括牵引器和切断器，所述牵引器向一个方向牵引导线，切断器根据指令斩断导线；所述牵引器，包括牵引电机、减速器、链轮、链条、压紧轮、支撑轮和驱动轮；所述电机驱动链轮旋转，链轮通过链条驱动支撑轮和压紧轮同时旋转，导线进入支撑轮和压紧轮的导向槽中，牵引导线前进或后退，位移传感器测量导线行走距离，利用支撑轮和压紧轮的相互配合将导线牵引至设定长度位置；所述切断器采用切断电机驱动，采用旋转刀具进行导线切断；所述交流变频器设置在电气控制电路中，电路包括三相线、空气开关、保险丝、交流变频器、接触器主触点和交流异步电动机，三相线的其中一相依次通过热继电器动断触点、电源指示灯、接触器线圈、启动按钮、接触器辅助触点、停止按钮和三相线的另外一相连接，所述接触器主触点通过保险丝和空气开关连接至三相线，所述接触器主触点连接各个交流变频器，每个交流变频器对应控制一个交流异步电动机；所述控制器通过485信号输出控制交流变频器，驱动交流异步电动机进行运动；所述控制器通过连接稳压电源，进行直流供电；所述切断器通过交流变频器控制旋转刀具的旋转速度、控制旋转刀具的切断动作。

全文数据：变压器引接线定型加工牵引切断器控制器技术领域[0001]本发明涉及一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器。背景技术[0002]配电线路的工厂化加工目前已得到广泛应用，核心工作为“变压器引接线制作”，目前由操作人员使用手动、电动或气动工具在工作台完成，操作人员数量多，效率低，作业方式原始。配电线路自动化定型加工装备与控制系统研发已成为生产单位的迫切需求。同时，目前使用的加工设备不配套，有自研设备，外购设备;有气动、液压、电动、手动等多种方式，无法实现自动化，必须研究成套专用设备才能达到自动化要求。[0003]人工配电线路的工厂化加工有其困难与局限性，因此研制具有更高效的配电线路自动化定型加工装备与控制系统，克服人工配电线路的工厂化加工的困难和局限性，代替人工进行配电线路自动化加工符合时代的要求。研制的配电线路自动化定型加工装备与控制系统满足“变压器引接线制作”要求，采用可编程控制器和触摸屏实现线路加工的自动化控制，把人从繁重的体力劳动中解放出来。本项目配电线路自动化定型加工装备与控制系统的实用化研究成功，必将进一步推进配电线路加工的自动化进程。[0004]申请号为2〇ie20899896.6名称为“一种直线式光缆裁切装置”的专利，提供了一种直线式光缆裁切装置，经由步进电机驱动的直线导杆牵引装置夹持牵引光缆到所需长度，气压驱动气缸冲压切断光缆，牵引力小，切断容易。配电线路变压器引接线线滚直径超过2米，重量超过2吨，不适应变压器引接线定型加工牵引切断。[0005]配电线路自动化定型加工装备与控制系统在我国尚属空白，该技术在我国配电线路自动化加工中的应用尚属首次。该项目的研制成功，不仅对我国配电线路加工产生积极变革作用，而且必将提高配电线路生产自动化水平和安全风险防范水平，积累了宝贵的技术资料和现场实际作业经验，是配电线路智能化电网发展的初始，也是配电线路运行管理的一次技术革新。发明内容[0006]本发明为了解决上述问题，提出了一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，本发明采用自主控制方式代替人的手臂完成配电线变压器引接线加工的牵引切断重载作业任务。[0007]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0008]—种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，被配置为：[0009]接收设置牵引的长度、变频器的参数的设置指令以及切断指令信号，并将指令下发给对应的交流变频器，以控制牵引切断器的相应的电动机进行相应动作。[0010]进一步，所述控制器连接遥控装置，通过遥控装置设置牵引的长度、变频器的参数，以及输入切断的信号。[0011]进一步，所述牵引切断器包括牵引器和切断器，所述牵引器向一个方向牵引导线，切断器根据指令斩断导线。[0012]进一步，所述交流变频器设置在电气控制电路中，电路包括三相线、空气开关、保险丝、交流变频器、接触器主触点和交流异步电动机，三相线的其中一相依次通过热继电器动断触点、电源指示灯连接、接触器线圈、启动按钮、接触器辅助触点、停止按钮和三相线的另外一相连接，所述接触器主触点通过保险丝和空气开关连接至三相线，所述接触器主触点连接各个交流变频器，每个交流变频器对应控制一个交流异步电动机。[0013]进一步的，所述牵引器，包括电机、减速器、链轮、链条、压紧轮、支撑轮和驱动轮；所述电机驱动链轮旋转，链轮通过链条驱动支撑轮和压紧轮同时旋转，导线进入支撑轮和压紧轮的导向槽中，牵引导线前进或后退，位移传感器测量导线行走距离，利用支撑轮和压紧轮的相互配合将导线牵引至设定长度位置。[0014]进一步的，所述支撑轮和压紧轮之间的距离可调，以满足不同线径的需求。[0015]进一步的，所述切断器采用电机驱动，采用旋转刀具进行导线切断。[0016]进一步的，所述切断器通过交流变频器控制旋转刀具的旋转速度、控制旋转刀具的切断动作。[0017]进一步的，所述控制器通过485信号输出控制变频器，驱动交流伺服电机进行运动。[0018]进一步的，所述控制器通过连接稳压电源，进行直流供电。[0019]进一步的，链轮的旋转速度信息由旋转编码器实时输出，供控制器进行计算。[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果为：[0021]1.本发明带有短路保护、过载保护、欠压保护功能。从而使牵引切断器在超负荷使用时起过载保护，保证工作安全可靠。[0022]2•牵引切断器控制器可以实现导线牵引和切断的自动化加工，提高了工作效率，减少了人工。[0023]3.本系统控制器采用成熟的PLC控制器，其抗干扰能力强，故障率低。附图说明[0024]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。[0025]图1是本发明牵引切断器总结构图；[0026]图2是本发明牵引器结构原理框图；[0027]图3是本发明牵引切断器电气结构图；[0028]图4是本发明牵引切断器控制结构图；[0029]图5是本发明控制程序流程图；具体实施方式：[0030]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。[0031]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。[0032]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和或它们的组合。[0033]在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。[0034]本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。[0035]正如背景技术所介绍的，现有技术中存在配电线路自动化定型加工装备与控制系统在我国尚属空白的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器。[0036]本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，包括触摸屏和控制器，所述的控制器的输出端、输入端连接485转换模块、触摸屏，其485转换模块连接485接口，485接口连接变频器，所述的触摸屏设置牵引的长度、变频器的参数、切断的信号，所述的多个变频器控制牵引切断器的运动，且牵引器上的位移传感器采集的信号通过AD采集模块反馈给控制器，主控制其再根据反馈信号对牵引切断器进行精确控制。[0037]如图2所示，牵引器，包括电机、减速器、链轮、链条、压紧轮、支撑轮、驱动轮等。所述电机驱动链轮旋转，链轮通过链条驱动支撑轮和压紧轮同时旋转，导线进入支撑轮和压紧轮的导向槽中，牵引导线前进或后退，位移传感器测量导线行走距离。最终将导线牵引设定长度位置。各支撑轮和压紧轮之间的距离可调，以满足不同线径的需求。[0038]导线切断器采用电机驱动，采用旋转刀具进行导线切断。[0039]触摸屏与控制器相连，能设定牵引的速度、牵引的长度、牵引方向、旋转刀具方向、切断动作等功能。[0040]切断器通过交流变频器控制旋转刀具的旋转速度、控制旋转刀具的切断动作。[0041]控制器通过485信号输出控制变频器，驱动交流伺服电机进行运动。[0042]控制器通过连接稳压电源，进行24VDC供电。[0043]链轮的旋转速度信息通过旋转编码器实时输出，供控制器进行计算。[0044]电机驱动滚轮将导线夹紧并牵引导线，位置传感器测量滚轮的旋转，计算行走导线距离。最终将导线牵引设定长度位置，断线器切断导线。各滚轮之间的距离可调，以满足不同线径的需求。[0045]参见图3,380V的U、V、W相与空气开关连接，空气开关与保险丝连接，保险丝与接触器主触点连接，接触器主触点与变频器连接，接触器与与热继电器发热元件连接，热继电器发热元件与交流异步电动机连接;380V的V相与热继电器动断触点连接，热继电器动断触点与电源指示灯连接，电源指示灯与接触器线圈连接，接触器线圈与启动按钮、接触器辅助触点连接，启动按钮、接触器辅助触点与停止按钮连接，停止按钮与380V的W相连接。[0046]热继电器接入电机主电路，若电机过载，可以自动切断电源，实现电机过载保护。[0047]热继电器动断触点与三相线中的V相连接;所述停止按钮与三相线的W相连接。[0048]保险丝可以实现主电路的短路或过流保护。单台电机的保险丝的熔丝额定电流大于等于电机启动电流的2到5倍。[0049]接触器辅助触点与启动开关并联，可以实现闭合自锁功能。t〇〇5〇]稳压电源是220VAC24VDC稳压电源，输入端一根线零线，另一根线接相线，输出电压24V、电流5A。[0051]变频器可以进行频率范围、加减速时间、电机额定电流、电机故障与保护、PID功能等参数的设置。[0052]变频器选用PV6000变频器，共有24项警示信息及保护功能，一旦故障发生，保护功能动作，变频器停止输出。[0053]位移传感器采用美国MTI激光位移传感器，响应频率高达20Khz，线性度小于0.03%，分辨率高达0.038mn。[0054]参见图4,触摸屏和控制器，控制器的输出端、输入端连接485转换模块、触摸屏，其485转换模块连接485接口，485接口连接变频器，所述的触摸屏设置牵引的长度、变频器的参数、切断的信号，所述的多个变频器控制牵引切断的运动，且牵引器上的位移传感器采集的信号通过AD采集模块反馈给控制器，主控制其再根据反馈信号对牵引切断器进行精确控制。[0055]参见图5,牵引切断器处于自动运动方式时，按照事先编写好的运动控制程序自动循环执行，直到按下控制面板上的控制按键。[0056]系统上电按钮按下，根据线径调整滚轮间距，设置牵引速度、牵引长度，系统启动，牵引电机运转，如果达到设定长度，发送“就位信号”给切断电机，启动切断，如果没有达到设定长度，返回牵引电机运转继续循环运行。[0057]触摸屏采用基恩士VT3-X15,超高亮度TFT彩色，XGA1024*766点，32768显示，28M字节存储器。[0058]PLC控制器采用基恩士PLCKV-N24DT型，运行速度10000步ms，可以采用梯形图+脚本支持C语言模式编程。[0059]以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。[0060]上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

权利要求：1.一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是：接收设置牵引的长度、变频器的参数的设置指令以及切断指令信号，并将指令下发给对应的交流变频器，以控制牵引切断器的相应的电动机进行相应动作。2.如权利要求1所述的一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是:所述控制器连接遥控装置，通过遥控装置设置牵引的长度、变频器的参数，以及输入切断的信号。3.如权利要求1所述的一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是:所述牵引切断器包括牵引器和切断器，所述牵引器向一个方向牵引导线，切断器根据指令斩断导线。4.如权利要求1所述的一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是:所述交流变频器设置在电气控制电路中，电路包括三相线、空气开关、保险丝、交流变频器、接触器主触点和交流异步电动机，三相线的其中一相依次通过热继电器动断触点、电源指示灯连接、接触器线圈、启动按钮、接触器辅助触点、停止按钮和三相线的另外一•相连接，所述接触器主触点通过保险丝和空气开关连接至三相线，所述接触器主触点连接各个交流变频器，每个交流变频器对应控制一个交流异步电动机。5.如权利要求3所述的一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是:所述牵引器，包括电机、减速器、链轮、链条、压紧轮、支撑轮和驱动轮;所述电机驱动链轮旋转，链轮通过链条驱动支撑轮和压紧轮同时旋转，导线进入支撑轮和压紧轮的导向槽中，牵引导线前进或后退，位移传感器测量导线行走距离，利用支撑轮和压紧轮的相互配合将导线牵引至设定长度位置。6.如权利要求5所述的一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是:所述支撑轮和压紧轮之间的距离可调，以满足不同线径的需求。'7.如权利要求3所述的一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是:所述切断器采用电机驱动，采用旋转刀具进行导线切断。’、8.如权利要求3所述的一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是:所述切断器通过交流变频器控制旋转刀具的旋转速度、控制旋转刀具的切断动作。9.如权利要求1所述的一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是:所述控制器通过485信号输出控制变频器，驱动交流伺服电机进行运动；’、'所述控制器通过连接稳压电源，进行直流供电。*10.如权利要求5所述的一种变压器引接线定型加工牵引切断器控制器，其特征是:链轮的旋转速度信息由旋转编码器实时输出，供控制器进行计算。一

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