一種電機驅動式多路高壓電容器充放電開關的制作方法

本發明屬于高壓技術領域，尤其是涉及一種電機驅動式多路高壓電容器充放電開關。

背景技術：

在高功率脈沖技術中，開關是最重要的器件之一，它起著連接充電電源與儲能器件、儲能器件與負載的作用，通過開關的動作，實現能量的轉換，脈沖功率開關的工作可靠性、精確可控性對系統的穩定運行至關重要。當高壓電容器充到所需電壓后，電容器系統對負載放電，特別是感性負載，會產生阻尼震蕩，極易打壞充電電源。如果在充電電源與電容器之間串聯上一個高壓開關，在充電電源對電容器充完電后，二者之間進行物理斷開，可以有效的保護高壓電源。同時，脈沖功率系統在實驗后，往往電容器還會有剩余電荷，或者在脈沖功率裝置實驗過程中出現故障，需要停止實驗，而此時電容器已經帶電，此時采用手動放電棒放電，這樣操作危險性高，易造成不良后果。如果在電容器兩端通過高壓開關串聯上電阻后，就可以實現快速的放電，提高工作效率，同時能保證實驗人員安全。

技術實現要素：

針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種電機驅動式多路高壓電容器充放電開關，兼具充電電源隔離以及電容器儲能安全快速泄放功能。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種電機驅動式多路高壓電容器充放電開關，包括屏蔽箱體，箱體后面板有高壓饋線孔，箱體里安裝有絕緣墊板、電機、電機驅動盒、驅動機構、高壓電阻、第一金屬半球、壓縮彈簧、電阻固定槽，所述的絕緣墊板與電機驅動盒以及電阻固定槽通過用內六角螺栓固定，所述的電機驅動盒內安裝有電機驅動電路板，所述驅動機構含有絲桿機構、導電板、螺桿、第一金屬半球、壓縮彈簧，所述的電機通過兩個卡扣固定在電機驅動盒上，所述的絲桿機構為一‘z’形絕緣桿，一端通過螺紋與電機連接，另一端與導電板通過鎖緊螺母固定，實現不同平面內機構的連接，所述的導電板上陣列排布有相同的通孔，方便螺桿與導電板通過鎖緊螺母連接，所述螺桿上有一第一金屬半球，第一金屬半球上有一壓縮彈簧，所述電阻固定槽為電阻固定槽陣列，該電阻固定槽陣列分布有一系列的孔，高壓電阻伸入孔內，孔的對稱位置，布置有螺桿，螺桿一端與高壓電阻相連，另一端用于高壓線連接，所述高壓電阻的一端連接有第一金屬半球，所述的屏蔽箱體內注有變壓器油，所述的導電板、螺桿、第一金屬半球、壓縮彈簧、高壓電阻、電阻固定槽均為對應的同軸設置。

本發明的優點和積極效果為：

1)、本發明采用電動推桿電機，推桿兩頭各有一個行程限位開關，伸縮桿運行到底或到頂后，會自動停止，電機不會空轉燒機。推桿經直流電機驅動后螺桿傳動，使‘z’形絕緣桿進行伸縮。電機采用直流12v或者24v供電，通過給電機驅動盒提供一個觸發信號，可遠程控制電機的伸縮，實現電器的連通，保證電容器遠程充電以及電容器儲能的可靠安全泄放。

2)、本發明在驅動機構的金屬半球前有一壓縮彈簧，可以保證電極之間的軟連接。

3)、本發明具有多路開關，結構緊湊，可同步對多個電容器進行充放電，從而可降低成本，提高工作效率。

4)、本發明結構簡單、實用、可靠，與手動放電棒相比，大大提高了放電效率，同時能夠保障工作人員的安全。

附圖說明

圖1是本發明的總體結構示意圖。

圖2是本發明內部結構的示意圖。

圖中：1為屏蔽箱體；2為絕緣墊板；3為電機驅動盒；4為電機；5為‘z’形絕緣桿；6為導電板；7為螺桿；8為第一金屬半球；9為壓縮彈簧；10為第二金屬半球；11為高壓電阻；12為電阻固定槽；13為引線螺母；14為第一卡扣；15為第二卡扣；16為饋線孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例進行詳細描述。

如圖1、2所示，一種電機驅動式多路高壓電容器充放電開關，包括屏蔽箱體1，箱體后面板有高壓饋線孔16，箱體里安裝有絕緣墊板2、電機4、電機驅動盒3、驅動機構、高壓電阻11、第一金屬半球8、壓縮彈簧9、電阻固定槽12。所述的絕緣墊板2與電機驅動盒3以及電阻固定槽12通過用內六角螺栓固定。所述的電機驅動盒3內安裝有電機驅動電路板，所述驅動機構含有絲桿機構、導電板6、螺桿7、第一金屬半球8、壓縮彈簧9。所述的電機4通過第一卡扣14、第二卡扣15固定在電機驅動盒3上；絲桿機構為一‘z’形絕緣桿5，一端通過螺紋與電機4連接，另一端與導電板6通過鎖緊螺母固定，實現不同平面內機構的連接；導電板6上陣列排布有相同的通孔，方便螺桿7與導電板6通過鎖緊螺母連接。

所述螺桿7上有一第一金屬半球8，第一金屬半球上有一壓縮彈簧9。

所述電阻固定槽12陣列分布有一系列的孔，高壓電阻11伸入孔內，孔的對稱位置，布置有螺桿7，螺桿7一端與高壓電阻11相連，一端用于高壓線連接。所述高壓電阻11的一端連接有第二金屬半球10。所述的屏蔽箱體1內注有變壓器油。所述的導電板6、螺桿7、第一金屬半球8、壓縮彈簧9、高壓電阻11、電阻固定槽12均為對應的同軸設置。

本發明用于電容器充電，作為隔離開關，導電板6接充電電源正極，充電電源負極與電容器負端相連，引線螺母13連接到電容器正極，通過電機4帶動‘z’形絕緣桿5伸縮，促使驅動結構的壓縮彈簧9以及第一金屬半球8與第二金屬半球10進行接觸以及分離，實現充電開關的分、合操作。

本發明用于電容器放電，作為高壓接地開關，導電板6接電容器負端，引線螺母13連接到電容器正極，通過電機4帶動‘z’形絕緣桿5伸縮，促使驅動結構的壓縮彈簧9以及第一金屬半球8與第二金屬半球10進行接觸以及分離，實現高壓接地開關分、合操作，實現電容器能量的快速釋放。

本發明采用電動推桿電機4，推桿兩頭各有一個行程限位開關，伸縮桿運行到底或到頂后，會自動停止，電機不會空轉燒機。推桿是直流電機驅動，螺桿傳動，使‘z’形絕緣桿5進行伸縮。電機采用直流12v或者24v供電，通過給電機驅動盒提供一個觸發信號，可遠程控制電機4的伸縮，并帶動驅動機構作直線伸縮，實現電器的連通，保證電容器遠程充電以及電容器儲能的可靠安全泄放。

以上所述僅是本發明的較佳實施方式，故凡依本發明申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變換或修飾，均包括于本發明的申請范圍內。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種電機驅動式多路高壓電容器充放電開關，包括屏蔽箱體(1)，箱體后面板有高壓饋線孔(16)，箱體里安裝有絕緣墊板(2)、電機(4)、電機驅動盒(3)、驅動機構、高壓電阻(11)、第一金屬半球(8)、壓縮彈簧(9)、電阻固定槽(12)，所述的絕緣墊板(2)與電機驅動盒(3)以及電阻固定槽(12)通過用內六角螺栓固定，所述驅動機構含有絲桿機構、導電板、螺桿(7)、第一金屬半球(8)、壓縮彈簧(9)，所述的電機(4)通過兩個卡扣固定在電機驅動盒(3)上，所述的絲桿機構為一‘Z’形絕緣桿(5)，一端通過螺紋與電機(4)連接，另一端與導電板(6)通過鎖緊螺母固定。本發明結構簡單、實用、可靠，大大提高了充放電效率。

技術研發人員：孫玄;林木楠
受保護的技術使用者：中國科學技術大學
技術研發日：2017.06.26
技術公布日：2017.09.08