本發(fā)明屬于絕緣子表面污穢放電特征及絕緣子人工污穢放電試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種絕緣子人工污穢放電試驗(yàn)中絕緣子表面均勻涂污技術(shù)。

背景技術(shù)：

絕緣子表面污穢放電、污穢閃絡(luò)嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。提前檢測(cè)出絕緣子表面污穢狀態(tài)，確定污穢清掃計(jì)劃可以降低電網(wǎng)污閃故障發(fā)生率，提高電網(wǎng)安全可靠性，減少國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失。目前在帶電狀態(tài)下對(duì)絕緣子表面污穢狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別的方法，如泄漏電流法、光脈沖檢測(cè)法、多光源圖像法等，都需要通過(guò)絕緣子人工涂污實(shí)驗(yàn)和污穢放電實(shí)驗(yàn)獲取不同污穢等級(jí)絕緣子的相應(yīng)特征。

自然條件下絕緣子表面污穢非常均勻，而實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的人工污穢試驗(yàn)中，以往都是采取人工涂污的方式，絕緣子表面污穢不均勻，影響后續(xù)絕緣子放電試驗(yàn)中放電特征的準(zhǔn)確提取和污穢等級(jí)的正確判別。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有摩擦小、承受力大、運(yùn)行安全平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速精確可控、操作簡(jiǎn)單、方便拆卸和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)絕緣子表面均勻噴污裝置。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種絕緣子表面均勻噴污裝置，包括臺(tái)架、步進(jìn)電機(jī)、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、載物板及噴污器，所述的步進(jìn)電機(jī)固定在臺(tái)架上，主動(dòng)輪設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上，所述的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接，從動(dòng)輪的軸線處設(shè)有一軸體，該軸體與臺(tái)架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的載物板設(shè)置在軸體上，用于固定絕緣子，所述的噴污器在絕緣子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)絕緣子表面進(jìn)行噴污。

所述的絕緣子位于所述的軸體的軸線上，所述的噴污器的噴口正對(duì)絕緣子的側(cè)面表面。

所述的主動(dòng)輪包括多個(gè)同軸設(shè)置的不同直徑的主動(dòng)輪輪體，所述的從動(dòng)輪上設(shè)有與各主動(dòng)輪輪體相匹配的多個(gè)同軸設(shè)置的從動(dòng)輪輪體。

優(yōu)選地，所述的主動(dòng)輪包括三個(gè)同軸設(shè)置的不同直徑的主動(dòng)輪輪體。

多個(gè)從動(dòng)輪輪體的直徑相同。

各主動(dòng)輪輪體的直徑均小于任一從動(dòng)輪輪體的直徑。

可以根據(jù)電機(jī)的具體參數(shù)和所需涂污的絕緣子的尺寸選擇合適的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，多種傳動(dòng)比可以實(shí)現(xiàn)絕緣子轉(zhuǎn)速的分級(jí)調(diào)節(jié)，滿足不同污穢等級(jí)絕緣子涂污要求。

所述的臺(tái)架包括電機(jī)安裝臺(tái)及支撐板，所述的電機(jī)安裝臺(tái)由臺(tái)架支腳和臺(tái)面組成，所述的臺(tái)面設(shè)有第一通孔，步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在臺(tái)面的下方，輸出軸穿過(guò)通孔與主動(dòng)輪相連，所述的支撐板通過(guò)支撐板支腳設(shè)置在臺(tái)面上，該支撐板設(shè)有第二通孔，所述的從動(dòng)輪設(shè)置在支撐板與臺(tái)面之間，所述的軸體通過(guò)設(shè)置在第二通孔兩側(cè)的一對(duì)圓錐滾子軸承及一對(duì)軸承座與支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述的載物板設(shè)有沉孔及絕緣子安裝孔，軸體的端部通過(guò)沉孔與載物板連接，絕緣子通過(guò)絕緣子安裝孔固定在載物板上。

所述的軸體豎直設(shè)置，所述的載物板水平設(shè)置。

圓錐滾子軸承可以承受較大的軸向力和一定的徑向力，從而可以使得軸軸體保持豎直方向不偏移且不至于因重力作用而下墜。

該裝置還包括電機(jī)控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述的電機(jī)控制器通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接步進(jìn)電機(jī)。

優(yōu)選地，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為DSP伺服式驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)控制器為單軸步進(jìn)電機(jī)可編程控制器。

驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)勻速旋轉(zhuǎn)并精確控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)的精確調(diào)速和位移性能使得它能帶動(dòng)絕緣子按照合適的速度進(jìn)行勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使得絕緣子在噴污過(guò)程中各角度受污均勻。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)整套裝置可使絕緣子固定在載物板上，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)軸體和載物板及絕緣子旋轉(zhuǎn)，通過(guò)電機(jī)控制器可以精確調(diào)節(jié)絕緣子的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而使絕緣子表面均勻積污并且控制表面污穢嚴(yán)重程度，從而模擬不同環(huán)境下的積污，實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)自然環(huán)境的模擬并對(duì)放電特征及污閃過(guò)程進(jìn)行研究。

2)采用帶傳動(dòng)運(yùn)能吸收振動(dòng)、緩和沖擊、傳動(dòng)平穩(wěn)安全、噪音小、防止打滑以及防止絕緣子突然停轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的損壞。而圓錐滾子軸承可以承受較大的軸向力和一定的徑向力，可以支撐軸體及上部的載物板及絕緣子，使得整個(gè)裝置不下墜且穩(wěn)定運(yùn)行同時(shí)減小了機(jī)械摩擦。

3)步進(jìn)電機(jī)工作電壓為家用220V交流電源，無(wú)需另配電源，通過(guò)設(shè)定的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出脈沖頻率和電機(jī)控制器輸出脈沖細(xì)分?jǐn)?shù)精確控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；還可通過(guò)設(shè)定電機(jī)控制器輸出脈沖頻率的升降速曲線，保護(hù)步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)和停止過(guò)程，具有轉(zhuǎn)速精確控制的優(yōu)點(diǎn)。此外，多種傳動(dòng)比皮帶輪可以實(shí)現(xiàn)絕緣子轉(zhuǎn)速的分級(jí)調(diào)節(jié)，擴(kuò)大絕緣子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍，可適用于多種規(guī)格的絕緣子。

4)本發(fā)明裝置采用可拆卸的機(jī)械連接方式，方便維修和運(yùn)輸。且載物板可以根據(jù)絕緣子的不同型號(hào)相應(yīng)更換，操作簡(jiǎn)單，具有一定的通用性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)控制器及步進(jìn)電機(jī)的連接示意圖。

圖中，1為電機(jī)安裝臺(tái)，2為主動(dòng)輪，3為圓錐滾子軸承，4為軸承座，5為支撐板，6為載物板，7為絕緣子，8為步進(jìn)電機(jī)，9為電機(jī)控制器，10為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，11為臺(tái)面，12為臺(tái)架支腳，13為支撐板支腳，14為軸體，15為噴污器，16為從動(dòng)輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種絕緣子表面均勻噴污裝置，如圖1所示，包括臺(tái)架、步進(jìn)電機(jī)8、主動(dòng)輪2、從動(dòng)輪16、載物板6及噴污器15。臺(tái)架包括電機(jī)安裝臺(tái)1及支撐板5，電機(jī)安裝臺(tái)1由臺(tái)架支腳12和臺(tái)面11組成，臺(tái)面11設(shè)有第一通孔，步進(jìn)電機(jī)8設(shè)置在臺(tái)面11的下方，輸出軸穿過(guò)通孔與主動(dòng)輪2相連，支撐板5通過(guò)支撐板支腳13(四個(gè)螺桿)設(shè)置在臺(tái)面11上，該支撐板5設(shè)有第二通孔，從動(dòng)輪16設(shè)置在支撐板5與臺(tái)面11之間，從動(dòng)輪16的軸線處設(shè)有一軸體14，軸體14豎直設(shè)置，軸體14通過(guò)設(shè)置在第二通孔兩側(cè)的一對(duì)圓錐滾子軸承3及一對(duì)軸承座4與支撐板5轉(zhuǎn)動(dòng)連接，載物板設(shè)有沉孔及絕緣子安裝孔，軸體14的端部通過(guò)沉孔和螺釘與載物板6連接，并且載物板6水平設(shè)置，絕緣子7通過(guò)絕緣子安裝孔固定在載物板上，可以根據(jù)絕緣子7不同型號(hào)選用相應(yīng)不同尺寸的載物板6。主動(dòng)輪2和從動(dòng)輪16通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接，主動(dòng)輪2包括三個(gè)同軸設(shè)置的不同直徑的主動(dòng)輪輪體，從動(dòng)輪16上設(shè)有與各主動(dòng)輪輪體相匹配的多個(gè)直徑相同并且同軸設(shè)置的從動(dòng)輪輪體，各主動(dòng)輪輪體的直徑均小于任一從動(dòng)輪輪體的直徑。絕緣子7位于軸體14的軸線上，噴污器15的噴口正對(duì)絕緣子7的側(cè)面表面(噴污器15與絕緣子7平行放置)，在絕緣子7轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)絕緣子7表面進(jìn)行噴污。該裝置還包括電機(jī)控制器9和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10，電機(jī)控制器9通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10連接步進(jìn)電機(jī)8，可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)8勻速旋轉(zhuǎn)并精確控制步進(jìn)電機(jī)8轉(zhuǎn)速，如圖2所示。

電機(jī)安裝臺(tái)1、圓錐滾子軸承3和軸承座4按照步進(jìn)電8的尺寸設(shè)計(jì)。電機(jī)安裝臺(tái)1承受整個(gè)裝置的重力，加工尺寸為600*600*400mm，采用角鋼和面板構(gòu)成，用螺栓連接各角鋼和面板；圓錐滾子軸承3型號(hào)為30305，內(nèi)徑為25mm，外徑為62mm，重量0.263kg。支撐板5和電機(jī)安裝臺(tái)1的臺(tái)面11采用四個(gè)螺桿固定。三個(gè)主動(dòng)輪輪體的半徑分別為60mm、50mm、30mm，從動(dòng)輪各輪體的半徑均為100mm，三種傳動(dòng)比分別為0.6、0.5和0.3。

步進(jìn)電機(jī)8為三相86式步進(jìn)電機(jī)88，扭矩為12N·m；步進(jìn)電機(jī)8的工作電壓為220V家用交流電源，電機(jī)控制器9為單軸步進(jìn)電機(jī)可編程控制器，輸出5V脈沖波，最高輸出頻率為40kHz，分辨率為1Hz。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10為三相220V數(shù)字DSP伺服式驅(qū)動(dòng)器，最大脈沖細(xì)分60000步/轉(zhuǎn)，控制信號(hào)輸入為5V/24V脈沖；

電機(jī)控制器9將5V脈沖控制信號(hào)輸入電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)還輸出5V脈沖方向信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10根據(jù)接收的5V脈沖控制信號(hào)和5V脈沖方向信號(hào)向步進(jìn)電機(jī)8輸出對(duì)應(yīng)頻率和方向的三相脈沖電流，步進(jìn)電機(jī)8直接根據(jù)三相脈沖電流進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

本裝置采用帶傳動(dòng)和圓錐滾子軸承等方式使得絕緣子在試驗(yàn)臺(tái)上平穩(wěn)勻速且速度可調(diào)地旋轉(zhuǎn)，噴污器與絕緣子平行放置對(duì)其噴污，從而實(shí)現(xiàn)絕緣子表面均勻噴污并且可通過(guò)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度以及采用三種不同傳動(dòng)比皮帶輪從而調(diào)節(jié)絕緣子表面污穢等級(jí)，這相當(dāng)于對(duì)自然環(huán)境中不同積污程度的絕緣子進(jìn)行模擬，從而在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)絕緣子表面污穢放電特征和污閃過(guò)程進(jìn)行研究。本裝置具有摩擦小、承受力大、運(yùn)行安全平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速精確可控、操作簡(jiǎn)單、易拆卸，方便維修運(yùn)輸，采用家用220V電源等優(yōu)點(diǎn)。