用于架空高压输电导线的感应取电装置制造方法及图纸

一种用于架空高压输电导线的感应取电装置，包括铁芯（５），该铁芯（５）上绕有副边线圈（４），其特征是：铁芯（５）内设有骑在输电导线（７）上的行走轮（６），铁芯（５）的下端联接着可打开铁芯（５）下端的活动边（９），打开或合拢该活动边（９）的是位于铁芯（５）附近的驱动机构（３），在副边线圈（４）的输出回路上并联有开关电源（１８）、电压监测及控制装置（１９）、蓄电池（２０）、电机（１）和直流－直流转换装置（２１）。本技术方案，可将输电导线周围的交变磁能转换为交变电能，并经开关电源整流滤波和隔离后变为直流恒流电源输出，向蓄电池实时充电而无需人工带电作业更换输电线路巡检设备的电源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于架空高压输电导线的感应取电装置，尤其是将架空高压输电线路周围的磁能转换为电能，并对蓄电池进行充电或直接为外接负载供电的感应取电装置。
技术介绍
目前，高压输电导线上的在线检测仪器是由电池供电，输电导线上的巡检或带电作业移动设备是由蓄电池供电或由燃油机提供动力或由人力驱动。在以上仪器或设备中，由于电池或燃油容量的限制，每工作一段时间，需要人工带电作业更换新电池或补充燃料，这不仅极大地增加了仪器设备的非工作时间，也增加了带电作业工作量及其潜在的人身安全隐患。为了延长这些仪器设备的工作时间，就必须增加能源的容量，从而导致仪器设备重量的大幅度增加，也就限制了这些仪器设备的实际应用。由于缺乏能源的在线补给装置，使得这些仪器设备在输电线路上的应用受到了极大限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于架空高压输电导线的感应取电装置，它能够为架空高压输电导线上的在线检测仪器或移动设备进行在线补给电能，无需人工带电作业。本专利技术的技术方案是一种用于架空高压输电导线的感应取电装置，包括铁芯5，该铁芯5上绕有副边线圈4，其独到之处是铁芯5内设有骑在输电导线7上的行走轮6，铁芯5的下端联接着可打开铁芯5下端的活动边9，打开或合拢该活动边9的是位于铁芯5附近的驱动机构3，在副边线圈4的输出回路上并联有开关电源18、电压监测及控制装置19、蓄电池20、电机1和直流-直流(DC-DC)转换装置21。而且，执行机构3包括电机1、减速器2和由其驱动的丝杆螺母机构15，在丝杆14上往复移动的螺母13副与摇杆11的一端构成移动副，摇杆11的回转中心12与支架16铰接，摇杆11的另一端与可动电磁铁支架10构成转动副。而且，摇杆11和支承铁芯5的支架10、17由工程塑料制成。而且，电压监测及控制装置19包括电压监视电路和蓄电池20自动充电控制电路。而且，电压监视电路由稳压二极管D1、三极管Q1、两个光电二极管D3和D2、光电隔离芯片U2和相应的电阻R1～R7组成，所述电阻R1、稳压二极管D1、电阻R3、R2、光电二极管D2依次相串联，其中，稳压二极管D1和电阻R3之间接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地并同时接在光电隔离芯片U2的IN-端和电阻R2及R3之间，三极管Q1的集电极依次经光电二极管D3、电阻R5接光电隔离芯片U2的IN1+端，蓄电池20自动充电控制电路包括稳压芯片U1、运算放大器AR2及其电阻组成的施密特触发电路以及由三极管Q3和继电器K组成的开关电路，稳压芯片U1的Vin和Vout端分别经电解电容C1、C2与其GND端相连并同时接地且经电阻R8、光电二极管D5接另一光电二极管D4和蓄电池20的OUT端，其Vout端与运算放大器AR2的控制端相接并经电阻R10、R13与其正极相接，稳压芯片U1的Vin端经电阻R11与放大器AR2的负极相接，并经电阻R12、R14、R15与放大器AR2的输出端相接，该输出端再经电阻R16同时与三极管Q3的基极和三极管Q4的集电极相接，Q4的基极接光电隔离芯片U3的OUT2-，其发射极接地，三极管Q3的集电极与继电器K相接，三极管Q2和Q3、光电隔离芯片U3、继电器K组成给蓄电池20充电的外部控制电路，所述两个三极管Q2和Q3的集电极和发射极同极相连，三极管Q2的基极与光电隔离芯片U3的OUT2-相接，与此同时，Q2的集电极经光耦合二极管D7与光电隔离芯片U2的IN2+端以及光电隔离芯片U1的Vin端、接线座J、蓄电池20的正极、继电器K相连接，光电隔离芯片U2的IN2-端经电阻R9、光耦合二极管D6与三极管Q2的集电极相连，蓄电池20的负极接地并与开关电源18的一个输出端相接，接线座J的CONTROL和EN端分别与光电隔离芯片U3的IN1-和IN2-端相连，光电隔离芯片U3的IN1+和IN2+端之间经电阻R19、R20互连。本专利技术由于采用了上述技术方案，可将输电导线周围的交变磁能转换为交变电能，并经开关电源整流滤波和隔离后变为直流恒流电源输出，向蓄电池实时充电而无需人工带电作业更换电源。并且，充电电压的自动监视和控制可由外部对其进行控制。电磁铁可实现机械开合，开合力由机械力和电磁吸力构成，开合运动时，副边线圈短接，以减少电磁吸合阻力，合拢后的磁铁受机械力和电磁吸合力共同作用，从而保证电磁铁的可靠接合。本专利技术既可用于输电线路在线检测仪器上，又可用于带电作业的移动设备上。附图说明图1是本专利技术的电磁感应装置的结构示意图。图2是本专利技术的电源系统的示意框3是电源及其监控电路原理图。图4～图7分别是直流-直流(DC-DC)转换装置的4个DC-DC转换模块。具体实施例方式参见图1～图7，本专利技术是一种用于架空高压输电导线的感应取电装置，它包括铁芯5，该铁芯5上绕有副边线圈4，铁芯5内设有骑在输电导线7上的行走轮6，铁芯5的下端联接着可打开铁芯5下端的活动边9，打开或合拢该活动边9的是位于铁芯5附近的驱动机构3，在副边线圈4的输出回路上并联有开关电源18、电压监测及控制装置19、蓄电池20、电机1和直流-直流(DC-DC)转换装置21。进一步的技术方案可以是执行机构3包括电机1、减速器2和由其驱动的丝杆螺母机构15，在丝杆14上往复移动的螺母13副与摇杆11的一端构成移动副，摇杆11的回转中心12与支架16铰接，摇杆11的另一端与可动电磁铁支架10构成转动副。进一步的技术方案还可以是摇杆11和支承铁芯5的支架10、17由工程塑料制成，采用该非导磁材料是为了避免在电磁铁5横截面上形成磁回路和电流回路。而且，电压监测及控制装置19包括电压监视电路和蓄电池20自动充电控制电路。而且，电压监视电路由稳压二极管D1、三极管Q1、两个光电二极管D3和D2、光电隔离芯片U2和相应的电阻R1～R7组成，所述电阻R1、稳压二极管D1、电阻R3、R2、光电二极管D2依次相串联，其中，稳压二极管D1和电阻R3之间接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地并同时接在光电隔离芯片U2的IN-端和电阻R2及R3之间，三极管Q1的集电极依次经光电二极管D3、电阻R5接光电隔离芯片U2的IN1+端，蓄电池20自动充电控制电路包括稳压芯片U1、运算放大器AR2及其电阻组成的施密特触发电路以及由三极管Q3和继电器K组成的开关电路，稳压芯片U1的Vin和Vout端分别经电解电容C1、C2与其GND端相连并同时接地且经电阻R8、光电二极管D5接另一光电二极管D4和蓄电池20的OUT端，其Vout端与运算放大器AR2的控制端相接并经电阻R10、R13与其正极相接，稳压芯片U1的Vin端经电阻R11与放大器AR2的负极相接，并经电阻R12、R14、R15与放大器AR2的输出端相接，该输出端再经电阻R16同时与三极管Q3的基极和三极管Q4的集电极相接，Q4的基极接光电隔离芯片U3的OUT2-，其发射极接地，三极管Q3的集电极与继电器K相接，三极管Q2和Q3、光电隔离芯片U3、继电器K组成给蓄电池20充电的外部控制电路，所述两个三极管Q2和Q3的集电极和发射极同极相连，三极管Q2的基极与光电隔离芯片U3的OUT2-相接，与此同时，Q2的集电极经光耦合二极管D7与光电隔离芯片U2的IN2+端以及光电隔离芯片U1的V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于架空高压输电导线的感应取电装置，包括铁芯（５），该铁芯（５）上绕有副边线圈（４），其特征是：铁芯（５）内设有骑在输电导线（７）上的行走轮（６），铁芯（５）的下端联接着可打开铁芯（５）下端的活动边（９），打开或合拢该活动边（９）的是位于铁芯（５）附近的驱动机构（３），在副边线圈（４）的输出回路上并联有开关电源（１８）、电压监测及控制装置（１９）、蓄电池（２０）、电机（１）和直流－直流转换装置（２１）。

【技术特征摘要】
1.一种用于架空高压输电导线的感应取电装置，包括铁芯(5)，该铁芯(5)上绕有副边线圈(4)，其特征是铁芯(5)内设有骑在输电导线(7)上的行走轮(6)，铁芯(5)的下端联接着可打开铁芯(5)下端的活动边(9)，打开或合拢该活动边(9)的是位于铁芯(5)附近的驱动机构(3)，在副边线圈(4)的输出回路上并联有开关电源(18)、电压监测及控制装置(19)、蓄电池(20)、电机(1)和直流-直流转换装置(21)。2.根据权利要求1所述的用于架空高压输电导线的感应取电装置，其特征是执行机构(3)包括电机(1)、减速器(2)和由其驱动的丝杆螺母机构(15)，在丝杆(14)上往复移动的螺母(13)副与摇杆(11)的一端构成移动副，摇杆(11)的回转中心(12)与支架(16)铰接，摇杆(11)的另一端与可动电磁铁支架(10)构成转动副。3.根据权利要求1或2所述的用于架空高压输电导线的感应取电装置，其特征是摇杆(11)和支承铁芯(5)的支架(10、17)由工程塑料制成。4.根据权利要求3所述的用于架空高压输电导线的感应取电装置，其特征是电压监测及控制装置(19)包括电压监视电路和蓄电池(20)自动充电控制电路。5.根据权利要求4所述的用于架空高压输电导线的感应取电装置，其特征是电压监视电路由稳压二极管(D1)、三极管(Q1)、两个光电二极管(D3，D2)、光电隔离芯片(U2)和相应的电阻(R1～R7)组成，所述电阻(R1)、稳压二极管(D1)、电阻(R3、R2)、光电二极管(D2)依次相串联，其中，稳压二极管(D1)和电阻(R3)之间接三极管(Q1)的基极，三极管(Q1)的发射极接地并同时接在光电隔离芯片(U2)的IN-端和电阻(R2)及(R3)之间，三极管(Q1)的集电极依次经光电二极管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴功平，肖华，周文俊，白玉诚，陈中伟，
申请(专利权)人：武汉大学，宁波公牛机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]