BUL型电动机构及其技术数据和机械装置

BUL型电动机构结构如图5-19所示，所有的机械装置和电气元件都安装在防雨的箱壳内，并可根据用户的需要提供特殊的功能配件。箱壳由薄钢板焊接而成，箱内外标准涂层采用热浸渡锌，具有良好的防护性和附着性，也可根据要求涂漆。箱门用密封胶垫密封，箱门铰链可安装在左手侧或右手侧。箱体有两个带过渡器的通风孔。箱底有一个用于电缆进入的开口法兰，出厂时已用盖板临时密封。另外，还可根据需要增加防冷凝内衬。

图5-19　BUL型电动机构结构

（一）技术数据

技术数据（见表5-8）。

（二）机械装置

BUL型电动机构机械装置原理如图5-20所示。

（1）传动装置。所有机械装置都安装在铸铝支架上。电机（M1）用皮带轮（121）经由齿 型传动带（101），以4．5∶1的传动比驱动传动轴（140）上的皮带轮（122）。传动轴（140）上的斜齿轮（141）以传动比5∶1驱动输出轴（103）上的斜齿轮（142）。然后，输出轴（103）经由一个多孔联轴器（143）直接连接并驱动分接开关的传动轴系统。每个分接档位的操作输出轴需转动5圈。

表5-8　技术数据

（2）手柄。驱动机构可借助手柄（104）操作。手柄（104）插入手柄轴（105）中，通过伞齿轮（123）以传动比3∶1驱动输出轴（103）上的伞齿轮（124）。顺时针方向为上升操作，每个分接档位的操作需转动手柄15圈。在电动机构的透明保护屏上有一个手柄操作的提示标记。

手柄（104）插入手柄轴（105）时，联锁开关（S5）切断电动机构的控制回路防止电动动作。

用手柄操作时，一定要完成一个完整的档位操作并停在一个正确位置。如电动机构带电且处在两个档位之间或通过档位上，在手柄取下后电动机构会立即直接启动。

“正确位置”是指制动装置117上制动臂前端的滚轮，停在凸轮圆盘128上凹槽的中央。

（3）“一转”轴。输出轴（103）上的斜齿轮（106）以传动比5∶1驱动安装在“一转”轴（107）上的斜齿轮（102），再以传动比36∶1驱动两个槽轮（125和126），上槽轮（125）的驱动销（108）在正常位置是位于槽轮的槽中，同时下槽轮（126）由“一转”轴的圆周锁定。

（4）档位指示器。下槽轮（126）被锁定在槽轮轴（145）上，槽轮轴通过一对传动比1∶1的伞齿轮（109）驱动档位指示器轴（146），在轴上安装有档位指针（110），还安装两个运行范围指针，运行范围指针可用手复位。档位指示器通过箱门上的观察窗能看见。

（5）机械极限限位装置。上槽轮（125）安装在槽轮轴（145）上，由“一转”轴上的驱动销（108）操纵。在上槽轮（125）上安装有两个限位螺钉（136），当电动机构过极限操作时，限位螺钉（136）通过驱动杠杆（147）压出机械轴极限止动装置（113），以挡住斜齿轮（142）下面的挡块（148），从而阻止输出轴继续向过极限方向转动。当用手柄把电动机构返回极限档位时，极限止动装置（113）将由弹簧复位。手柄轴（105）上伞齿轮（123）中的安全销（114）是为防止用手柄操作时，极限止动装置过载工作。

（6）电气极限限位装置。杠杆（147）上的轴下端装有一个凸轮（149）。当电动机构进入极限档位时，上槽轮（125）上的限位螺钉（136）通过杠杆（147）操作凸轮（149），使限位开关S6和S7动作，从而切断控制回路以及电机回路中的两相。若限位开关出现故障，电机将由机械极限止动装置阻挡并由电机保护开关Q1切断电机电源。

图5-20　BUL型电动机构机械原理

E1—防冷凝加热器；E3—箱体照明灯；K1—步进继电器；M1—电机；Q1—电机保护开关；Q2—上升接触器；Q3—下降接触器；S1—就地-0-远方选择开关；S2—上升-0-下降控制开关；S3—上升过程的保持、联锁、辅助触头；S4—下降过程的保持、联锁、辅助触头；S5—手柄按上时打开的联锁开关；S6—上分接位置极限开关；S7—下分接位置极限开关；S9—门操作开关；S14—位置传送器（电位计）；S15—位置通过触头；X1-17—端子排；U1—测量放大器；101—带齿皮带；102—斜齿轮；103—输出轴；104—手柄；105—手柄轴；106—斜齿轮；107—“一转”轴；108—槽轮驱动销；109—伞形齿轮；110—机械位置指示器；111—联轴器；112—多位置开关轴；113—机械极限止动装置；114—安全销；115—操作保持触头的凸轮圆盘；116—指示杠杆；117—制动装置；118—制动圆盘；119—前屏板；120—操作计数器；121—皮带轮；122—皮带轮；123—伞形齿轮；124—伞形齿轮；125—上槽轮；126—下槽轮；127—多位置开关；128—凸轮圆盘；129—保持触头操纵柄；130—铭牌；131—铰链；132—电机驱动机构箱；133—箱门；134—手柄；135—通气孔；136—限位螺钉；140—第二速度传动轴；141—斜齿轮；142—斜齿轮；143—半个多孔连接器；144—支架；145—槽轮轴；146—位置指示轴；147—拨动极限止动装置的杠杆；148—机械极限止动装置挡块；149—凸轮；150—制动装置的调节螺钉；151—制动弹簧；160—印刷电路板；161—触头臂；162—镀银铆钉触头；163—镀金触头表面；164—透明罩

（7）制动装置。在“一转”轴107上端有一个凸轮圆盘（128），由它控制制动装置（117）与安装在传动轴（140）上制动圆盘（118）的制动操作。这个制动装置确保电动机构在每个分接变换之后停在正确位置上。制动装置可以通过压在弹簧（151）上的调节螺钉（150）进行调节。

（8）指示标志旗。指示标志旗位于由凸轮圆盘（128）操控的指示器杠杆（116）的尾端。指示标志通过前屏板（119）上的一个长方孔能看见。电动机构处于正常的工作位置时，可看见标志旗的白色部分，而在分接变换期间则显示红色部分。指示标志通过箱门上的观察窗也能看见。

（9）操作计数器。七位数的机械操作计数器（120）也由指示器杠杆（116）操作，该计数器不可能被回零，用以自动记录电动机构的实际操作总次数。计数器安装在前屏板（119）上而且也能通过箱门上的观察窗看见。

（10）保持、联锁、辅助触点。在“一转”轴（107）下端安装有一个凸轮圆盘（115），通过凸轮圆盘经由操作柄（129）操作S3和S4两套触点装置。S3作用于上升操作期间，S4作用于下降操作期间。

在启动脉冲发出后，凸轮圆盘（115）将开始驱动操作柄（129）及S3或S4，并由S3或S4的保持触点33-34控制升接触器（K2）或降接触器（K3）的吸合以使电机运转，并保持直到完成分接变换。在一个操作期间发生电源中断，当电源恢复后，保持触点也将使操作过程完成。

S3和S4的联锁触点41-42在操作期间断开反方向操作的接触器回路，以防止在操作完成前反方向的启动脉冲对操作的影响。同时联锁触点还能防止由于相序错误造成电机反方向动作。

S3和S4的13-14及21-22为辅助触点，可以用作分接变换操作期间的信号或远方联锁，其中13-14触点一般用于控制级进继电器，实现电动机构的级进操作。

（11）多位置开关。槽轮轴（145）借助一套联轴器驱动多位置开关轴（112）。对应每次分接变换，多位置开关转动1/36圈，即10°。

多位置开关（127）最多可安装5套印刷电路板（160）。每套电路板有一个触头臂，借助多位置开关轴（112）上的一个槽沟来动作触头臂。触头臂上的触头由银制成，与触头接触的印刷电路板表面则镀金。交货前，所有印刷电路板都进行对地2kV的绝缘试验。

每个印刷电路板上都套有一个透明保护罩（164）作为防尘保护。

电位计式位置传送器（S14）：提供的标准多位置开关中，包括一个在每个位置之间装有10Ω，0．25W电阻的电位计式位置传送器。可根据用户要求，提供其它值的电阻。还可根据用户要求，提供一个与位置传送器配套使用并输出电流信号的测量放大器，其输出的电流信号随档位的改变而变化。此外根据要求还可提供配套的在控制室使用的远方档位指示表。

通过位置触点（S15）：假如分接开关有两个或更多的位置具有相同电压时，则提供一个通过位置触点。这些位置当中只有一个是工作位置，其余的都是以电动操作方式自动经过的通过位置。(www.xing528.com)

对应档位的空接点开关：根据要求可提供接通前先断开（BBM）或断开前先接通（MBB）的对应档位的空接点开关，还可提供并联控制用的单-双数开关等特殊的多位置开关。

（三）电气工作原理

1．电气原理图

BUL型电动原理如图5-21所示，控制元件的动作顺序如图5-22所示。

（1）电机主回路。电机端子U1、V1、W1经接触器K2（升）或K3（降），限位开关S6（升）或S7（降），带电脱扣的电机保护开关Q1，接到端子X1/1、2、3上，与电源L1、L2、L3相连。

（2）控制回路。控制回路经端子X3/2、3与电源L1、N接通，线路中接入空气开关F2、控制选择开关S1、控制开关S2、级进继电器K1、升接触器K2、降接触器K3、保持触点S3及S4、手柄互锁开关S5、时间继电器K6、限位开关S6及S7等控制电气部件。

（3）加热器及灯回路。此回路经端子X2/1、2与电源L1、N接通，加热器E1与灯E3并联在一起经空气开关F1与端子连接，灯回路中还接入由箱门控制的开关S9以控制灯。

（4）辅助回路。此回路由Q1跳闸指示、电动机构运行指示、升限位指示、降限位指示、远方档位指示等多部分组成，可根据要求提供控制和指示用的各种接点或信号。

2．电气操作

电机主回路、控制回路、加热器回路要按照随开关提供的电路图上的说明，连接电源到相应端子排上。

在就地或远控的启动信号发出后，电动机构将会自动的、不可撤消的完成整个分接变换，并且要等到电动机构停止且进入一个正确位置，才能进行另一次分接变换操作。

以就地升操作为例，说明电动机构的电气操作原理：

合上电机主回路上的电机保护开关Q1，Q1的1-2、3-4、5-6和13、14闭合，再合上空气开关F2，F2的1-2、3-4闭合，然后把控制选择开关S1转到“LOCAL（就地）”位置，S1的5-6、7-8、2-3闭合，控制回路处于就地控制状态。

（1）启动。顺时针转动控制开关S2，发出升操作的启动信号，S2的2-3闭合，电流经X3/2通过F2（1-2）→S1（2-3）→S2（2-3）→K1（61-62）→S4（42-41）→S6（61-62）→S5（11-12）→K3（61-62）→K2（A1-A2）→S1（5-6）→F2（3-4）到X3/3，K2线圈通电吸合，K2的1-2、3-4、5-6闭合，使电机主回路线路接通，电机转动。同时，K2的61-62断开，以闭锁降操作回路。启动信号需保持约0．4s。

（2）保持、级进与停止。电机转动约0．4s后，通过电动机构的机械部件驱动S3动作，使S3的33-34、13-14闭合，41-42打开。电流通过S3（14-13）、X4/2-1、K1（A2-A1），K1的线圈通电吸合，K1的61-62、71-72打开，1-2、3-4、5-6闭合，这样闭锁住升、降控制开关，实现电动机构的级进操作，此时K2线圈的吸合由F2（1-2）→S1（7-8）→S3（34-33）→S4（42-41）→S6（61-62）→S5（11-12）→K3（61-62）→K2（A1-A2）→S1（5-6）→F2（3-4）回路通电保持。直到电机转动约4．5s后，驱动S3动作的机械部件复位，S3上的所有触点也都复位，给K2线圈通电的回路断开，升接触器复位使电机断电，电动机构内的机械止动装置使电动机构停在一个正确位置。如电动机构运行过程中控制电源断电，因S3（34-33）是闭合的，在重新恢复电源后电动机构将继续按原动作方向自动启动并运行到正确位置。

图5-21　BUL型电动机构电气原理图

图5-22　元件动作顺序图（BUL型）

B3—档位指示器；E1—防冷凝加热器，50W；E3—手灯；F1—断路器，加热器回路；F2—断路器，控制回路；K1—接触器，级进操作；K2—接触器，升；K3—接触器，降；K6—时间继电器，滑档保护；M1—电动机，0．18 kW；Q1—电动机保护开关；S1—控制选择开关；S2—控制开关；S3/S4—凸轮操作的触点，升/降：33-34保持触点，41-42互锁触点，13-14、21-22辅助触点；S5—互锁开关，当手柄插入时打开；S6/S7—限位开关，升/降极限档位时动作；S8—按钮，紧急停止；S9—开关，由门操作；S14—档位传递器（电位计）；S15—连续动作触点；S20—多位置开关（BBM）；U1—测量放大器；X—端子排

（3）通过位置运行。电动机构如从某档电动运行到一个通过档位时，会自动通过该通过档连续动作到下一档。在启动信号发出后，电动机构开始运行并保持，约2．3s后通过位置开关S15的36-38闭合，这样即使保持回路中的S3（34-33）打开，仍由F2（1-2）→S15（36-38）→K2（53-54此触点在保持时已闭合）→S6（61-62）→S5（11-12）→K3（61-62）→K2（A2-A1）→S1（5-6）→F2（3-4）回路给升接触器K2的线圈通电，直到电动机构通过档位并再继续运行约2．3s后S15的36-38打开，K2线圈的保持继续由保持回路控制直到停止。

（4）滑档保护。当升启动信号发出升接触器K2吸合，K2的83-84触点闭合，电流经F2（1-2）→S1（7-8）→K2（84-83）→K6（A1-A2）→S1（6-5）→F2（3-4）回路给时间继电器K6的线圈通电，K6开始工作计时。如控制回路有故障导致电动机构滑档运行，当连续运行时间达到K6的设定值时（BUL型为14秒，BUE型为16秒），K6的15-18触点闭合，回路F2（1-2）→S1（7-8）→K6（18-15）→Q1（13-14）→Q1（C2-C1）→S1（6-5）→F2（4-3）导通，电机保护开关Q1的电脱扣线圈通电动作，Q1跳闸，电机主回路断电，电动机构停止运行。在K6动作后如要复位，必须把控制选择开关S1转到“0”位。

（5）紧急停止。在电动机构运行过程中出现故障，需要紧急停止时，就地操作时可按下紧急停止按钮S8，回路F2（1-2）→S1（7-8）→S8（13-14）→Q1（13-14）→Q1（C2-C1）→S1（6-5）→F2（4-3）导通，Q1的电脱扣线圈通电动作，Q1跳闸，电机主回路断电，电动机构停止运行；远方操作时可通过给X3/8端子一个与X3/2端子相位一致的电压信号，来实现Q1的跳闸。

（6）相序保护。如提供给电动机构三相电机的电源相序不对，当升启动信号发出后，电机将向降方向动作，电机转动约0．4秒后，通过电动机构的机械部件驱动S4动作（此时S3不动作），使S4的33-34、13-14闭合，41-42打开，升控制回路中因S4（42-41）打开而断开，同时因S4（33-34）闭合使降控制回路导通，电动机构返回到先前位置。此时如升信号始终保持，电动机构将来回动作。

（四）安装

电动机构用四个M12的螺杆或螺钉穿过箱体的后部安装到变压器油箱上。变压器上的电动机构安装支架要在一个垂直面上，否则电动机构箱门可能会关不严，导致雨水进入箱内。并且电动机构的输出轴要与伞齿轮盒轴在一条直线上，电动机构安装后，要对有载分接开关和电动机构进行联结校验。

BUL电动机构的输出轴上配有一个多孔连接头（12孔），在传动轴系统上另外有一个多孔连接头（10孔）与它配合，其最小的调整角度为6°，对应到电动机构的手柄操作为18°。

（1）从电动机构某个档位的正确位置开始，向一个方向摇动手柄并开始计圈数，直到切换开关（UC型）或选择开关（UB型）动作，动作可从声音判断，记录下圈数，然后继续摇到下一档位的正确位置。

（2）向反方向重复上述步骤。

（3）如两个方向的动作圈数差大于本圈时，用差数的一半来调整电动机构。切换开关或选择开关动作的准确圈数是10圈，允许范围为8～12圈。因电动机构最小可调整角度为18°（即0．05圈），建议尽量调整到10圈。

（4）通过调整多孔连接头的连接配合来调整圈数。拆下连接头上的两个紧固螺栓，保持传动轴不动，朝所需调整的方向转动电动机构到正确的圈数，然后在两个多孔连接头上合适的孔中重新装回两个紧固螺栓。

（五）维护

BUL型电动机构中的所有轴承都装有橡胶密封垫和耐久的润滑脂，并且有些齿轮及运动部件都是由自润滑材料制成，在正常的工作状态下，只需很少的维护就能保证电动机构在使用寿命内良好运转。电动机构应一年检查一次。具体的检查和维护程序请参考本章第四节ABB有载分接开关的检修。