用于对运行器件的至少两个转换器件实施切换的方法和用于在运行器件中的至少两个转换器件的驱动系统与流程

1.本发明涉及一种用于对运行器件中的至少两个转换器件实施切换的方法。
2.本发明还涉及一种用于运行器件的至少两个转换器件的驱动系统。


背景技术：

3.德国公开文献de102014110732a1公开了一种用于在分级变压器的绕组抽头之间进行切换的有载分接开关，该有载分接开关具有马达驱动装置。借助于马达驱动装置对驱动轴进行驱动。马达驱动装置的旋转运动经由配设给选择器的第一驱动轴的和配设给负载转换开关的第二驱动轴的两个可转换的离合装置来提供。选择器和负载转换开关可以与马达驱动装置的导入的旋转运动无关地相对于彼此可转换地构造。
4.能量传输和能量分配网中的电压调控要求将不同类型的开关构建在变压器中。通常将有载分接开关构建在变压器中，所述有载分接开关由负载转换开关和选择器构成并且由共同的驱动装置操纵。对负载转换开关的操纵和构造强制性地与选择器相关联。不可能实现对选择器或负载转换开关的操纵的纯适配。


技术实现要素：

5.因此，本发明的一个任务在于：描述一种用于对运行器件的转换器件实施切换的方法，通过该方法提高了转换器件和运行器件的安全性和可靠性。
6.所述任务通过一种用于对运行器件的第一转换器件或至少一个第二转换器件实施切换的方法得以解决，所述方法包括权利要求1所述的特征。
7.本发明的另一个任务还在于：提供一种用于运行器件的至少两个转换器件的驱动系统，所述驱动系统提高了运行器件和转换器件在切换过程中的安全性和可靠性。
8.上述任务通过用于运行器件的至少两个转换器件的驱动系统得以解决，该驱动系统包括权利要求9所述的特征。
9.根据本发明的方法特征在于：在运行器件中实施对第一转换器件或至少一个第二转换器件的切换。为此，控制单元接收转换信号。所述控制单元与功率件通信连接，该功率件与用于驱动所述转换器件的马达连接。借助于所述控制单元选出用于切换的第一转换器件。通过控制单元调取第一转换器件的或至少一个第二转换器件的至少一个参数。借助用于所选出的第一转换器件或用于至少第二转换器件的所调取的所述至少一个参数来检验锁紧条件。当满足相应的锁紧条件时，借助于所选出的第一转换器件或所选出的第二转换器件来实施切换。
10.为了实施切换，由所述控制单元操控功率件。由此，可以完成对所选出的第一转换器件或所选出的至少第二转换器件的操纵。根据对切换的实施，经由与第一马达耦联的驱动轴来操纵第一转换器件。分别经由第二马达的驱动轴来操纵所述至少第二转换器件。此外，可以完成对所选出的第一转换器件和所选出的至少第二转换器件的操纵。
11.根据本发明的方法基于以下构思：例如是变压器的运行器件包括至少一个有载分接开关，该有载分接开关分成其单个的转换器件或者说转换器件组。这些单个的转换器件可以分开地且单独地由自身的马达驱动。在对运行器件中的转换器件操纵或者说转换并且实施切换之前，对锁紧条件进行检验。为这个检验调取至少一个参数。如果所调取的参数满足锁紧条件，则进行切换。
12.所述第一转换器件的和所述至少第二转换器件的所述至少一个参数例如可以利用反馈系统求得。由此，将一个反馈系统配设给所述第一转换器件，而分别将另外的反馈系统配设给所述至少第二转换器件。
13.在具有两个转换器件、特别是负载转换开关和选择器的运行器件、特别是变压器中，例如由控制单元检验：选择器处于什么位置中。因此，用于要检验的锁紧条件的参数是选择器的位置，该位置借助于选择器的反馈系统求得。
14.借助配设给存在的转换器件中的每个转换器件的每个反馈系统可以求得用于切换所述转换器件的相应至少一个参数。利用所述反馈系统求得的参数是相应的转换器件的姿态或位置。利用所述反馈系统求得的参数也可以说明：对于所选出的或者说所确定的切换而言必需的转换器件是否刚刚被操纵。如果这是所述情况，则不能实施对对应的转换器件的操纵。此外，所述参数可以是一种运动状态，该运动状态表明转换器件是否刚刚被操纵。
15.反馈系统可以设计成不同类型的。反馈系统可以是编码器、多转编码器、单转编码器、分解器、开关、微型开关、传感器、触点等。对于专业人员而言不言而喻的是：对反馈系统的设计可能性的这种列举不是穷举。
16.要调取的参数可以任意地确定或者是任意类型的。参数可以是相应的转换器件的马达上的反馈系统、运行器件的简单的安全开关或者甚至是客户特定的释放钮。此外，反馈系统可以是控制设备的一部分，该控制设备对转换进行计数或者停止用于切换的时间并且由此提供用于锁紧条件的要调取的参数。同样地，参数也可以由温度传感器获得，该温度传感器例如配设给转换器件中的每个转换器件。同样地，安全开关可以有助于参数，这些安全开关求得配设给运行器件的开关柜的锁紧。如果例如安全开关显示打开的开关柜，则不允许实施切换。同样对于专业人员来说不言而喻的是：对有助于求得锁紧条件的可能参数的列举不是穷举。
17.反馈系统用于确定对检验锁紧条件而言必要的参数。该参数与反馈系统有关。按照设计方案，参数是数值、数值范围、简单的信号等。
18.根据本发明的一种可能实施方式，转换器件可以组合成转换器件组。
19.根据本发明的一种可能实施方式，在所述控制单元中可以对所述第一转换器件的和所述至少第二转换器件的所调取参数进行分析处理和汇总。根据分析处理或者说汇总的结果，所述控制单元可以根据需要操控所述第一转换器件或者操控所述第一转换器件和所述至少第二转换器件。
20.根据本发明的一种可能实施方式可以设置有多个单个的运行器件。所述多个运行器件中的每个运行器件可以配设有功率件，所述功率件中的每个功率件都可以由共同的控制单元操控。所述多个运行器件的第一转换器件组合成第一转换器件组。所述多个运行器件的至少第二转换器件至少组合成第二转换器件组。
21.根据本发明公开了一种用于运行器件的至少两个转换器件的驱动系统。所述驱动系统包括第一转换器件，所述第一转换器件经由驱动轴与第一马达连接。此外，所述驱动系统还包括至少一个第二转换器件，所述第二转换器件经由所述驱动轴与至少一个第二马达连接。各一个反馈系统配设给所述第一马达和每个所述至少第二马达，以便求得所述转换器件的至少一个参数。控制单元与功率件通信连接，以便以所述第一马达操纵所述第一转换器件并且以所述至少第二马达操纵所述至少第二转换器件，该控制单元通过所求得的至少一个参数中的参数满足锁紧条件的参数求得。
22.根据本发明的一种可能实施方式，所述至少第二转换器件包括与第二马达连接的第二转换器件以及与第三马达连接的第三转换器件。
23.优点是：所述转换器件中的每个转换器件配设有自身的马达，由此相对于现有技术可以实现对转换器件的安全且可靠的驱动。可以取消利用一个马达对所有转换器件的驱动，该马达经由联杆和离合器与转换器件耦联。由此，也实现对用于运行器件的驱动系统的数字监测的可能性。
24.根据一种可能实施方式，所述驱动系统可以配设给多个运行器件。每个运行器件都配设有功率件。这些功率件与所述控制单元通信连接。所述多个运行器件的第一转换器件组合成第一转换器件组。所述多个运行器件的至少一个第二转换器件组合成至少一个第二转换器件组。每个马达可以配设有一个功率件。然而，一个功率件也可以驱动所有马达。
25.根据本发明的一种可能实施方式，所述至少一个第二转换器件由第二转换器件和第三转换器件构成。在这种情况下，所述第二转换器件组合成第二转换器件组，并且所述第三转换器件组合成第三转换器件组。
26.根据本发明的另一种可能实施方式，所述运行器件可以由所述第一转换器件和多个第二转换器件构成。每个所述另外的转换器件分别经由所述驱动轴与所述第二马达连接。所述第二转换器件组合成第二转换器件组。
27.所述控制单元和/或所述功率件可以分别设有存储器。在存储器中可以存储所述转换器件的确定的转换姿态或位置，这些转换姿态或位置例如可以配设给用于驱动轴的位置的数值。
28.本发明的驱动系统的一种可能实施方式可以包括第一马达、第二马达和第三马达。这些马达例如经由传动机构和驱动轴来驱动。驱动系统的控制设备包括功率件，该功率件例如包括用于对马达进行经控制的或经调控的供能的逆变器。控制单元用于操控所述功率件。控制单元例如经由总线与功率件连接。驱动系统具有多个反馈系统，这些反馈系统在功能上配设给驱动轴或者说相应的马达。所述反馈系统中的每个反馈系统可以是编码器系统。同样地，编码器系统可以是反馈系统的一部分。反馈系统或者说编码器系统与功率件连接。
29.所述控制设备包括控制单元和功率件。该功率件用于马达的供能。所述至少一个行驶特性存储在功率件的存储器中。控制单元选出行驶特性，并且功率件按照该行驶特性对马达进行作用。
30.根据一种可能实施方式，运行器件可以是配电网变压器、传输变压器或配电变压器。转换器件可以是负载转换开关、选择器、预选器、换向器或双换向器。用于锁紧条件的参数可以是负载转换开关的、选择器的、预选器的、换向器的或双换向器的姿态、位置、运动状
态。参数可以设计为数值或数值范围。参数可以由控制单元调取或者传输到该控制单元上。多个参数可以组合成一个参数。
31.第一转换器件可构造为单相的或多相的负载转换开关。第二转换器件可以特别是单相地或多相地构造为选择器、预选器、换向器或双换向器。
附图说明
32.现在借助附图通过实施例详细阐述本发明和其优点，而并不由此将本发明限制于所示出的实施例。附图中的大小比例并不总对应于实际大小比例，因为简化了一些形状并且为了更好地阐明与其他元件相比放大地示出了其他形状。
33.附图中：
34.图1示出用于运行器件中的至少一个转换器件的驱动系统的一种可能实施方式；
35.图2示出用于运行器件中的至少一个转换器件的驱动系统的另一种实施方式；
36.图3示出根据本发明的用于运行器件中的至少一个转换器件的驱动系统的另一种实施方式，设置有多个运行器件；
37.图4示出根据本发明的用于运行器件中的至少一个转换器件的驱动系统的另一种可能实施方式；
38.图5示出用于借助于根据本发明的驱动系统对运行器件中的转换器件实施切换的方法流程。
具体实施方式
39.对于本发明的相同的或作用相同的元件使用相同的附图标记。另外，为清楚起见，在各个附图中仅示出对于描述相应附图必需的附图标记。
40.图1示出传输能量的运行器件20，该运行器件特别是变压器。运行器件20包括第一转换器件17和第二转换器件18。第一马达12经由驱动轴16与第一转换器件17连接。第二马达13经由驱动轴16与第二转换器件18连接。尽管下面的描述限于作为运行器件20的变压器和作为转换器件17或18的负载转换开关或选择器，但是这不应理解为对本发明的限制。
41.在图1描述的实施方式中，第一转换器件17构造为负载转换开关。第二转换器件18构造为选择器。负载转换开关(第一转换器件17)借助于第一马达12操纵。马达12具有驱动轴16，该驱动轴与负载转换开关连接。此外，马达12具有第一反馈系统6，利用该第一反馈系统可以确定第一转换器件17(负载转换开关)的姿态。选择器(第二转换器件18)经由第二马达13操纵。这个第二马达13也经由驱动轴16与选择器连接。第二马达13的自身的第二反馈系统7能实现对选择器的姿态或者说分接姿态的确定。
42.根据本发明的控制设备2包括控制单元10，该控制单元与第一马达12以及第二马达13连接并且因此也经由功能件11与第一和第二转换器件17和18的第一反馈系统6和第二反馈系统7连接。控制单元10接收用于操纵第一和第二转换器件17和18、即负载转换开关和选择器的信号。此外，在控制单元10中对相应反馈系统6和7的不同数值进行分析处理和汇总。控制单元10、第一马达12和第二马达13、反馈系统6和7以及功率件11构成用于运行器件20的第一转换器件16或者说第二转换器件17的驱动系统3。
43.控制设备2在运行期间获得转换信号。如果例如电网中的电压下降，则这个电压必
须例如通过操纵所述负载转换开关或者操纵所述负载转换开关和所述选择器来适配。通过使用具有变压器的绕组的相应布线的选择器，扩宽了变压器的调控范围。在获得必须改变电压的信号之后，首先确定：是仅必须操纵所述负载转换开关，还是必须依次操纵所述负载转换开关和所述选择器。在确定仅必须操纵所述负载转换开关之后，检验/调取一个或多个锁紧条件，这些锁紧条件在选择器与负载转换开关之间限定。例如当选择器刚刚被操纵时不允许操纵所述负载转换开关。所述检验这样进行，使得控制单元10的第二转换器件18(选择器)的第二马达13的第二反馈系统7报告当前状况或者说传输参数。在此，经由第二反馈系统7确定和传输第二转换器件18(选择器)的位置或者说姿态。此外，第二反馈系统7报告：第二转换器件18(选择器)当前是否被操纵。如果所求得的参数满足锁紧条件，则进行对负载转换开关的操纵。如果锁紧条件不应被满足，则不操纵所述负载转换开关。备选地，可以随着转换或者说操纵所述负载转换开关等待直到锁紧条件被满足，即，选择器处于确定的位置中或者不再运动。此外，可以中断所述操纵和/或生成错误信号。
44.控制设备2包括具有存储器5的控制单元10和具有存储器5的至少一个功率件11。在存储器5中例如可以储存对第一转换器件17(负载转换开关)的转换姿态和第二转换器件18(选择器)的转换姿态的配设置。同样地，在存储器5中可以储存有用于各个驱动轴16的位置的数值。
45.图2示出所描述的用于运行器件20的至少三个转换器件17、18和19的驱动系统3的另一种实施方式。在这种实施方式中，设置有三个转换器件17、18和19。第一转换器件17是负载转换开关。第二转换器件18是选择器。第三转换器件19是预选器。三个转换器件17、18和19中的每个转换器件都分别由自身的马达12、13和14操纵。三个转换器件17、18和19中的每个转换器件都分别配设有反馈系统6、7、8。在这里，也可以在控制单元10中检查不同的锁紧条件。为此，调取所述反馈系统6、7、8的参数。因此，例如在这里描述的实施方式中，当选择器(第二转换器件18)和负载转换开关(第一转换器件17)处于确定的位置中并且没有被操纵时，仅可以进行对预选器(第三转换器件19)的操纵。例如只有当有载分接开关(第一转换器件17)和选择器(第二转换器件18)基本上仅还与变压器(未示出)的主绕组连接并且应通过预选器(第三转换器件19)转换极性的绕组(粗级(grobstufe)或调控绕组)未被接通时，才允许操纵所述预选器(第三转换器件19)。
46.图3示出根据本发明的驱动系统3的如在图3中示出的那样在三个运行器件20情况下的另一种可能实施方式。三个运行器件20特别可以是三个变压器，其抽头(未示出)借助于共同的控制单元10与三个转换器件17、18和19协调地接通。配设给变压器中的每个变压器(运行器件20)的三个转换器件17、18和19在其功能上对应于在图2中描述的三个转换器件17、18和19。在获得转换信号之后首先检验：转换器件17、18和19中的哪个转换器件必须被操纵。为此，可以构成三个转换器件组30、40和50。因此，第一转换器件组30例如由相应变压器(20)中的相应第一转换器件17、即负载转换开关构成。第二转换器件组40示出相应第二转换器件18、即选择器。第三转换器件组50示出相应第三转换器件19、即预选器50。在操纵之前检验：确定的转换器件组30、40或50是否满足锁紧条件。在这里，例如检查：三个运行器件20的选择器(第二转换器件18)中的每个单独的选择器处于什么位置中并且这些选择器中的一个选择器是否运动。借助相应的反馈系统6、7和8的参数进行对锁紧条件的检验，这些反馈系统在运行器件20中的每个运行器件中配设给相应的转换器件17、18和19。配设
给每个运行器件20的每个驱动系统3的功率件11以总线21与唯一的中央控制单元10连接。借助于所述中央控制单元10，为三个运行器件20中的每个运行器件协调和控制对相应的转换器件17、18和19的操纵。如在图2中已经示出的那样，功率件11作用到配设给相应的转换器件17、18和19的马达12、13或14上。
47.图4示出所描述的驱动系统3的另一种可能实施方式。在这种情况下，第一转换器件17是负载转换开关，而另外的三个第二转换器件18是实施成三相的选择器。第一转换器件17由配设给它的第一马达12操纵。第一转换器件17配设有第一反馈系统6。所述三个第二转换器件18分别由一个自身的第二马达13操纵并且分别具有一个第二反馈系统7。备选地，所有三个选择器可以由一个共同的第二马达7操纵。在这里，也可以在控制单元10中检查不同的锁紧条件，其方式是，调取第一和第二反馈系统6和7的参数。负载转换开关(第一转换器件12)在这里构造成三相的。选择器(第二转换器件18)可以组合成一个转换器件组40。
48.图5示出根据本发明的方法流程。在这种情况下，控制设备2包含用于操纵有载分接开关的转换信号，该有载分接开关优选具有第一转换器件17和第二转换器件18、即负载转换开关和选择器。这个转换信号例如可以在维护作业中通过手动输入来生成。备选地，例如在运行器件20、即变压器上的电压下降或上升时，可以通过用于电压调控的设备给出转换信号。在接收转换信号之后首先确定：必须操纵转换器件17或18或两个转换器件17和/或18中的哪个。在选出要操纵的转换器件17和18之后，控制单元10调取至少一个参数。在图1中的示例中，所调取的参数例如是选择器、即第二转换器件18的位置，该位置确定第二马达13的附属的第二反馈系统7。在控制单元10中，在存储器5中储存有至少一个锁紧条件，该锁紧条件可以通过至少一个参数来满足或不满足。如果在检验时锁紧条件被满足，则进行对第一转换器件17、即负载转换开关的切换。如果在检验时锁紧条件未被满足，则不进行对第一转换器件17的操纵、即不切换。控制单元10于是可以等待直到参数满足锁紧条件为止并且然后实施切换。备选地，切换可以在开始之前就已经中断。同样地，能实现对错误信号的触发。从图1中的示例出发，在操纵负载转换开关(第一转换器件17)之前会首先检验：选择器(第二转换器件18)处于什么姿态(位置)和/或该选择器刚刚是否运动、即刚刚是否被操纵。当选择器(第二转换器件17)刚刚被操纵或者例如处于不适当的/不允许的姿态(位置)时，由于这个示例中的锁紧条件不允许操纵所述负载转换开关(第一转换器件17)。对于检验锁紧条件而言必要的参数通过选择器(第二转换器件18)的第二马达13的第二反馈系统7发出。在此，第二反馈系统7例如构造为多转编码器，该多转编码器直接或间接地与设置在第二马达13与选择器(第二转换器件18)之间的驱动轴16连接。多转编码器则确定所述参数、如借助驱动轴16的位置确定选择器(第二转换器件18)的位置。
49.按照驱动系统3的设计方案，可以将不同的参数与不同的锁紧条件组合。因此，如在图2中的实施方式中示出的那样，在操纵所述负载转换开关(第一转换器件17)之前检验所述选择器和预选器(第二转换器件18和第三转换器件19)的位置(姿态)。备选地，在操纵所述选择器(第二转换器件18)之前检验所述负载转换开关(第一转换器件17)和预选器(第三转换器件19)的锁紧条件、即参数。在这里，也经由相应的反馈系统6和8调取参数，这些反馈系统构造为多转编码器。
50.要调取的参数可以被任意地确定或者说是任意类型的。参数可以源自相应的转换器件17、18和19的相应的马达12、13和14上的反馈系统6、7和8、源自运行器件20的简单的安
全开关、或者甚至源自客户特定的释放钮。
51.锁紧条件限定必须满足哪些状态，以便不“锁紧”、即“阻止”切换。这些条件依赖于通过转换器件17、18和19的姿态或者位置、当前状况和运动状态构成或者说限定的参数。
52.锁紧条件可以使用一个或任意多个反馈系统6、7和8的一个或多个参数。
53.所述参数例如可以是转换器件的运动状态、转换器件的位置或者姿态、转换器件的位置范围或者说姿态范围、运行器件的温度、客户特定的转换信号、安全装置和类似物。
54.转换器件可以是负载转换开关、选择器、换向器和双换向器。这些可以设计成单相的或多相的。
55.附图标记列表
56.2控制设备
57.3驱动系统
58.5存储器
59.6第一反馈系统
60.7第二反馈系统
61.8第三反馈系统
62.10控制单元
63.11功率件
64.12第一马达
65.13第二马达
66.14第三马达
67.16驱动轴
68.17第一转换器件
69.18第二转换器件
70.19第三转换器件
71.20运行器件
72.21总线
73.30第一转换器件组
74.40第二转换器件组
75.50第三转换器件组