變電站帶電絕緣子干冰清洗機器人的研制.pdf

1、目前，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化進程的加快，電力需求增大使得電網(wǎng)規(guī)模的擴大愈來愈明顯,對電力系統(tǒng)變電站的安全運行提出了更高的要求。環(huán)境因素的影響導(dǎo)致污染物在絕緣子表層積聚，對電力系統(tǒng)的安全運行造成了極大的威脅。當大霧、細雨、降露等天氣出現(xiàn)或冰雪融化時，容易使絕緣子上附著的污穢物受潮引起污穢閃絡(luò)，造成線路、變電站跳閘，大面積停電，嚴重時甚至造成人員傷亡。為了解決人工清掃需要停電、帶電水沖洗污染環(huán)境、帶電氣吹清掃和帶電機械干清掃易造成二次污

2、染、涂防污涂料難清除等問題，本文研制了一款變電站帶電絕緣子干冰清洗機器人。
　　詳細介紹了國內(nèi)外高壓絕緣子清洗的研究現(xiàn)狀以及干冰清洗的原理和系統(tǒng)組成，并對帶電干冰清洗的關(guān)鍵技術(shù)進行闡述，確定了本文的主要研究內(nèi)容。
　　針對高壓變電站絕緣子所處的復(fù)雜環(huán)境，確定采用“垂直升降；兩側(cè)交替”完成支柱式絕緣子的清洗；結(jié)合機器人在高壓變電站的設(shè)計準則以及輸冰管路的設(shè)計方法，確定機器人總體設(shè)計方案，在Pro/e環(huán)境下完成三維樣機建模、模型

3、質(zhì)量特性分析以及機器人末端工具的運動空間分析。
　　利用ADAMS軟件完成運動學(xué)和動力學(xué)分析，檢驗了機構(gòu)運動的合理性和可行性；同時借助于ANSYS軟件對機器人臂體結(jié)構(gòu)進行了強度分析和優(yōu)化，對原始臂體做簡單改進，使得機構(gòu)整體的強度更加可靠。
　　通過搭建機器人控制系統(tǒng)整體架構(gòu)，開發(fā)了基于PMAC4軸運動控制卡的控制系統(tǒng)和基于無線模塊的手持控制盒，利用PID控制算法在PEWIN32 PRO軟件中實現(xiàn)了對帶電清洗機器人的末端清洗工