CN102412075B

CN102412075B - 电动双向转换器

Info

Publication number: CN102412075B
Application number: CN 201110348118
Authority: CN
Inventors: 苗文波
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: CN102412075A

Abstract

本发明涉及一种电动双向转换器，包括转子总成、定子总成和锁扣机构，锁扣机构由锁钩、锁钩轴、锁钩扭簧、转子复位拨杆、拨杆扭簧和电磁机构构成；当接通电源，锁扣机构电磁铁线圈K得电工作，工作衔铁被吸合，工作衔铁向下动作，压下钩臂，锁钩头脱离中心凹槽；锁钩头向上转动，触动微动开关F的触电，微动开关F的常开触点闭合通电，本发明在其正常工作状态由锁扣机构锁住位置，通过机械结构和电路结合实现开关通路的双向转换和断电保持；电动双向转换器具有工作当中不耗电、稳定可靠、节能环保、发热量极低、使用寿命长的特点。

Description

电动双向转换器

技术领域

本发明涉及电器控制开关器件，涉及一种电动双向转换器，适用于控制电动机的正转运行和倒转运行、配电系统的主电源和备用电源转换。

背景技术

电气终端控制设备接触器是非常重要的开关电器之一，它将控制系统所需的全部特性汇集于一身。但是常规的接触器采用硅钢片为导磁材料成本较高，技术含量较低。

接触器电磁铁线圈在采用交流励磁时，导磁体内通过交变磁通产生涡流损耗、磁滞损耗致使温度升高，同时导致线圈温升提高，为了降低工作噪音，铁心极面要设置短路铜环。

普通接触器线圈断电后，铁心中仍有剩余磁通产生吸力，铁心极面要设置祛磁间隙。普通接触器铁心极面与衔铁间距较大，起动时起始吸力较小。

在电机进行可逆运转时，需要两台接触器切换电路，同时要进行电气联锁。这些功能通常需要通过制作比较复杂的电器控制线路来实现，现有技术在节能、环保均存在缺陷，因此，开发新型的电器控制开关器件替带接触器实现电动机的正转运行和倒转运行控制，是技术人员研究的方向之一。

发明内容

本发明的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种电动双向转换器的设计方案，通过采用双向锁扣机构的机械结构，实现电路双向转换，控制电动机的正转运行和倒转运行、配电系统的主电源和备用电源转换。

本发明是通过这样的技术方案实现的：一种电动双向转换器，包括机械结构和控制电路，其特征在于，通过机械结构和控制电路结合实现开关通路的双向转换和断电保持；

所述电动双向转换器包括：转子总成、定子总成和锁扣机构；

所述转子总成由转子叠片、转子线圈M、转子后夹板、转子前夹板构成；

所述定子总成由定子叠片、定子线圈m、上固定板、下固定板和定子铁心夹板构成；

所述锁扣机构由锁钩、锁钩轴、锁钩扭簧、转子后夹板、和电磁机构构成；

定子叠片穿入定子线圈m内，通过螺栓将定子叠片紧固在上固定板、下固定板与定子铁心夹板之间，作为定子总成；上固定板上安装有微动开关F，上固定板上设有锁钩轴，锁钩轴上安装锁钩；下固定板上表面设有拨杆轴套架，拨杆轴套架上有对称的拨杆轴套，拨杆轴套的轴向间隙中安装拨杆扭簧，两个U字形的转子复位拨杆的下端分别插入两个拨杆轴套中，两个拨杆扭簧分别套在两个转子复位拨杆的轴杆上；下固定板上两侧装有微动开关D和微动开关E；转子前轴架和转子后轴架，其分别固定在定子叠片的前后片上，转子前轴架和转子后轴架中心轴孔对称；

转子前夹板上的轴与转子前轴架中心轴孔配合；

转子后夹板上的轴与转子后轴架中心轴孔配合；

转子后夹板上设有中心凹槽和边端凹槽，与锁钩配合构成锁位组件；

转子后轴架上安装电磁机构；

锁钩的轴孔以锁钩轴为轴心，锁钩中心轴孔两侧的锁钩头、锁钩尾对称，锁钩中心轴孔一侧为锁钩头，锁钩头与中心凹槽的位置相对应，中心轴孔另一侧的锁钩尾位于工作衔铁的正下方；

当电磁机构的工作衔铁处于不工作状态时，套装在锁钩轴上的锁钩扭簧引出的一端作用在锁钩头同侧的钩臂上，在锁钩扭簧扭力作用下，锁钩头向下受力，锁钩头落在转子后夹板中心凹槽内；

两个拨杆扭簧的扭力使两个转子复位拨杆上端轴杆向内紧压在转子后夹板的两侧；

所述控制电路包括三联控制按钮A、三联控制按钮C、微动开关D和微动开关E；

三联控制按钮A的A1联和三联控制按钮C的C1并联后一端接电源，另一端依次串接微动开关D的常闭点D2、微动开关E的常闭点E2、电磁铁线圈K和零线N；

三联控制按钮A的和三联控制按钮C的另两联分别控制两条控制回路：

回路1：220V电源相线经微动开关F常开触点依次连接三联控制按钮A的A3联、转子线圈M的M1端，再经转子线圈M的M2端依次连接三联控制按钮A的A2联、两个串联的定子线圈m的m1端，经定子线圈m的m2端连接零线N；

回路2：220V电源相线经微动开关F常开触点依次连接三联控制按钮C的C2联、转子线圈M的M2端，再经转子线圈M的M1端依次连接三联控制按钮C的C3联、两个串联的定子线圈m的m1端，经定子线圈m的m2端连接零线N；

停止按钮O一端接电源，另一端依次串接微动开关D的常开点D1、微动开关E的常开点E1、电磁铁线圈K和零线N。

本发明的有益效果：电动双向转换器可以控制电动机的正转运行和倒转运行，在配电系统中也可以对主电源和备用电源进行转换，并且无需电气联锁和机械联锁装置，其正常工作状态由锁扣机构锁住位置，通过机械结构和电路结合实现开关通路的双向转换和断电保持；电动双向转换器具有工作当中不耗电、稳定可靠、节能环保、发热量极低、使用寿命长的特点。

附图说明

图1、电动双向转换器爆炸图；

图2、电动双向转换器局部分解图；

图3、电动双向转换器轴测图；

图4、电动双向转换器主视图；

图5、电动双向转换器后视图；

图6、电动双向转换器侧视图；

图7、转子处于中间状态示意图；

图8、转子处于逆时针旋转状态示意图；

图9、转子处于顺时针旋转状态示意图；

图10、控制电路图。

图中： 1.定子叠片，2.转子叠片，3.转子后夹板，4.转子前夹板，5 .上固定板，6.下固定板，601 .拨杆轴套架，602.拨杆轴套，7.微动开关F，8.转子后轴架，9 .转子前轴架，10.转子复位拨杆，11.锁钩扭簧，12.拨杆扭簧，13.接触簧片，14.定子铁心夹板，15 .锁钩，16.锁钩轴，17.垫圈，18.钢丝档圈，19.定子线圈m， 20. 转子线圈M，21. 电磁机构，22. 微动开关D，23.微动开关E， 24.转子夹板紧固螺栓， 25.轴架绝缘板，26.轴架固定螺栓，27.夹片固定螺栓。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明：

如图1至图6所示，电动双向转换器包括：转子总成、定子总成和锁扣机构；

转子总成由转子叠片2、转子线圈M20、转子后夹板3、转子前夹板4构成；

定子总成包括定子叠片1、定子线圈m19、上固定板5、下固定板6和定子铁心夹板14构成；

锁扣机构由锁钩15、锁钩轴16、锁钩扭簧11、转子后夹板3和电磁机构21构成；

定子叠片1上、下安装孔中分别紧固上固定板5和下固定板6，上固定板5安装有微动开关F7，上固定板5上固定锁钩轴16，锁钩轴16上安装锁钩15；下固定板6上表面设有拨杆轴套架601，拨杆轴孔架601上有对称的拨杆轴套602，拨杆轴套602的轴向间隙中安装拨杆扭簧12，两个工字形的转子复位拨杆10下方的轴杆分别插入两个拨杆轴套602中，两个拨杆扭簧12分别套在两个转子复位拨杆10的轴杆上；下固定板6上两侧装有微动开关 22和微动开关23；

定子叠片1中部安装孔中紧固转子前轴架9和转子后轴架8，其分置于定子叠片1 的前后，转子前轴架9和转子后轴架8中心轴孔对称；

转子前夹板4上的轴与转子前轴架9中心轴孔配合；转子后夹板3上设有中心凹槽301，中心凹槽301和锁钩15配合构成锁位组件

转子后夹板3上的轴与转子后轴架8中心轴孔配合；

转子后轴架8上安装电磁机构21；

锁钩15以锁钩轴16为轴，锁钩15中心轴孔两侧的钩臂对称，锁钩15中心轴孔一侧的钩臂端头为锁钩头1501，锁钩头1501与中心凹槽301的位置相对应，中心轴孔另一侧的钩臂端头位于工作衔铁2101的正下方；

与当电磁机构21的工作衔铁2101处于释放状态时，套装在锁钩轴16上的锁钩扭簧11的引出钢丝的一端卡在与锁钩头1501同侧的钩臂上，在锁钩扭簧11扭力作用下，锁钩头1501卡在中心凹槽301内；

通过两个拨杆扭簧12的扭力使两个转子复位拨杆10上端轴杆向内紧压在转子后夹板3的两侧；

当按下控制按钮A接通电源，电磁机构21的电磁铁线圈K得电工作，工作衔铁2101被吸合，工作衔铁2101向下动作，压下与其位置对应的钩臂，同时锁钩头1501脱离中心凹槽301；锁钩头1501向上转动，触动微动开关7的按钮，微动开关 7的常开触点闭合通电，使定子线圈m、转子线圈M工作，转子总成在磁场中受磁力作用沿轴心逆时针转动，转子后夹板3随转子沿轴心转动，拨动转子复位拨杆10，复位拨杆10触动微动开关23；

微动开关23的常闭触点E2断开，常开触点E1闭合，电磁铁线圈K失电停止工作，此时锁钩头1501卡在转子后夹板上的中心凹槽301外侧的非锁定位置，当转子当到达工作位置后锁钩头1501落入转子后夹板上的右边凹槽303内，转子被锁扣机构锁住，锁钩头1501落下的同时微动开关F的按钮复位，微动开关F的常开触点断开；

转子由中间位置逆时针旋转到达工作位置，此时转子后夹板3拨动复位拨杆10上端轴杆，拨杆扭簧12处于储能状态；

当按下停止按钮O接通电源，微动开关23的常开触点E1已处在闭合状态，锁扣机构电磁铁线圈K得电工作，工作衔铁K1被吸合向下动作压迫锁钩尾部向下动作，同时锁钩头1501抬起脱离右边凹槽303，复位拨杆扭簧12将转子推回到中间位置，此时锁钩头1501卡入中心凹槽301。

当按下控制按钮C接通电源，电磁机构21的电磁铁线圈K得电工作，工作衔铁2101被吸合，工作衔铁2101向下动作，压下与其位置对应的钩臂，同时锁钩头1501 脱离中位凹槽301；锁钩头1501向上转动，触动微动开关7的触点，微动开关7的常开触点闭合通电，定子线圈m19与转子线圈M20串联工作，转子在磁场中受磁力作用沿轴心顺时针转动，定子线圈m19与转子线圈M20串联工作，转子在磁场中受磁力作用沿轴心顺时针转动，转子后夹板3随转子沿轴心转动，拨动转子左侧复位拨杆10，复位拨杆10触动微动开关22，微动开关22的常闭触点D2断开，常开触点D1闭合，

电磁机构21的电磁铁线圈K失电停止工作，此时锁钩头1501处于中心凹槽301外侧的非锁定位置，当转子当到达工作位置后锁钩落入转子后夹板左边凹槽内302内，转子被锁扣机构锁住，锁钩头1501落下的同时微动开关7的触点复位，微动开关7的常开触点断开，转子由中间位置顺时针旋转到达工作位置，此时转子后夹板3推动左侧复位拨杆10，复位拨杆扭簧12处于储能状态。

当按下停止按钮O接通电源，微动开关22的常开触点D1已处在闭合状态，锁扣机构电磁铁线圈K得电工作，工作衔铁K1被吸合向下动作压迫锁钩尾部向下动作，同时锁钩头1501抬起脱离左边凹槽302，复位拨杆扭簧12将转子推回到中间位置，此时锁钩头1501卡入中心凹槽301。

如图10所示控制电路，以电动双向转换器主视图为主转子向逆时针旋转的控制原理如下：

电源接至停止按钮O的一脚，停止按钮O的二脚同时接至微动开关D22，常开触点D1的一脚和微动开关E23常开触点E1的一脚，微动开关D22常开触点D1的二脚和微动开关E23常开触点E1的二脚，同时接至电磁线圈K 的一脚，电磁线圈K 的二脚接至电源N 线。

电源接至控制按钮A的触点A1一脚，控制按钮A的触点A1二脚接至微动开关D22常开触点D2的一脚，微动开关D22常开触点D2的二脚接至微动开关E23常开触点E2的一脚，微动开关E23常开触点E2的二脚接至电磁线K。

电源接至微动开关F7一脚，微动开关F7二脚接至控制按钮A的触点的A3一脚，控制按钮A的触点A3的二脚接至转子线圈M20的一脚，转子线圈M20的二脚接至控制按钮A触点A2一脚，A控制按钮A2触点二脚接至定子线圈m19的一脚, 两个定子线圈m19串接后接至电源N 线。

以电动双向转换器主视图为主转子向顺时针旋转的控制原理如下：

电源接至停止按钮O的一脚，停止按钮O的二脚同时接至微动开关D22 常开触点D1的一脚和E 微动开关E1 常开触点的一脚，微动开关D22 常开触点D1的二脚和E 微动开关E1 常开触点的二脚，同时接至电磁线圈K 的一脚，电磁线圈K 的二脚接至电源N 线。

电源接至 C控制按钮C1触点一脚，C控制按钮C1触点二脚接至微动开关D22常开触点D2的一脚，微动开关D22常开触点D2的二脚接至微动开关E23常开触点E2的一脚，微动开关E23 常开触点E2的二脚接至电磁线圈K。

电源接至微动开关F7一脚，微动开关F7二脚接至控制按钮C触点C2一脚，控制按钮C触点C2二脚接至转子线圈M20的二脚，转子线圈M20的一脚接至控制按钮C触点C3二脚，控制按钮C触点C3一脚接至定子线圈m19的一脚, 两个定子线圈m19串接后接至电源N线。

根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。

Claims

1. 一种电动双向转换器，包括机械结构和控制电路，其特征在于，通过机械结构和控制电路结合实现开关通路的双向转换和断电保持；所述电动双向转换器包括：转子总成、定子总成和锁扣机构；所述转子总成由转子叠片（2）、转子线圈M（20）、转子后夹板（3）、转子前夹板（4）构成；所述定子总成由定子叠片（1）、定子线圈m（19）、上固定板（5）、下固定板（6）和定子铁心夹板（14）构成；所述锁扣机构由锁钩（15）、锁钩轴（16）、锁钩扭簧（11）和电磁机构（21）构成；定子叠片（1）穿入定子线圈m（19）内，通过螺栓（27）将定子叠片（1）紧固在上固定板（5）、下固定板（6）与定子铁心夹板（14）之间，作为定子总成；上固定板（5）上安装有微动开关F（7），上固定板（5）上设有锁钩轴（16），锁钩轴（16）上安装锁钩（15）；下固定板（6）上表面设有拨杆轴套架（601），拨杆轴套架（601）上有对称的拨杆轴套（602），拨杆轴套（602）的轴向间隙中安装拨杆扭簧（12），两个U字形的转子复位拨杆（10）的下端分别插入两个拨杆轴套（602）中，两个拨杆扭簧（12）分别套在两个转子复位拨杆（10）的轴杆上；下固定板（6）上两侧装有微动开关D（22）和微动开关E（23）；转子前轴架（9）和转子后轴架（8），其分别固定在定子叠片（1）的前后片上，转子前轴架（9）和转子后轴架（8）中心轴孔对称；转子前夹板（4）上的轴与转子前轴架（9）中心轴孔配合；转子后夹板（3）上的轴与转子后轴架（8）中心轴孔配合；转子后夹板（3）上设有中心凹槽（301）和边端凹槽（302），与锁钩（15）配合构成锁位组件；转子后轴架（8）上安装电磁机构（21）；锁钩（15）的轴孔以锁钩轴（16）为轴心，锁钩（15）中心轴孔两侧的锁钩头、锁钩尾对称，锁钩（15）中心轴孔一侧为锁钩头（1501），锁钩头（1501）与中心凹槽（301）的位置相对应，中心轴孔另一侧的锁钩尾位于工作衔铁（2101）的正下方；当电磁机构（21）的工作衔铁（2101）处于不工作状态时，套装在锁钩轴（16）上的锁钩扭簧（11）引出的一端作用在锁钩头（1501）同侧的钩臂上，在锁钩扭簧（11）扭力作用下，锁钩头（1501）向下受力，锁钩头（1501）落在转子后夹板中心凹槽（301）内；两个拨杆扭簧（12）的扭力使两个转子复位拨杆（10）上端轴杆向内紧压在转子后夹板（3）的两侧；所述控制电路包括三联控制按钮A、三联控制按钮C、微动开关D（22）和微动开关E（23）；三联控制按钮A的A1联和三联控制按钮C的C1并联后一端接电源，另一端依次串接微动开关D（22）的常闭点D2、微动开关E（23）的常闭点E2、电磁铁线圈K和零线N；三联控制按钮A的和三联控制按钮C的另两联分别控制两条控制回路：回路1：220V电源相线经微动开关F（7）常开触点依次连接三联控制按钮A的A3联、转子线圈M（20）M1端，再经转子线圈M（20）M2端依次连接三联控制按钮A的A2联、两个串联的定子线圈m（19）的m1端，经定子线圈m（19）的m2端连接零线N；回路2：220V电源相线经微动开关F（7）常开触点依次连接三联控制按钮C的C2联、转子线圈M（20）M2端，再经转子线圈M（20）M1端依次连接三联控制按钮C的C3联、两个串联的定子线圈m（19）的m1端，经定子线圈m（19）的m2端连接零线N；停止按钮O一端接电源，另一端依次串接微动开关D（22）的常开点D1、微动开关E（23）的常开点E1、电磁铁线圈K和零线N。