CN104616938B - 微型断路器及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微型断路器及其操作方法，微型断路器包括：电机(1)、齿盘(2)、拨片(3)、手柄(4)和滑块(6)；当电机转动时，带动齿盘(2)转动，进而带动所述拨片(3)转动；当所述拨片(3)转动时，推动所述手柄拨齿(42)转动，所述手柄拨齿(42)带动所述手柄(4)达到闭合位，实现自动合闸。具有以下优点：(1)结构简单，操作方便，安全系数高，成本低；(2)既具有手动合闸模式，又具有自动合闸模式，具有功能多样的优点；尤其对于自动合闸模式，需要主动向电机发送合闸信号，才会触发自动合闸过程，因此，提高了微型断路器使用的安全性和可靠性，避免出现误合闸的情况。

Description

微型断路器及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种断路器，具体涉及一种微型断路器及其操作方法。
背景技术
断路器，是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流,并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器的作用是业界公知的，在正常状态下，保证电回路即电路的畅通；当回路发生故障产生短路电流或由超载引起过电流时，使电器负荷与供电网络实现分离。
微型断路器，简称MCB(Micro Circuit Breaker)，是建筑电气终端配电装置引中使用最广泛的一种终端保护电器，其工作原理为：利用电磁脱扣器和电流热组件实现短路保护与过流保护，当线圈中通过的短路电流大于设定的电流值时，电磁脱扣器的动铁芯动作，推动打击杆撞击操作机构，使操作机构解锁，带动动接触件与静接触件分离。
目前，市面上的微型断路器结构复杂、成本高，不利于大范围推广使用。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种微型断路器及其操作方法，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种微型断路器，包括：电机(1)、齿盘(2)、拨片(3)、手柄(4)和滑块(6)；
所述电机(1)的输出轴固定设置电机齿轮(11)；
所述齿盘(2)和所述拨片(3)同轴设置，并且，所述齿盘(2)和所述拨片(3)相对的两个侧面之间具有间隙L；其中，所述齿盘(2)的正面边缘布置多个齿盘凸齿(21)，所述齿盘凸齿(21)与所述电机齿轮(11)啮合；所述齿盘(2)的背面固定设置齿盘凸起(22)；所述齿盘凸起(22)的高度大于所述间隙L；当所述齿盘(2)转动时，可通过所述齿盘凸起(22)而带动所述拨片(3)转动；
所述拨片(3)包括拨片拨齿(31)和拨片凸起(32)；所述手柄(4)包括手柄外壳(41)、手柄拨齿(42)和固定安装在所述手柄外壳(41)背面的手柄凸起(43)；其中，所述拨片拨齿(31)和所述手柄拨齿(42)啮合，当所述拨片(3)转动时，使所述拨片拨齿(31)转动，进而推动所述手柄拨齿(42)转动，所述手柄拨齿(42)带动所述手柄(4)达到闭合位；所述拨片凸起(32)与所述滑块(6)配合，当所述拨片(3)转动时，带动所述拨片凸起(32)转动，并推动所述滑块(6)向用于控制电机停止转动的触点移动，当所述手柄(4)达到闭合位时，所述滑块(6)触动所述触点；
所述手柄凸起(43)用于：当所述手柄(4)达到闭合位时，所述手柄凸起(43)与所述滑块(6)配合；当所述手柄(4)向断开位移动时，所述手柄凸起(43)可带动所述滑块(6)复位。
优选的，还包括：弹性件(5)；所述弹性件(5)的一端固定安装于所述齿盘(2)，所述弹性件(5)的另一端固定安装于所述拨片(3)。
优选的，还包括：脱扣机构；所述脱扣机构与所述手柄(4)连接，用于分离所述手柄(4)和所述拨片(3)，进而通过操控所述手柄(4)进行手动合闸。
优选的，所述电机齿轮(11)为伞齿轮。
优选的，所述齿盘(2)的背面固定设置两个齿盘凸起(22)；所述两个齿盘凸起(22)的连线穿过所述齿盘(2)的中心；所述两个齿盘凸起(22)与所述拨片(3)配合，用于当所述齿盘(2)转动时，带动所述拨片(3)转动；
所述拨片(3)设置两个拨片拨齿(31)；所述两个拨片拨齿(31)与所述手柄(4)配合，用于当所述拨片(3)转动时，带动所述手柄(4)转动。
优选的，所述滑块(6)设置有凹槽；在所述手柄(4)转动过程中，所述手柄凸起(43)始终位于所述凹槽内，并在所述凹槽内运动。
本发明还提供一种微型断路器的操作方法，包括以下步骤：
当需要自动合闸时，向电机(1)发送启动信号，使电机(1)转动，进而带动电机齿轮(11)进行逆时针转动；由于电机齿轮(11)与齿盘(2)啮合，带动齿盘(2)进行顺时针转动；在齿盘(2)顺时针转动过程中，使弹性件(5)受力逐渐增大，齿盘凸起(22)逐渐靠近拨片(3)，当齿盘凸起(22)与拨片(3)接触时，此时的弹性件(5)受力最大；
然后，通过齿盘(2)转动而带动拨片(3)进行顺时针转动；由于拨片(3)与手柄(4)啮合，带动手柄(4)逆时针转动；同时，由于拨片(3)设置有拨片凸起(32)，在拨片(3)顺时针转动过程中，所述拨片凸起(32)带动所述滑块(6)向用于控制电机停止转动的触点移动；当手柄(4)逆时针转动达到闭合位时，所述滑块(6)移动到最大位移，此时，所述滑块(6)触动所述触点，使所述电机(1)停止转动；当所述手柄(4)逆时针转动达到闭合位时，所述拨片(3)在弹性件(5)的弹力作用下，继续顺时针转动一定的角度，使所述拨片(3)的最高点位于所述手柄(4)的最低点以下；至此，所述微型断路器完成自动合闸过程；
当所述微型断路器处于合闸状态时，当发生异常时，所述微型断路器按以下过程跳闸：
所述手柄(4)顺时针转动达到断开位；其中，在所述手柄(4)顺时针转动过程中，由于所述拨片(3)的最高点位于所述手柄(4)的最低点以下，因此，所述拨片(3)与所述手柄(4)处于分离状态，在所述手柄(4)顺时针转动过程中，所述拨片(3)为静止状态；同时，所述手柄凸起(43)带动所述滑块(6)复位；
当需要手动合闸时，手动分离所述手柄(4)和所述拨片(3)；然后，手动控制所述手柄(4)逆时针转动达到闭合位，所述微型断路器完成手动合闸过程。
本发明提供的微型断路器及其操作方法，具有以下优点：
(1)结构简单，操作方便，安全系数高，成本低；
(2)既具有手动合闸模式，又具有自动合闸模式，具有功能多样的优点；尤其对于自动合闸模式，需要主动向电机发送合闸信号，才会触发自动合闸过程，因此，提高了微型断路器使用的安全性和可靠性，避免出现误合闸的情况。
附图说明
图1为本发明提供的微型断路器的整体结构示意图；
图2为图1中卸下齿盘2后的结构示意图；
图3为本发明提供的微型断路器中核心器件组装后正面结构示意图；
图4为图3中卸下齿盘2后的结构示意图；
图5为本发明提供的微型断路器中核心器件组装后侧面结构示意图；
图6为本发明提供的微型断路器中电机和滑块局部结构示意图；
图7为本发明提供的微型断路器中滑块的结构示意图；
图8为本发明提供的微型断路器中拨片的结构示意图；
图9为本发明提供的微型断路器中齿盘的正面结构示意图；
图10为本发明提供的微型断路器中齿盘的背面结构示意图；
图11为本发明提供的微型断路器中弹性件的结构示意图；
图12为本发明提供的微型断路器中手柄的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明：
如图1所示，为本发明提供的微型断路器的正面整体结构示意图；如图2所示，为图1中卸下齿盘2后的结构示意图；如图3所示，为微型断路器中核心器件组装后正面结构示意图；如图4所示，为图3中卸下齿盘2后的结构示意图；如图5所示，为本发明提供的微型断路器中核心器件组装后侧面结构示意图；包括：电机1、齿盘2、拨片3、手柄4和滑块6；
参考图6，电机1的输出轴固定设置电机齿轮11；
参考图8、图9和图10，齿盘2和拨片3同轴设置，并且，齿盘2和拨片3相对的两个侧面之间具有间隙L；其中，齿盘2的正面边缘布置多个齿盘凸齿21，齿盘凸齿21与电机齿轮11啮合；齿盘2的背面固定设置齿盘凸起22；齿盘凸起22的高度大于间隙L；当齿盘2转动时，可通过齿盘凸起22而带动拨片3转动；
拨片3包括拨片拨齿31和拨片凸起32；参考图12，手柄4包括手柄外壳41、手柄拨齿42和固定安装在手柄外壳41背面的手柄凸起43；其中，拨片拨齿31和手柄拨齿42啮合，当拨片3转动时，使拨片拨齿31转动，进而推动手柄拨齿42转动，手柄拨齿42带动手柄4达到闭合位；拨片凸起32与滑块6配合，当拨片3转动时，带动拨片凸起32转动，并推动滑块6向用于控制电机停止转动的触点移动，当手柄4达到闭合位时，滑块6触动触点；如图7所示，为滑块的结构示意图。
手柄凸起43用于：当手柄4达到闭合位时，手柄凸起43与滑块6配合，例如，滑块6设置有凹槽，在手柄4转动到闭合位的过程中，手柄凸起43始终位于凹槽内，并向凹槽的一端移动，当手柄4达到闭合位时，手柄凸起43位于凹槽的一端；当手柄4向断开位移动时，手柄凸起43通过凹槽的限位作用，进而带动滑块6复位。
具体实现上，齿盘2的背面固定设置两个齿盘凸起22；两个齿盘凸起22的连线穿过齿盘2的中心；两个齿盘凸起22与拨片3配合，用于当齿盘2转动时，带动拨片3转动；拨片3设置两个拨片拨齿31；两个拨片拨齿31与手柄4配合，用于当拨片3转动时，带动手柄4转动。
电机上可设有直角固定板，齿盘、拨片和滑块等固定在电机的直角固定板上。本发明对具体安装形式并不限制。另外，手柄中间设有通孔，通孔在断路器外壳上有与之对应的轴，将手柄固定在断路器外壳上，使手柄可以沿轴转动。
还包括弹性件5，弹性件5的一端固定安装于齿盘2，弹性件5的另一端固定安装于拨片3。弹性件5可采用弹簧，如图11，为弹性件局部示意图，弹性件的主要作用为：在自动合闸过程中，当手柄4转动达到闭合位时，拨片3在弹性件5的弹力作用下，继续顺时针转动一定的角度，使拨片3的最高点位于手柄4的最低点以下，从而防止拨片影响到手柄的跳闸过程。
还包括：脱扣机构；脱扣机构与手柄4连接，用于分离手柄4和拨片3，进而通过操控手柄4进行手动合闸。
以自动合闸过程为例，讲述该微型断路器的工作过程：
参考图1和图2，为断路器处于跳闸状态的示意图；当需要自动合闸时，向电机1发送启动信号，使电机1转动，进而带动电机齿轮11进行逆时针转动；由于电机齿轮11与齿盘2啮合，带动齿盘2进行顺时针转动；在齿盘2顺时针转动过程中，使弹性件5受力逐渐增大，齿盘凸起22逐渐靠近拨片3，当齿盘凸起22与拨片3接触时，此时的弹性件5受力最大；
然后，通过齿盘2转动而带动拨片3进行顺时针转动；由于拨片3与手柄4啮合，带动手柄4逆时针转动；同时，由于拨片3设置有拨片凸起32，在拨片3顺时针转动过程中，拨片凸起32带动滑块6向用于控制电机停止转动的触点移动；当手柄4逆时针转动达到闭合位时，滑块6移动到最大位移，此时，滑块6触动触点，使电机1停止转动；当手柄4逆时针转动达到闭合位时，拨片3在弹性件5的弹力作用下，继续顺时针转动一定的角度，使拨片3的最高点位于手柄4的最低点以下，作用为：防止拨片影响到手柄的跳闸过程。至此，微型断路器完成自动合闸过程；
当微型断路器处于合闸状态时，当发生异常时，微型断路器按以下过程跳闸：
手柄4顺时针转动达到断开位；其中，在手柄4顺时针转动过程中，由于拨片3的最高点位于手柄4的最低点以下，因此，拨片3与手柄4处于分离状态，在手柄4顺时针转动过程中，拨片3为静止状态；同时，手柄凸起43带动滑块6复位；
当需要手动合闸时，手动分离手柄4和拨片3，此时，电机转动不会带动手柄转动。然后，手动控制手柄4逆时针转动达到闭合位，微型断路器完成手动合闸过程。
需要强调的是，上面内容描述的合闸或断闸过程中，涉及到的转动方向仅为一个示例，具体实现时，可对应的改变为相反的转动方向，从而实现相同的功能，本发明对此并不限制。也就是说，上述涉及到的顺序针转动和逆时针转动，仅为相对转动方向的描述。
本发明提供的微型断路器及其操作方法，具有以下优点：
(1)结构简单，操作方便，安全系数高，成本低；
(2)既具有手动合闸模式，又具有自动合闸模式，具有功能多样的优点；尤其对于自动合闸模式，需要主动向电机发送合闸信号，才会触发自动合闸过程，因此，提高了微型断路器使用的安全性和可靠性，避免出现误合闸的情况。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种微型断路器，其特征在于，包括：电机(1)、齿盘(2)、拨片(3)、手柄(4)和滑块(6)；
所述电机(1)的输出轴固定设置电机齿轮(11)；
所述齿盘(2)和所述拨片(3)同轴设置，并且，所述齿盘(2)和所述拨片(3)相对的两个侧面之间具有间隙L；其中，所述齿盘(2)的正面边缘布置多个齿盘凸齿(21)，所述齿盘凸齿(21)与所述电机齿轮(11)啮合；所述齿盘(2)的背面固定设置齿盘凸起(22)；所述齿盘凸起(22)的高度大于所述间隙L；当所述齿盘(2)转动时，通过所述齿盘凸起(22)而带动所述拨片(3)转动；
所述拨片(3)包括拨片拨齿(31)和拨片凸起(32)；所述手柄(4)包括手柄外壳(41)、手柄拨齿(42)和固定安装在所述手柄外壳(41)背面的手柄凸起(43)；其中，所述拨片拨齿(31)和所述手柄拨齿(42)啮合，当所述拨片(3)转动时，使所述拨片拨齿(31)转动，进而推动所述手柄拨齿(42)转动，所述手柄拨齿(42)带动所述手柄(4)达到闭合位；所述拨片凸起(32)与所述滑块(6)配合，当所述拨片(3)转动时，带动所述拨片凸起(32)转动，并推动所述滑块(6)向用于控制电机停止转动的触点移动，当所述手柄(4)达到闭合位时，所述滑块(6)触动所述触点；
所述手柄凸起(43)用于：当所述手柄(4)达到闭合位时，所述手柄凸起(43)与所述滑块(6)配合；当所述手柄(4)向断开位移动时，所述手柄凸起(43)带动所述滑块(6)复位；
其中，所述齿盘(2)的背面固定设置两个齿盘凸起(22)；所述两个齿盘凸起(22)的连线穿过所述齿盘(2)的中心；所述两个齿盘凸起(22)与所述拨片(3)配合，用于当所述齿盘(2)转动时，带动所述拨片(3)转动；
所述拨片(3)设置两个拨片拨齿(31)；所述两个拨片拨齿(31)与所述手柄(4)配合，用于当所述拨片(3)转动时，带动所述手柄(4)转动。
2.根据权利要求1所述的微型断路器，其特征在于，还包括：弹性件(5)；所述弹性件(5)的一端固定安装于所述齿盘(2)，所述弹性件(5)的另一端固定安装于所述拨片(3)。
3.根据权利要求1所述的微型断路器，其特征在于，还包括：脱扣机构；所述脱扣机构与所述手柄(4)连接，用于分离所述手柄(4)和所述拨片(3)，进而通过操控所述手柄(4)进行手动合闸。
4.根据权利要求1所述的微型断路器，其特征在于，所述电机齿轮(11)为伞齿轮。
5.根据权利要求1所述的微型断路器，其特征在于，所述滑块(6)设置有凹槽；在所述手柄(4)转动过程中，所述手柄凸起(43)始终位于所述凹槽内，并在所述凹槽内运动。
6.一种微型断路器的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
当需要自动合闸时，向电机(1)发送启动信号，使电机(1)转动，进而带动电机齿轮(11)进行逆时针转动；由于电机齿轮(11)与齿盘(2)啮合，带动齿盘(2)进行顺时针转动；在齿盘(2)顺时针转动过程中，使弹性件(5)受力逐渐增大，齿盘凸起(22)逐渐靠近拨片(3)，当齿盘凸起(22)与拨片(3)接触时，此时的弹性件(5)受力最大；
然后，通过齿盘(2)转动而带动拨片(3)进行顺时针转动；由于拨片(3)与手柄(4)啮合，带动手柄(4)逆时针转动；同时，由于拨片(3)设置有拨片凸起(32)，在拨片(3)顺时针转动过程中，所述拨片凸起(32)带动滑块(6)向用于控制电机停止转动的触点移动；当手柄(4)逆时针转动达到闭合位时，所述滑块(6)移动到最大位移，此时，所述滑块(6)触动所述触点，使所述电机(1)停止转动；当所述手柄(4)逆时针转动达到闭合位时，所述拨片(3)在弹性件(5)的弹力作用下，继续顺时针转动一定的角度，使所述拨片(3)的最高点位于所述手柄(4)的最低点以下；至此，所述微型断路器完成自动合闸过程；
当所述微型断路器处于合闸状态时，当发生异常时，所述微型断路器按以下过程跳闸：
所述手柄(4)顺时针转动达到断开位；其中，在所述手柄(4)顺时针转动过程中，由于所述拨片(3)的最高点位于所述手柄(4)的最低点以下，因此，所述拨片(3)与所述手柄(4)处于分离状态，在所述手柄(4)顺时针转动过程中，所述拨片(3)为静止状态；同时，手柄凸起(43)带动所述滑块(6)复位；
当需要手动合闸时，手动分离所述手柄(4)和所述拨片(3)；然后，手动控制所述手柄(4)逆时针转动达到闭合位，所述微型断路器完成手动合闸过程。
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