CN108666158A - 双电源自动转换开关 - Google Patents

Abstract

一种双电源自动转换开关，包括机架；动触头组件，具有动触头支撑架和动触头，动触头支架的一端可枢转地固定在所述机架上，另一端设置动触头；第一静触头，与第一电源电连接；第二静触头，与第二电源电连接，所述动触头可以在与第一静触头闭合位置、与第二静触头闭合位置以及双分位置之间枢转，双电源自动转换开关还包括第一电磁线圈、第二电磁线圈、设置在动触头支架两侧的第一主轴和第二主轴以及第一连杆和第二连杆，第一主轴和第二主轴均可枢转地固定到机架，第一连杆的一端可枢转地固定到动触头支架，另一端偏心地可枢转地固定到第一主轴，第二连杆的一端可枢转地固定到动触头支架，另一端偏心地可枢转地固定到第二主轴。

Description

双电源自动转换开关

技术领域

本发明涉及一种双电源自动转换开关。

背景技术

双电源自动转换开关(ATSE)用于两路电源的转换，以保证重要负载得到连续的供电。传统上，双电源自动转换开关具有二位置和三位置，二位置是指ATSE的动触头只能在第一电源和第二电源的静触头之间切换，即从第一电源到第二电源的转换时间是由开关的设计时间给定且固定不变，其动触头始终与其中之一静触头相联，从而使与动触头相联的负载接线端始终带电。这样的产品存在至少两种应用局限：不能通过控制器的控制改变电源的转换时间以满足程序转换的需要；不能提供设备维护时的电气隔离应用需求。三位置是指ATSE的动触头除了能停留在第一电源和第二电源的静触头上外，还能停留在与第一电源和第二电源的静触头都不接触的双分位置。这样的产品可以克服上面所述的二位置的应用局限。然而，现有技术的三位置ATSE都由三个电磁铁线圈驱动，而且结构复杂，可靠性不高。

由此，需要提供一种结构简单并且可靠性高的ATSE开关。

发明内容

本技术提供了只需二个电磁铁线圈驱动的三位置ATSE机构，通过设置三位置的机构稳态实现简单可靠的三位置ATSE机构，即：双分位置时由平衡弹簧力提供的机构稳态，另外二位置时由机构死点提供的机构稳态。

本发明涉及一种双电源自动转换开关，用于在第一电源和第二电源之间切换，双电源自动转换开关包括机架；动触头组件，具有动触头支架和动触头，动触头支架的一端可枢转地固定在所述机架上，另一端设置动触头，动触头支架与动触头之间设置一弹簧(未示出)以在动触头和静触头闭合时提供触头压力；第一静触头，与第一电源电连接；第二静触头，与第二电源电连接，所述动触头可以在与第一静触头闭合位置、与第二静触头闭合位置以及双分位置之间枢转，

其特征在于，所述双电源自动转换开关还包括第一电磁线圈、第二电磁线圈、设置在动触头支架两侧的第一主轴和第二主轴以及第一连杆和第二连杆，第一主轴和第二主轴均可枢转地固定到机架，第一连杆的一端可枢转地固定到动触头支架，另一端偏心地可枢转地固定到第一主轴，第二连杆的一端可枢转地固定到动触头支架，另一端偏心地可枢转地固定到第二主轴，

当动触头处于双分位置时：

-当第一电磁线圈受到激励时，第一主轴沿第一方向旋转，这带动第一连杆枢转，进而使动触头支架和动触头朝向第一静触头移动，当动触头与第一静触头闭合时，第一连杆处于死点位置，将动触头锁定在与第一静触头闭合位置，

-当第二电磁线圈受到激励时，第二主轴沿与第一方向相反的第二方向旋转，这带动第二连杆枢转，进而使动触头支架和动触头朝向第二静触头移动，当动触头与第二静触头闭合时，第二连杆处于死点位置，将动触头锁定在与第二静触头闭合位置。

优选地，还包括第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧的一端偏心地固定在第一主轴上，另一端固定在机架上，第二弹簧的一端偏心地固定在第二主轴上，另一端固定在机架上。

优选地，当动触头与第一静触头闭合时，响应于第二电磁线圈的激励，第二弹簧能够克服第一弹簧的拉力朝向双分位置拉动动触头支架和动触头，并最终通过第一弹簧和第二弹簧的平衡力将动触头保持在双分位置。

优选地，当动触头与第二静触头闭合时，响应于第一电磁线圈的激励，第一弹簧能够克服第二弹簧的拉力朝向双分位置拉动动触头支架和动触头，并最终通过第一弹簧和第二弹簧的平衡力将动触头保持在双分位置。

优选地，其特征在于，第一主轴、第一连杆、第一弹簧与第二主轴、第二连杆、第二弹簧关于动触头支架对称地设置。

优选地，当动触头与第一静触头闭合时，激励第二电磁线圈，第一主轴沿第二方向旋转，使得第一连杆脱离死点位置，第二弹簧克服第一弹簧的拉力朝向分双位置拉动动触头支架和动触头，并且在经过双分位置之后，继续激励第二电磁线圈，则第二主轴沿第二方向旋转，使得第二连杆枢转，进而使动触头支架和动触头朝向第二静触头移动，当动触头与第二静触头闭合时，第二连杆处于死点位置，将动触头锁定在与第二静触头闭合位置。

优选地，当动触头与第二静触头闭合时，激励第一电磁线圈，第二主轴沿第一方向旋转，使得第二连杆脱离死点位置，第一弹簧克服第二弹簧的拉力朝向分双位置拉动动触头支架和动触头，并且在经过双分位置之后，继续激励第一电磁线圈，则第一主轴沿第一方向旋转，使得第一连杆枢转，进而使动触头支架和动触头朝向第一静触头移动，当动触头与第一静触头闭合时，第一连杆处于死点位置，将动触头锁定在与第一静触头闭合位置。

优选地，所述第一弹簧和所述第二弹簧是拉簧、压簧、扭簧。

优选地，还可以关于动触头支架对称地设置用于第三弹簧和第四弹簧，第三弹簧和第四弹簧的一端分别固定到第一主轴和第二主轴上，另一端分别固定到机架上，用于帮助第一弹簧和第二弹簧将动触头保持在双分位置。

附图说明

从下面结合附图详细描述的本发明的优选实施方式中，本发明的优点和目的可以得到更好地理解。为了在附图中更好地显示各部件的关系，附图并非按比例绘制。附图中:

图1是根据本发明的双电源自动转换开关的示意图，显示为双电源自动转换开关处于第一电源接通位置；

图2和3是说明本发明的双电源自动转换开关的原理的控制电路图；

图4是根据本发明的双电源自动转换开关的示意图，显示为双电源自动转换开关处于双分位置；

图5是根据本发明的双电源自动转换开关的示意图，显示为双电源自动转换开关处于第二电源接通位置；

图6是根据本发明的双电源自动转换开关的另一结构示意图。

具体实施方式

将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。如果没有特别说明，本文中的术语“第一方向”、“第二方向”、“旋转方向”等均是相对于本发明的附图描述的。术语“依次包括A、B、C等”仅指示所包括的部件A、B、C等的排列顺序，并不排除在A和B之间和/或B和C之间包括其它部件的可能性。“第一”及其变体的描述仅仅是为了区分各部件，并不限制本发明的范围，在不脱离本发明的范围的情况下，“第一部件”可以写为“第二部件”等。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。

下面，参照图1至图5，详细描述根据本发明的优选实施方式。

首先参见图1，示出根据本发明的双电源自动转换开关1，其处于第一电源接通位置。双电源自动转换开关1用于在第一电源11和第二电源12之间切换，第一电源11具有第一静触头111，第二电源12具有第二静触头112。动触头组件13具有动触头132和动触头支架131，动触头支架131的一端可枢转地固定在机架上，另一端设置动触头132，并且，动触头支架与动触头之间设置一弹簧(未示出)以在动触头和静触头闭合时提供触头压力。

双电源自动转换开关1还包括第一电磁线圈112、第一连杆1132、第一主轴1131和第一弹簧114。第一主轴1131可枢转地设置在机架上。第一连杆1132的一端可枢转地设置在动触头支架131上，另一端偏心地可枢转地设置在第一主轴1131上。双电源自动转换开关1还包括第二电磁线圈121、第二连杆1232、第二主轴1231和第二弹簧124。第一主轴1231可枢转地设置在机架上。第二连杆1232的一端可枢转地设置在动触头支架131上，另一端偏心地可枢转地设置在第二主轴1231上。第一主轴、第一连杆1132、第一弹簧114与第二主轴1231、第二连杆1232、第二弹簧124关于动触头支架132对称地设置。

本发明的双电源自动转换开关能够在第一电源接通位置、第二电源接通位置和双分位置之间切换。

下面，参见图2和3描述本发明的双电源自动转换开关的控制电路图。

如图2所示，R＿ON、N＿ON和OFF分别是用于接通第一电源、接通第二电源、以及双分位置的远程控制按钮，MS＿R和MS＿N以及OFF＿R和OFF＿N分别是常闭微动开关和常开微动开关。当希望接通第一电源时，用户按下按钮N＿ON，由此电流在N＿ON、MS＿N和线圈N形成的电路中流动，线圈N受到激励，第一连动机构响应于第一电磁线圈的激励拉动动触头而实现与第一静触头的接触从而接通第一电源，并将动触头锁定在第一电源接通位置，如下详细所述的。当希望接通第二电源时，用户按下按钮R＿ON，由此电流在R＿ON、MS＿R和线圈R形成的电路中流动，线圈R受到激励，第二连动机构响应于第二电磁线圈的激励拉动动触头而实现与第二静触头的接触从而接通第二电源，并将动触头锁定在第二电源接通位置，如下详细所述的。

另外，如图3所示，希望从第一电源接通位置向双分位置转换时，OFF_R开关会从常开变为闭合，用户按下按钮OFF，使得电流在由OFF、OFF_R和线圈R形成的电路中流动，线圈R受到激励，使得第一主轴沿逆时针方向旋转，使动触头朝向第二静触头的方向移动而脱离与第一静触头的接触之后，在第二弹簧克服第一弹簧的拉力能够将动触头带至双分位置而不需要电磁线圈的作用的情况下，OFF断开，第二电磁线圈失去激励，并且第二弹簧和第一弹簧通过平衡力将动触头保持在双分位置，如下面详细所述的。

接着，参见图1、图4和图5描述双电源自动转换开关在第一电源接通位置、双分位置和第二电源接通位置三者之间的转换。

如图1所示，双电源自动转换开关的动触头131与第一静触头111接触，在该位置，第一连杆1132穿过第一主轴1131的旋转轴线，使得通过“死点”将动触头131锁定在与第一静触头111接触的位置，从而保持第一电源接通。应明白，“死点”位置指的是第一连杆或第二连杆穿过第一主轴或第二主轴的旋转轴线。

当希望断开第一电源，实现双电源自动转换开关的如图4所示的双分位置时，激励第二电磁线圈122，使得第一主轴1131沿逆时针方向旋转，从而带动第一连杆1132和动触头支架132相应地旋转，动触头131脱离与第一静触头111的接触，并朝向双分位置移动。然后，第二电磁线圈122停止激励，第二弹簧124克服第一弹簧的拉力将动触头131带至双分位置而不需要电磁线圈的作用，并且通过第二弹簧124和第一弹簧114的平衡力将动触头保持在双分位置。如此，实现了从第一电源接通位置向双分位置的转换。

接着，如果在上述过程中持续激励第二电磁线圈122，则响应于第二电磁线圈122的激励，第二主轴1231会沿逆方向旋转，这带动第二连杆1232枢转，由于第二连杆1232可枢转地连接到动触头支架132，使动触头支架132继续朝向第二电源的第二静触头121移动，最终使得动触头132与第二静触头121接触，同时第二连杆1232穿过第二主轴1231的旋转轴线R2，通过“死点”将动触头132锁定在与第二静触头121接触的位置。如此，实现了从第一电源接通位置向第二电源接通通位置的转换。

在上面的描述中，第一弹簧和第二弹簧显示为拉伸弹簧，但应明白，其还可以是压簧和扭簧，只要能够实现第一弹簧和第二弹簧的功能即可。

上述参考从第一电源接通位置向双分位置、从第一电源接通位置向第二电源接通位置的转换描述了本发明的双电源自动转换开关的操作，但是应明白，上述描述仅是示例性的，本发明并不限于此。本领域技术人员根据本发明的教导能够想到本发明的双电源自动转换开关在第一电源接通位置、双分位置和第二电源接通位置之间的转换操作。

另外，参见图6，示出根据本发明的另一实施例的双电源自动转换开关，其中，在图6的实施例中，额外设置在第三弹簧115和第四弹簧125，其固定到机架上，用于帮助第一弹簧和第二弹簧将动触头保持在双分位置。

以上介绍了本发明的双电源自动转换开关。由此可以得出，本发明的双电源自动转换开关的优点在于，仅需要通过两个电磁线圈便可实现三位置，即在第一电源接通位置和第二电源接通位置时依靠机构死点来提供锁定，在双分位置依据弹簧的平衡力来提供锁定，这使得双电源自动转换开关的结构简单，可靠性高。

而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (9)

1.一种双电源自动转换开关(1)，用于在第一电源(11)和第二电源(12)之间切换，双电源自动转换开关包括机架；动触头组件(13)，具有动触头支架(132)和动触头(131)，动触头支架(132)的一端可枢转地固定在所述机架上，另一端设置动触头(131)；第一静触头(111)，与第一电源(11)电连接；第二静触头(121)，与第二电源(12)电连接，所述动触头(131)可以在与第一静触头闭合位置、与第二静触头闭合位置以及双分位置之间枢转，

其特征在于，所述双电源自动转换开关(1)还包括第一电磁线圈(112)、第二电磁线圈(122)、设置在动触头支架两侧的第一主轴(1131)和第二主轴(1231)以及第一连杆(1132)和第二连杆(1232)，第一主轴和第二主轴均可枢转地固定到机架，第一连杆(1132)的一端可枢转地固定到动触头支架，另一端偏心地可枢转地固定到第一主轴，第二连杆(1232)的一端可枢转地固定到动触头支架，另一端偏心地可枢转地固定到第二主轴，

当动触头处于双分位置时：

-当第一电磁线圈(112)受到激励时，第一主轴(1131)沿第一方向旋转，这带动第一连杆(1132)枢转，进而使动触头支架(132)和动触头(131)朝向第一静触头(111)移动，当动触头(131)与第一静触头(111)闭合时，第一连杆处于死点位置，将动触头锁定在与第一静触头闭合位置，

-当第二电磁线圈(122)受到激励时，第二主轴(1231)沿与第一方向相反的第二方向旋转，这带动第二连杆(1232)枢转，进而使动触头支架(132)和动触头(131)朝向第二静触头(121)移动，当动触头(131)与第二静触头(121)闭合时，第二连杆(1232)处于死点位置，将动触头锁定在与第二静触头闭合位置。

2.如权利要求1所述的双电源自动转换开关(1)，其特征在于，还包括第一弹簧(114)和第二弹簧(124)，第一弹簧的一端偏心地固定在第一主轴上，另一端固定在机架上，第二弹簧的一端偏心地固定在第二主轴上，另一端固定在机架上。

3.如权利要求2所述的双电源自动转换开关(1)，其特征在于，当动触头(131)与第一静触头(111)闭合时，响应于第二电磁线圈(122)的激励，第二弹簧(124)能够克服第一弹簧(114)的拉力朝向双分位置拉动动触头支架(132)和动触头(131)，并最终通过第一弹簧(114)和第二弹簧(124)的平衡力将动触头保持在双分位置。

4.如权利要求2所述的双电源自动转换开关(1)，其特征在于，当动触头(131)与第二静触头(121)闭合时，响应于第一电磁线圈(112)的激励，第一弹簧(114)能够克服第二弹簧(124)的拉力朝向双分位置拉动动触头支架(132)和动触头(131)，并最终通过第一弹簧(114)和第二弹簧(124)的平衡力将动触头保持在双分位置。

5.如上述权利要求中任一项所述的双电源自动转换开关(1)，其特征在于，第一主轴(1131)、第一连杆(1132)、第一弹簧(114)与第二主轴(1231)、第二连杆(1232)、第二弹簧(124)关于动触头支架(132)对称地设置。

6.如权利要求1至4中任一项所述的双电源自动转换开关(1)，其特征在于，当动触头(131)与第一静触头(111)闭合时，激励第二电磁线圈(122)，第一主轴(1131)沿第二方向旋转，使得第一连杆(1132)脱离死点位置，第二弹簧(124)克服第一弹簧(114)的拉力朝向分双位置拉动动触头支架和动触头，并且在经过双分位置之后，继续激励第二电磁线圈，则第二主轴(1231)沿第二方向旋转，使得第二连杆(1232)枢转，进而使动触头支架(132)和动触头(131)朝向第二静触头(121)移动，当动触头(131)与第二静触头(121)闭合时，第二连杆(1232)处于死点位置，将动触头锁定在与第二静触头闭合位置。

7.如权利要求1至4中任一项所述的双电源自动转换开关(1)，其特征在于，当动触头(131)与第二静触头(121)闭合时，激励第一电磁线圈(112)，第二主轴(1231)沿第一方向旋转，使得第二连杆(1232)脱离死点位置，第一弹簧(114)克服第二弹簧(124)的拉力朝向分双位置拉动动触头支架和动触头，并且在经过双分位置之后，继续激励第一电磁线圈，则第一主轴(1131)沿第一方向旋转，使得第一连杆(1132)枢转，进而使动触头支架(132)和动触头(131)朝向第一静触头(111)移动，当动触头(131)与第一静触头(11)闭合时，第一连杆(1132)处于死点位置，将动触头锁定在与第一静触头闭合位置。

8.如权利要求1至4中任一项所述的双电源自动转换开关(1)，其特征在于，所述第一弹簧(114)和所述第二弹簧(124)是拉簧、压簧、扭簧。

9.如权利要求1-4中任一项所述的双电源自动转换开关(1)，其特征在于，还可以关于动触头支架对称地设置用于第三弹簧(115)和第四弹簧(125)，第三弹簧(115)和第四弹簧(125)的一端分别固定到第一主轴和第二主轴上，另一端分别固定到机架上，用于帮助第一弹簧(114)和第二弹簧(124)将动触头保持在双分位置。