CN1324088A - 断路器电动机驱动器 - Google Patents

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Abstract

介绍一种用于模制盒式断路开关的电动机驱动器(102)。电动机驱动器(102)包括一用于设定多种状态的激励器(104),一与激励器(104)相连的杠杆(110),杠杆响应于激励器(104)的运转并因此设定多种状态中的一种,一凸轮(202)被连接到模制盒式断路开关上并与杠杆(110)邻近并列,在多个状态的响应中,凸轮(202)可操作地与杠杆(110)接合。

Description

断路器电动机驱动器
本发明涉及一种断路器，具体地说，本发明涉及一种用于模制盒式断路开关的断路器电动机驱动器。
众所周知，在现有技术中，提供一种用于电气系统的模制盒式断路开关。在一定的操作条件下，断路器可操纵地断开电气系统。它的优势在于提供一种机构从而能够遥远地并用最小的反应时间重新连接电气系统。断路器电动机驱动器允许断路器被遥远地驱动。法国No.2,701,596专利介绍了一种用于模制盒式断路开关的电动机驱动器。使用这种电动机驱动器，断路器可以被打开、关闭或跳闸后重新设定。有必要发展一种能够在最短的时间内重新连接电气系统的快速操作机构。
介绍一种用于模制盒式断路开关的断路器电动机驱动器。断路器电动机驱动器包含一种用于设定多种状态的激励器。一杠杆与该激励器相连，杠杆对激励器的运转作出反应，从而，设定多种状态中的一种。一凸轮与模制盒式断路开关连在一起并与杠杆邻近并列。凸轮可操纵地在相应的多种状态下与杠杆相连。
图1是一个侧视图，显示符合本发明的断路器电动机驱动器处于打开状态；
图2是一个侧视图，显示图1所示的断路器电动机驱动器处于跳闸状态；
图3是一个侧视图，显示图1所示的断路器电动机驱动器处于重新设定状态；
图4是一个侧视图，显示图1所示的断路器电动机驱动器处于打开-关闭状态；
图5是一个侧视图，显示图1所示的断路器电动机驱动器处于关闭状态；
图6是一个侧视图，显示图1所示的断路器电动机驱动器处于关闭-打开状态；
图7是一个三维透视图，显示另一种符合本发明的断路器电动机驱动器；
图8是一个三维透视图，显示图7所示的断路器电动机驱动器，此时，盖被移去；
图9是一个左侧视图，显示图8所示的断路器电动机驱动器；
图10是一个右侧视图，显示图8所示的断路器电动机驱动器；
图11是一个断面图，显示图8所示的断路器电动机驱动器；
图12是一个侧视图，显示图8所示的断路器电动机驱动器处于打开状态；
图13是一个侧视图，显示图8所示的断路器电动机驱动器处于跳闸状态；
图14是一个侧视图，显示图8所示的断路器电动机驱动器处于打开-关闭和重新设定状态；
图15是一个侧视图，显示图8所示的断路器电动机驱动器处于关闭状态；
图16是一个侧视图，显示图8所示的断路器电动机驱动器处于关闭-打开状态。
参考图1～6，用符号100来表示模制盒式断路开关(MCCB)。用符号102表示符合本发明的断路器电动机驱动器元件。断路器电动机驱动器元件102包括一激励器，例如一种包括一回动弹簧(图中未示)的电磁线圈104，被安置在一电磁线圈外壳106内，可操纵地继续地设定多种状态中的一种。一杠杆110，例如一种可滑动和转动的杠杆110与电磁线圈104连接在一起，并响应电磁线圈的动作。通过安置在电磁线圈外壳106内的窄槽108的第一轴124，杠杆110的第一端112铰接在电磁线圈104上。断路器电动机驱动器元件102还包括一邻近杠杆110的凸轮系统200，凸轮系统200与响应于电气系统的状态(图中未示)的断路器操作机构300相连。在杠杆110和电磁线圈104推动力的作用下，凸轮系统200的运动可操作地断开和重新连接与断路器操作机构300相连的一组断路器触头(图中未示)。众所周知，断路器触头的不相连(也就是打开)中断了电流通过断路器，断路器触头的重新连接(也就是关闭)允许电流通过断路器。
从图1中可以看到，凸轮系统200包括一可围绕第二轴转动的凸轮202。凸轮202包括一具有第一表面208的底部206，至少一个第二表面212被安置在基本上与第一表面208相反的位置并在顶点214达到顶点。此外，第一和第二凸缘216、218从底部206延伸。凸轮系统200还包括一齿条220，例如一可滑动的齿条220，所述齿条与凸轮202的底部206相连。一板224被附着在齿条220上并通过弹簧120与杠杆110相连。杠杆110的第二端114被安置在邻近第二表面212和第一凸缘216中至少一个的第一位置，所述第二端114和第二表面212和第一凸缘216中的一个之间的间隙是116。
在图1中，第一表面208还包括一第一组齿轮齿210，齿条220包括一与第一组齿轮齿210啮合的第二组齿轮齿222。此外，断路器操作机构300包括一从断路器100延伸的操作柄302，所述操作柄与齿条220相连。响应于凸轮系统200的运动，操作柄302帮助进行上述的断路器触头的断开和重新连接，依次响应电磁线圈104和杠杆100的动作。
从图1～6中可以清楚地看到，响应于电气系统(图中未示)的状态和电磁线圈104的运转，杠杆110、凸轮系统200和断路器操作机构300顺序地设定多种配置中的一种。例如在图1中，断路器触头被关闭，杠杆100处于“向上”状态并位于中线118的左侧。杠杆100的第二端114并列地靠近第二表面212和第一凸缘216，因而，凸轮202、板224和齿条220位于中线118的左侧。上述杠杆100的并列状态确定了杠杆110的第二端114和第二表面212之间的间隙116。这种配置被称作“打开”状态。
在图2中，响应于电气系统的状态的改变，例如如本领域所知的响应于电气系统的过载电流，断路器操作机构300顺时针转动(跳闸)以打开触头。操作机构300的动作也迫使操作柄302顺时针转动。操作柄302的运动迫使杠杆110、凸轮202和板224移动，以便在保持间隙116的同时沿中线118基本上对齐，这种配置被称作“跳闸”状态。
在图3中，响应于电磁线圈104的动作，杠杆110在槽108内被向下驱动。杠杆110的第二端114与凸轮202接触，因而，使凸轮202逆时针转动。这种运动驱使齿条220向右运动并使断路器操作机构300进一步顺时针转动，因此，在断路器跳闸之后，重新设定断路器操作机构300。这种配置被称作“重新设定”状态。
在图4中，断路器电动机驱动器102处于与图3相同的机械配置中。图4表示电动机驱动器的中间状态，当电动机驱动器102从打开状态向关闭状态运动时，这将在图5中被进一步描述。
在图5中，响应于电磁线圈104的作用，由于弹簧120的作用，杠杆110在槽108内被向上驱动，因此，杠杆110位于中线118的右侧，杠杆110的第二端114并列地靠近第二表面212和第二凸缘218，从而在杠杆110和第二表面212之间保持上述的间隙116。断路器触头被打开。这种配置被称作“关闭”状态。
在图6中，响应于电磁线圈104的作用，杠杆110在槽108内被向下驱动。杠杆100的第二端114与凸轮202接触，因而，使凸轮202顺时针转动。这种运动驱使齿条220向左运动并重新连接断路器触头。断路器触头从打开向闭合运动。这种配置被称作“打开”状态。当杠杆110在电磁线圈104的驱动下在窄槽108内向上运动时，杠杆110、凸轮系统200和断路器操作机构300返回图1所示的初始状态。
可以预测，通过图4所示的“打开-关闭”状态，电动机驱动器102可以直接从图1的“打开”状态进行到图5的“关闭”状态。这可以在电磁线圈104的动力作用下被完成。当处于图1所示的“打开”状态时，电磁线圈104可以被激励，因而驱动杠杆110在窄槽108内向下运动。这个运动使凸轮202逆时针转动并使断路器触头断开。在回动弹簧(图中未示)的作用下，电磁线圈104在窄槽108内向上返回，因而，设定了图5的“关闭”状态。可以预测，利用图6的“关闭-打开”状态，电动机驱动器102可以直接从图5的“关闭”状态进行到图1的“打开”状态。这可以在电磁线圈104的动力作用下被完成。当处于图5所示的“关闭”状态时，电磁线圈104可以被激励，因而驱动杠杆110在窄槽108内向下运动。这个运动使凸轮202顺时针转动并重新连接断路器触头。在回动弹簧(图中未示)的作用下，电磁线圈104在窄槽108内向上运动，因而，设定了图1的“打开”状态。
可以预测，分别利用图2的“跳闸”状态和图3的“重新设定”状态，电动机驱动器102可以间接地从图1的“打开”状态进行到图5的“关闭”状态。具体地说，当处于“打开”状态时，响应于电气系统跳闸的状态的改变，一种操作机构使电动机驱动器102处于图2所示的“跳闸”状态，断路器触头打开。电磁线圈104在窄槽108内的向下运动使凸轮202逆时针转动到图3所示的“重新设定”状态。在回动弹簧(图中未示)的作用下，电磁线圈104在窄槽108内的向上的返回使电动机驱动器102处于图5所示的“关闭”状态，电磁线圈104可以被激励，从而，驱动电磁线圈104在窄槽108内向下运动。这个运动使凸轮202顺时针转动并重新连接断路器触头。在回动弹簧(图中未示)的作用下，电磁线圈104在窄槽108内向上返回，因而，设定了图1所示的“打开”状态。
参考图7～16，符合本发明的电动机驱动器102的第二种示例被显示。在图7中，三维透视图显示的电动机驱动器102包括一外壳242。如图8、9和10所示，电动机驱动器102包括一对围绕第二轴204可转动的凸轮202。具有第一端112和第二端114的一对杠杆110可围绕第一轴124转动。一对杠杆110通过第一轴124被铰接在激励器104上。响应于图11中的箭头256所示的激励器104的运动，第一轴124和一对杠杆110能够沿窄槽108运动。图9所示的杠杆110包括一组将杠杆110保持在第一轴124上的螺栓126。由于电磁线圈104的作用，激励器104向下运动。在回动弹簧262的作用下，激励器104向上运动。
参考图10，电动机驱动器102包括一可围绕轴228转动的状态指示器226。通过一种连接机构，例如弹簧120、122，状态指示器226与一对杠杆110中的一个相连。弹簧120、122在闩250、252处被连接在状态指示器226上，在闩254处，被连接在杠杆110上。通过适当的方式，一组状态图形232、234和236被压纹或雕刻在状态指示器226的表面244上。状态图形可以表示断路器的状态，也就是关闭232、跳闸234和打开236。一个导柱230被安置在状态指示器226的槽240内，用于对状态指示器进行导向。凸轮202包括一销248，所述销被安置在状态指示器226的槽246内。响应于凸轮202的运动，销248可操作地转动状态指示器226。
如上所述，凸轮202包括具有一表面208的底部206和至少一个被安置的与第一表面208相反的表面212，所述表面212在顶点214到达顶点。此外，第一和第二凸缘216、218从底部206延伸。凸轮系统200还包括一齿条220，例如一可滑动的齿条220，所述齿条与凸轮202的底部206相连。杠杆110的第二端114被安置在邻近第二表面212和第一凸缘216的第一位置。
此外，第一表面208包括一第一组齿轮齿210，齿条220包括一与第一组齿轮齿210啮合的第二组齿轮齿222。此外，断路器操作机构300(如图12～16所示)包括一与齿条220相连的操作柄302，以便帮助进行上述的断路器触头的断开和重新连接。第一销270将凸轮202连接到一“关闭”按钮260，第二销272将凸轮202连接到一“打开”按钮258。
从图12～16中可以看到，响应于电气系统(图中未示)的状态和电磁线圈104和回动弹簧262的作用，杠杆110、凸轮系统200和断路器操作机构300顺序地设定多种配置中的一种。
例如，在图12中，断路器触头被关闭，杠杆110处于“向上”状态并位于中线118的右侧。杠杆110的第二端114并列地靠近第二表面212和第二凸缘218，因而，凸轮202、位置指示器226和齿条220位于中线118的右侧，这种配置被称作“打开”状态，通过外壳242的显示孔238，可以看到打开状态图形236，因而指示了打开状态。
在图13中，响应于电气系统的状态的改变，例如响应于电气系统的过载电流，断路器操作机构300和操作柄302如图所示逆时针转动，以打开触头。这驱使齿条220向左运动，因而，使凸轮202围绕轴204顺时针转动。带有与窄槽246相连的销248的凸轮202的顺时针转动使位置指示器226围绕轴228逆时针转动，这种配置被称作“跳闸”状态，通过外壳242的显示孔238，可以看到跳闸状态图形234，因而指示了跳闸状态。
在图14中，响应于电磁线圈104的动作，杠杆110在槽108内被向下驱动。从而与凸轮202的第二表面212和第二凸缘218接触。这个动作使凸轮202围绕轴204顺时针转动，因而驱使齿条220向左运动并使断路器操作机构300进一步逆时针转动。位置指示器226逆时针转动，因此，在断路器跳闸之后，重新设定断路器操作机构300。这种配置被称作“重新设定”状态，通过外壳242的显示孔238，可以看到关闭状态图形232，因而指示了重新设定状态。这种配置被称作“打开-关闭”状态，表明当电动机驱动器102从打开状态向关闭状态运动时，电动机驱动器的中间状态。
在图15中，响应于回动弹簧262的作用，杠杆110在槽108内被向上驱动，因此，杠杆110如图所示位于中线118的左侧，杠杆110的第二端114并列地靠近第二表面212和第一凸缘216，断路器触头被打开。这种配置被称作“关闭”状态。通过外壳242的显示孔238，可以看到关闭状态图形232，因而指示了关闭状态。
在图16中，响应于电磁线圈104的作用，杠杆110在槽108内被向下驱动，因而，使凸轮202逆时针转动，从而驱使齿条220如图所示向右运动并重新连接断路器触头。位置指示器226顺时针转动，所以通过外壳242的显示孔238，可以看到打开状态图形236。
当杠杆110在回动弹簧262的驱动下在窄槽108内向上运动时，杠杆110、凸轮系统200和断路器操作机构300返回图12所示的初始状态。在杠杆110向上移动之前，凸轮系统200和断路器操作机构300返回它们的初始状态。
可以预测，在人工操作下，电动机驱动器102可以从图12的“打开”状态，即断路器触头被闭合，转变到图15的“关闭”状态，即断路器触头被打开。具体地说，在电动机驱动器102处于图12的“打开”状态的同时，人工挤压“关闭”按钮260。这个动作使凸轮202顺时针转动，使位置指示器226逆时针转动，从而断开断路器触头，同时使杠杆110位于中线118的左侧并靠近第一凸缘216。这使电动机驱动器102变成图15的“关闭状态”。为了返回图12的“打开”状态，人工挤压“打开”按钮258，这个动作使凸轮202逆时针转动，从而重新连接断路器触头，同时使杠杆110返回中线118的右侧并靠近第二凸缘218。
此外，当电动机驱动器102初始处于图12的“打开”状态时，断路器操作机构300跳闸，使电动机驱动器102变成图13的“跳闸”状态。通过电磁线圈104的作用，电动机驱动器102被重新设定，并变成图14的“重新设定”状态。通过电磁线圈104的返回，电动机驱动器102变成“关闭”状态。为了返回图12的“打开”状态，如上所述，人工挤压“打开”按钮258。这个动作使凸轮202逆时针转动，从而重新连接断路器触头，同时使杠杆110返回中线118的右侧并靠近第二凸缘218。
以上已对本发明作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保护范围内。

Claims (12)

1一种用于模制盒式断路开关的电动机驱动器(102)包括：
一用于设定多种状态的激励器(104)；
一具有第一端(112)和第二端(114)的杠杆(110)，杠杆(110)被连接在激励器(104)上并响应于激励器(104)的动作；和
一围绕轴(204)转动的凸轮(202)，所述凸轮被连接到模制盒式断路开关上，凸轮(202)并列邻近杠杆(110)，在多种状态中，杠杆(110)确定凸轮(202)的位置。
2一种根据权利要求1所述的电动机驱动器(102)，其特征在于所述凸轮(202)包括：
一具有第一表面(208)的底部(206)和至少一个第二表面(212)，所述第二表面被基本上安置在第一表面(208)的对面；
一从底部(206)延伸的第一凸缘(216)；
一从底部(206)延伸的第二凸缘(218)，在从第一凸缘的至少一个第二表面(212)的相反侧。
3一种根据权利要求1所述的电动机驱动器，其特征在于还包括一与底部(206)和模制盒式断路开关相连的齿条(220)。
4一种根据权利要求1所述的电动机驱动器(102)，其特征在于还包括：
一可围绕轴(228)转动的状态指示器(226)，因而，设定多种状态；和
一种用于将状态指示器(226)连接在杠杆(110)上的连接机构(120)。
5一种根据权利要求4所述的电动机驱动器(102)，其特征在于：状态指示器(226)包括多个状态图形(232,234,236)，用于表示断路器的状态。
6一种根据权利要求2所述的电动机驱动器(102)，其特征在于：第一表面(208)是带齿表面。
7一种根据权利要求3所述的电动机驱动器(102)，其特征在于：齿条(220)是带齿齿条。
8一种根据权利要求4所述的电动机驱动器(102)，其特征在于所述连接机构(120)是弹簧。
9一种根据权利要求2所述的电动机驱动器(102)，其特征在于至少一个第二表面(212)包括：
第二表面(212)邻接第一凸缘(216)；和
第三表面(212)邻接第二凸缘(216)并在顶点(214)邻接第二表面。
10一种根据权利要求1所述的电动机驱动器(102)，其特征在于激励器(104)是一电磁线圈。
11一种使断路器中的操作柄运动的方法，操作柄与一凸轮相连，凸轮靠近杠杆，所述方法包括：
在相对于凸轮的转动轴线的第一方向偏压杠杆；
移动杠杆，使凸轮在围绕转动轴线的第一转动方向上转动；
在相对于凸轮的转动轴线的第二方向偏压杠杆；
移动杠杆，使凸轮在围绕转动轴线的第二转动方向上转动；
12一种模制盒式断路开关包括：
一外壳；
一从所述外壳延伸的操作机构；和
一与所述操作机构相连的电动机驱动器，所述电动机驱动器包括：
一用于设定多种状态的激励器(104)；
一具有第一端(112)和第二端(114)的杠杆(110)，杠杆(110)被连接在激励器(104)上并响应于激励器(104)的动作；和
一围绕轴(204)转动的凸轮(202)，所述凸轮被连接到模制盒式断路开关上，凸轮(202)并列邻近杠杆(110)，在多种状态中，杠杆(110)确定凸轮(202)的位置。
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