CN201788842U - 自动转换开关的永磁操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动转换开关的永磁操作机构，其包括底板；底板上设有永磁线圈，永磁线圈上设有安装板；安装板的端部设有电动机，安装板上设有导轨，导轨上设有滑块；滑块上安装有移动板；安装板的下方设有支撑板；支撑板的端部设有定向块，定向块上设有安装轴，安装轴上设有连接块；永磁线圈上设有拉杆，拉杆的端部设有锁芯；支撑板的下部设有定位孔，定位孔内设有连接轴；安装轴的两端均设有换向块，换向块的两端设有定位槽；换向块并利用定位槽与滑块固定连接；支撑板间还设有锁扣；锁扣对应于嵌置支撑板间的端部设有第二台阶，所述第二台阶与锁芯端部的第一台阶相匹配。本实用新型适用范围广；体积小，故障源少，结构简单，安全可靠。

Description

自动转换开关的永磁操作机构

技术领域

本实用新型涉及一种永磁操作机构，尤其是一种自动转换开关的永磁操作机构，具体地说是用于低压电器领域中CB级自动转换开关的永磁操作机构。

背景技术

高可靠性电力系统对开关设备有一个综合性、全方面、系统化的要求，其核心就是提高设备的运行安全和动作的可靠性。它包括开断性能的高可靠性、机械操作性能的高可靠性、绝缘性能的高可靠性、环境耐受能力的高可靠性和二次控制部分的高可靠性。

提高安全性能可以通过加强灭弧系统能力和绝缘水平、改善运行环境或防护等级和对二次部分的冗余保护设计实现，而提高机构的动作可靠性则较难解决。机构的可靠性不仅涉及机械学、力学、材料学、电工学、电磁学等领域，而且涉及环境温度、湿度、气体腐蚀等因素。根据概率论原理，机构的结构越简单则可靠性就越高，所以，简化机构的结构就成为一个可能方向。永磁操作机构就因其简化的结构而具有较多优势。

现在市场上的自动转换开关主要有PC级和CB级两种。CB级一般采用电动机操作，实现开关的合闸及分闸功能，此种机构结构复杂，由于自动转换开关在前期的使用环境中灰尘和湿度比较大，易使复杂机构的部分部件被灰尘卡死，造成开关无法正常动作，从而发生供电故障，大大降低了自动转换开关的可靠性。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种自动转换开关的永磁操作机构，其能适用于各种小容量CB级的自动转换开关电器；体积小，故障源少，结构简单，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述自动转换开关的永磁操作机构，包括底板；所述底板上设有永磁线圈，所述永磁线圈上设有安装板，所述安装板的一端与永磁线圈固定连接，另一端通过支撑柱安装在底板上；安装板对应于邻近永磁线圈的端部设有电动机，安装板对应于设置电动机的两侧设有对称分布的导轨，所述导轨上设有滑块，所述滑块能够相对导轨移动；滑块上安装有向外延伸的移动板；安装板的下方设有对称分布的支撑板，所述支撑板固定在底板上；所述支撑板对应于邻近安装板的端部设有定向块，所述定向块上设有安装轴，所述安装轴上设有固定连接的连接块，所述连接块及安装轴能相对定向块移动；连接块通过齿轮齿条机构与电动机的输出轴相连；永磁线圈对应于设置安装板的一侧设有拉杆，所述拉杆的端部设有固定连接的锁芯，所述锁芯的端部伸入支撑板间；支撑板的下部设有定位孔，所述定位孔内设有连接轴，所述连接轴的一端分别穿过定位孔及锁芯，并能够在定位孔内滑动；安装轴的两端均设有换向块，所述换向块的两端设有定位槽；换向块的一端利用定位槽与连接轴对应配合，另一端穿过安装板后，并利用定位槽与对应的滑块固定连接；支撑板间还设有锁扣，所述锁扣与支撑板相固定连接；锁扣对应于嵌置支撑板间的端部设有第二台阶，所述第二台阶与锁芯端部的第一台阶相匹配。

所述导轨包括安装块，所述安装块分别位于安装板的两端；安装块间设有对称分布的导杆，导杆上安装滑块，所述滑块能相对导杆滑动。所述定向块上设有定向槽，所述定向槽内设有选择手柄，所述选择手柄固定在安装轴上，并能够在定向槽内滑动。所述锁扣对应于位于支撑板的端部设有支撑杆，所述支撑杆的一端与锁扣固定连接，另一端与底板固定连接。所述支撑杆上设有调节弹簧。

所述导杆上设有限位弹簧。所述移动板对应于与滑块相连的另一端设有连接槽。所述底板上对应于移动板的端部设有断路器；所述断路器的开关与移动板相固定。所述安装板上还设有托板，所述托板与安装板相铰接。所述托板上设有限位槽。

本实用新型的优点：断路器的开关与移动板相连，移动板与滑块相固定；通过电动机与永磁线圈的对应配合，能够自动调整需要操作的断路器，安全可靠；实现在电流或电压过零点时投、切断路器；不产生或稍产生一点电弧。不用考虑如何灭弧了，操作方便。在同样容量条件下，可使开关设备的体积大幅减小，减少材料的消耗，在降低成本的同时，提高了环保性能；可以大幅缩减灭弧材料和灭弧结构，优化产品设计，提高设备的可靠性。并且，永磁线圈不受电网电压波动影响，减少了自动转换开关影响因素，提高了自动转换开关的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中去除断路器后的俯视图。

图3为本实用新型在分闸状态时的结构示意图。

图4为本实用新型在合闸状态时的结构示意图。

图5为本实用新型换向块与支撑板相配合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1～图5所示：本实用新型包括选择手柄1、托板2、移动板3、底板4、安装板5、电动机6、安装块7、导杆8、滑块9、永磁线圈10、断路器11、连接槽12、定向块13、支撑杆14、支撑板15、支撑柱16、调节弹簧17、锁芯18、拉杆19、连接块20、限位弹簧21、锁扣22、第一台阶23、第二台阶24、换向块25、连接轴26、转动轴27、定位槽28、定位孔29、限位槽30及定向槽31。

如图1和图2所示：所述底板4为矩形板，底板4上设有永磁线圈10，所述永磁线圈10位于底板4的中心区；永磁线圈10固定在底板4上。永磁线圈10上设有安装板5，所述安装板5的一端固定在永磁线圈10上，另一端利用支撑柱16安装在底板4上；支撑柱16固定在底板4上。安装板5上对应邻近永磁线圈10的端部设有电动机6，安装板5上对应于电动机6的两侧设有对称分布的导轨，所述导轨包括安装块7；所述安装块7分别位于安装板5的两端，安装块7间设有对称分布的导杆8，所述导杆8的两端分别与对应的安装块7相固定。所述导杆8上设有滑块9，所述滑块9的下部分别穿在导杆8上，并能够相对导杆8滑动。导杆8上还设有限位弹簧21，通过限位弹簧21与滑块9的对应配合，能够对滑块9在导杆8上滑动进行限位。滑块9上设有向外延伸的移动板3，所述移动板3利用螺栓及螺母与滑块9相紧固连接。移动板3对应于与滑块9相连的另一端设有连接槽12，所述连接槽12为U型。移动板3对应于设置连接槽12的端部设有断路器11，所述断路器11固定在底板4上，移动板3通过连接槽12与断路器11的开关相连，所述连接槽12卡在断路器11的开关上，使移动板3与断路器11的开关相固定。

安装板5的下方设有对称分布的支撑板15，所述支撑板15为竖向分布；支撑板15的下端与底板4固定连接。支撑板15对应于邻近安装板5的端部设有定向块13，所述定向块13利用固定销轴安装在支撑板15间。定向块13上设有安装轴24，所述安装轴24上设有固定连接的选择手柄1及连接块20，安装轴24的两端设有换向块25，如图5所示。所述连接块20通过齿轮齿条机构与电动机6的输出轴相连。所述安装轴24能够相对定向块13及支撑板15移动；定向块13上设有定向槽31，所述定向槽31为椭圆形槽。选择手柄1也为竖向分布，选择手柄1在定向槽31内滑动；选择手柄1对应于与安装轴24相连的另一端穿过定向槽31后，并穿出安装板5。支撑板15的下部设有定位孔29，所述定位孔29也为椭圆形槽。定位孔29内设有连接轴26，所述连接轴26能够在定位孔29内滑动。换向块25的两端均设有定位槽28，所述定位槽28为U型槽。换向块25的一端穿过安装板5，并与导杆8上的滑块9相连；换向块25的端部为U型槽，滑块9的侧边卡在定位槽28内，使滑块9与换向块25相固定连接；换向块25能够带动滑块9在导杆8上滑动。换向块25对应于与滑块9相连的另一端利用定位槽28与连接轴26相对于配合，定位槽28与连接轴26相匹配，连接轴26能够嵌置在定位槽28内，使连接轴26与换向块25固定连接，从而连接轴26相对支撑板15运动时，连接轴26能够带动换向块25运动。

永磁线圈10对应于设置安装板5的一侧设有拉杆19，所述拉杆19的端部设有锁芯18，所述锁芯18与拉杆19固定连接。锁芯18对应于与拉杆19相连的另一端设有第一台阶23，锁芯18对应于设置第一台阶23的端部伸入两支撑板15间。锁芯18对应于伸入支撑板15的端部与连接轴26相连，连接轴26的一端穿过锁芯18；连接轴26的两端与换向块25端部的定位槽28相对应配合。所述锁芯18对应于设置第一台阶23的上方设有锁扣22，所述锁扣22对应于邻近第一台阶23的端部设有第二台阶24，所述第二台阶24与第一台阶23相匹配，第二台阶24与第一台阶23能够相互卡接，使锁芯18与锁扣22相锁死。锁扣22对应于位于支撑板15外的端部设有支撑杆14，所述支撑杆14与底板4相固定；支撑杆14上设有调节弹簧17，所述调节弹簧17能够调节锁芯18与锁扣22间的作用力。

所述安装板5上还设有托板2，所述托板2利用铰接轴与安装板5相铰接。托板2上设有限位槽30，所述限位槽30与移动板3上的转动轴27相对应配合。转动轴27能嵌置在限位槽30内，通过手动转动托板2，实现对断路器11的手动操作。

如图1、图2和图5所示：使用时，底板4上两个断路器11中一个作为主电源的主开关，另一个作为备用电源的主开关；为便于表述，将左侧的断路器11作为主电源的主开关，右侧的断路器11作为备用电源的主开关。所述断路器11的开关分别卡在移动板3的连接槽12内，使移动板3与对应的开关固定连接。当两个断路器11都处于分闸状态时，移动板3都在导轨的下侧，即位于邻近永磁线圈10的一侧。开启电动机6，电动机6的输出轴通过齿轮齿条机构与连接块20相连，由于连接块20与安装轴24固定连接；当电动机6通过齿轮齿条机构带动连接块运动时，所述安装轴24及选择手柄1都会相对定向块13运动。当需要主电源供电时，电动机6的输出轴带动选择手柄1在定向槽31内向右侧滑动，直至选择手柄1滑动到定向槽31的右端。当选择手柄1位于定向槽31的右端时，左侧换向块25下端的定位槽28会与连接轴26的端部相配合，连接轴26的端部插入定位槽28内，与左侧的换向块25相固定。然后，控制器控制永磁线圈10带电，所述永磁线圈10带电后，永磁线圈10会产生吸合力，并作用于拉杆19上，并通过拉杆19作用于锁芯18上。当拉杆19拉动锁芯18向永磁线圈10的方向运动时，锁芯18的作用力会作用在连接轴26上，并使连接轴26在定位孔29内向永磁线圈10的方向滑动。连接轴26的端部与左侧换向块25相连，换向块25的另一端与滑块9相固定，当连接轴26带动换向块25的下端相永磁线圈10方向运动时，换向块25的上端会带动滑块9在导杆8上做远离永磁线圈10的方向运动。移动板3在滑块9的作用下也会做远离永磁线圈10的方向运动，移动板3带动断路器11的开关做合闸方向的运动；完成主电源开关的合闸动作，主电源开关合闸后的状态，如图3所示。

当需要备用电源供电时，控制器再次控制永磁线圈10得电，永磁线圈10得电后，产生作用力在拉杆19上。所述拉杆19带动锁芯18做远离永磁线圈10的方向运动。由于左侧的换向块25与连接轴26相连，锁芯18的运动，会带动换向块25的下端也远离永磁线圈10运动；换向块25的下端通过安装轴24作用于换向块25的上端，使换向块25对应于与滑块9相接触的端部做靠近永磁线圈10的方向运动。滑块9不断向永磁线圈10的方向运动时，滑块9通过移动板3带动左侧的断路器11进行分闸。同时，由于锁芯18做远离永磁线圈10的方向运动，锁芯18的第一台阶23与锁扣22的第二台阶24相配合，卡接在一起，使锁芯18与锁扣22相固定。锁扣22通过支撑杆14及调节弹簧17的作用，能够给锁扣22与锁芯18提供连接的预紧力；主电源开关分闸后的状态，如图4所示。左侧的断路器11处于分闸状态后，在开启电动机6，电动机6的输出轴通过齿轮齿条机构带动选择手柄1在定向槽31内向左侧移动，选择手柄1在向左侧移动过程中，左侧换向块25的下端定位槽28会与连接轴26的左端脱离，通过右侧换向块25下端的定位槽28会相连接轴26的右端靠近，直至选择手柄1滑动到定向槽31的左端，右侧换向块25下端的定位槽28会与连接轴26相连接。然后，控制器再使永磁线圈10带电，永磁线圈10能够推动拉杆19及锁芯18做靠近永磁线圈10的方向运动。永磁线圈10产生的作用力，能够冲破锁芯18及锁扣22间的作用力，锁芯18向永磁线圈10方向运动时，锁芯18能够带动连接轴26及右侧换向块25的下端均做向永磁线圈10的方向运动，右侧换向块25上端使滑块9向合闸方向运动，滑块9通过移动板3带动右侧的断路器11向合闸方向运动，直至完成断路器11的合闸，备用电源接通工作。

当需要使两个断路器11均处于分闸状态时，控制器控制永磁线圈10带电，永磁线圈10产生的作用力，作用在拉杆19及锁芯18上。通过拉杆19及锁芯18做远离永磁线圈10的方向运动，锁芯18及连接轴26会带动换向块25进行动作，换向块25使滑块9做分闸方向的动作，并使锁芯18的第一台阶23与锁扣22的第二台阶24相锁紧。

安装板5上还设有托板2，托板2通过铰接轴与安装板5相铰接。托板2上设有限位槽30，移动板3对应于邻近滑块9的端部设有转动轴27；通过转动托板2，使转动轴27位于限位槽30内。然后通过手动旋转托板2，使断路器11进行合闸或分闸；安装使用方便。

本实用新型断路器11的开关与移动板3相连，移动板3与滑块9相固定；通过电动机6与永磁线圈10的对应配合，能够自动调整需要操作的断路器11，安全可靠；实现在电流或电压过零点时投、切断路器；不产生或稍产生一点电弧。不用考虑如何灭弧了，操作方便。在同样容量条件下，可使开关设备的体积大幅减小，减少材料的消耗，在降低成本的同时，提高了环保性能；可以大幅缩减灭弧材料和灭弧结构，优化产品设计，提高设备的可靠性。并且，永磁线圈不受电网电压波动影响，减少了自动转换开关影响因素，提高了自动转换开关的稳定性；能够适用于CB级的自动转换开关。

Claims (10)

1.一种自动转换开关的永磁操作机构，包括底板(4)；其特征是：所述底板(4)上设有永磁线圈(10)，所述永磁线圈(10)上设有安装板(5)，所述安装板(5)的一端与永磁线圈(10)固定连接，另一端通过支撑柱(16)安装在底板(4)上；安装板(5)对应于邻近永磁线圈(10)的端部设有电动机(6)，安装板(5)对应于设置电动机(6)的两侧设有对称分布的导轨，所述导轨上设有滑块(9)，所述滑块(9)能够相对导轨移动；滑块(9)上安装有向外延伸的移动板(3)；安装板(5)的下方设有对称分布的支撑板(15)，所述支撑板(15)固定在底板(4)上；所述支撑板(15)对应于邻近安装板(5)的端部设有定向块(13)，所述定向块(13)上设有安装轴(24)，所述安装轴(24)上设有固定连接的连接块(20)，所述连接块(20)及安装轴(24)能相对定向块(13)移动；连接块(20)通过齿轮齿条机构与电动机(6)的输出轴相连；永磁线圈(10)对应于设置安装板(5)的一侧设有拉杆(19)，所述拉杆(19)的端部设有固定连接的锁芯(18)，所述锁芯(18)的端部伸入支撑板(15)间；支撑板(15)的下部设有定位孔(29)，所述定位孔(29)内设有连接轴(26)，所述连接轴(26)的一端分别穿过定位孔(29)及锁芯(18)，并能够在定位孔(29)内滑动；安装轴(24)的两端均设有换向块(25)，所述换向块(25)的两端设有定位槽(28)；换向块(25)的一端利用定位槽(28)与连接轴(26)对应配合，另一端穿过安装板(5)后，并利用定位槽(28)与对应的滑块(9)固定连接；支撑板(15)间还设有锁扣(22)，所述锁扣(22)与支撑板(15)相固定连接；锁扣(22)对应于嵌置支撑板(15)间的端部设有第二台阶(24)，所述第二台阶(24)与锁芯(18)端部的第一台阶(23)相匹配。

2.根据权利要求1所述的自动转换开关的永磁操作机构，其特征是：所述导轨包括安装块(7)，所述安装块(7)分别位于安装板(5)的两端；安装块(7)间设有对称分布的导杆(8)，导杆(8)上安装滑块(9)，所述滑块(9)能相对导杆(8)滑动。

3.根据权利要求1所述的自动转换开关的永磁操作机构，其特征是：所述定向块(13)上设有定向槽(31)，所述定向槽(31)内设有选择手柄(1)，所述选择手柄(1)固定在安装轴(24)上，并能够在定向槽(31)内滑动。

4.根据权利要求1所述的自动转换开关的永磁操作机构，其特征是：所述锁扣(22)对应于位于支撑板(15)的端部设有支撑杆(14)，所述支撑杆(14)的一端与锁扣(22)固定连接，另一端与底板(4)固定连接。

5.根据权利要求4所述的自动转换开关的永磁操作机构，其特征是：所述支撑杆(14)上设有调节弹簧(17)。

6.根据权利要求2所述的自动转换开关的永磁操作机构，其特征是：所述导杆(8)上设有限位弹簧(21)。

7.根据权利要求1所述的自动转换开关的永磁操作机构，其特征是：所述移动板(3)对应于与滑块(9)相连的另一端设有连接槽(12)。

8.根据权利要求1所述的自动转换开关的永磁操作机构，其特征是：所述底板(4)上对应于移动板(3)的端部设有断路器(11)；所述断路器(11)的开关与移动板(3)相固定。

9.根据权利要求1所述的自动转换开关的永磁操作机构，其特征是：所述安装板(5)上还设有托板(2)，所述托板(2)与安装板(5)相铰接。

10.根据权利要求9所述的自动转换开关的永磁操作机构，其特征是：所述托板(2)上设有限位槽(30)。

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