CN202749320U - 基于单片机的断路器自动合闸装置的电子控制机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的断路器自动合闸装置的电子控制机构，断路器自动合闸装置包括有正反转电机，该电子控制机构包括有电源、单片机、电机驱动模块、常开微动开关（K4）、常闭微动开关(K5)和续费信号源（Q），所述的常开微动开关（K4）、常闭微动开关(K5)和续费信号源（Q）均输入连接于单片机中，单片机根据常开微动开关（K4）、常闭微动开关(K5)和续费信号源的信号控制电机驱动模块，进而驱动正反转电机正传、反转和停机动作。本实用新型利用单片机技术，实现了对正反转电机正传、反转和停机动作控制，还具有扩展性强的优点。

Description

基于单片机的断路器自动合闸装置的电子控制机构

技术领域

本实用新型属于电子应用技术领域，具体是指基于单片机的断路器自动合闸装置的电子控制机构。 

背景技术

随着我国智能电网的发展，在要求电网运行安全的前提下，急切需要控制电器智能化。例如，预付费电能表和预付费小型断路器（如浙江麦克力电气有限公司生产的MM7S和MM10S系列产品）的配合使用，可以使用电户在预付电费用尽时即自动切断电源。如此极大的方便了供电单位对电能的分配控制。但是，当用户续费后，用户的断路器并不能及时自动合闸，还需要用户或供电工作人员手动操作，给使用者带来不便，也不能适应电网智能化发展的需要。 

通过检索，中国专利申请公开号为101707169A公开了《一种实现微型断路器自动合闸功能的电动操作机构》，其技术方案是通过电机驱动螺纹传动杆转动，继而驱动螺纹套滑移，从而驱动与拨叉和手柄来回摆动，实现自动合闸功能。这种结构虽然实现了自动合闸的功能，但是却存在以下缺陷：当用户续费后，螺纹套滑动，驱动拨叉和手柄进行合闸动作，该操控机构的手柄进而驱动断路器的手柄顺时针转动进行合闸，但是对于预付费电路器来说，当用户欠费时或电路故障时，其会自动跳闸，断路器的手柄逆时针会复位，然而上述对比文件（101707169A）的电动操作机构的操控手柄却一直限位在断路器手柄的后方，导致断路器手柄无法转动跳闸。因此，为了保障断路器的手柄能正常跳闸，该电动操作机构也需要同时驱动螺纹套复位，才能使得断路器的手柄跳闸复位。但是公知的，该对比文件（101707169A）的电机驱动螺纹传动杆进而带动螺纹套动作所耗费的时间远远长于断路器的跳闸脱扣时间，一旦电路出现故障，需要断路器快速跳闸，然而断路器的手柄却受限于该电动操作机构的操控手柄不能快速退回，对于用户而言，就是非常严重的安全隐患，无法保障用户的用电安全。 

为此，本申请人研发了一套断路器自动合闸装置的传动机构，很好地解决上述问题，但是要实现断路器自动合闸，必须要对提供合闸动力的电机进行控制，因此仍需要一套对应的电子控制机构进行配合。 

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种能用于实现断路器自动合闸动作的基于单片机的断路器自动合闸装置的电子控制机构。 

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是基于单片机的断路器自动合闸装置的电子控制机构，其中断路器自动合闸装置包括有正反转电机，该电子控制机构包括有电源、单片机、电机驱动模块、常开微动开关（K4）、常闭微动开关(K5)和续费信号源（Q），所述的常开微动开关（K4）、常闭微动开关(K5)和续费信号源（Q）均输入连接于单片机中，单片机根据常开微动开关（K4）、常闭微动开关(K5)和续费信号源的信号控制电机驱动模块，进而驱动正反转电机正传、反转和停机动作。 

通过本设置，利用单片机技术，实现了对正反转电机正传、反转和停机动作控制，另外，也可以在此单片机基础上，方便地增加通讯接口等，实现网络远程控制或动力线载波控制和红外静距离遥控，使得产品的功能更加丰富，具有扩展性强的优点。 

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步介绍。

附图说明

图1 本实用新型实施例的电子控制机构的控制原理图 

图2 本实用新型应用于断路器自动合闸装置的局部结构示意图；

图3 本实用新型应用于断路器自动合闸装置的局部结构爆炸图；

图4-1、图4-2、图4-3 为本实用新型应用于断路器自动合闸装置的的工作状态流程图。

具体实施方式

    下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整。 

如图1所示的本实用新型的具体实施方式，所述的电子控制机构包括有电源E、单片机28、电机驱动模块U、常开微动开关K4、常闭微动开关K5和续费信号源Q，所述的常开微动开关K4、常闭微动开关K5和续费信号源均输入连接于单片机中，单片机根据常开微动开关K4、常闭微动开关K5和续费信号源Q的信号控制电机驱动模块U，进而驱动正反转电机21正传、反转和停机动作。 

参见图2-4，将本实用新型应用于断路器自动合闸装置， 

    图中，包括有壳体1和设置于壳体1内的传动机构和电子控制机构，本实施例该壳体1壳体由上盖11和底盖12拼接而成。所述的传动机构包括有正反转电机21、传动中心轴22、传动齿轮23、以及用于驱动断路器的手柄联动的驱动齿轮24，所述的驱动齿轮24，该驱动齿轮24的轮缘一端固定设置有外露于壳体外的手柄241，作为驱动断路器的手柄联动的驱动齿轮，其可以通过手柄241与断路器的手柄联动，同步合闸或分闸，也可以通过其驱动齿轮24的转动中心设置传动连杆与与断路器的手柄联动，同步合闸或分闸，从而与断路器拼合操作，这些具体应用的方式都可以用于本实用新型的实际使用。

本实施例所述的驱动齿轮24转动设置在壳体内，所述传动齿轮23同轴联动设置在传动中心轴22上，且该传动齿轮23和驱动齿轮24啮合传动配合，所述的正反转电机21的动力输出轴211上联动设置有伞齿轮212，本实施例具体地该正反转电机21为正反转减速电机，所述的伞齿轮212通过平键213固定联动套设在正反转电机21的动力输出轴211上，所述的传动中心轴22上自由转动设置有第一传动片25，所述传动中心轴22上相对第一传动片25的下方设置有与传动中心轴固定联动的第二传动片26，该第二传动片26转动设置在壳体1内，且该第二传动片26的转动中心线与传动中心轴22同轴，所述第一传动片25的上设置有与伞齿轮212啮合传动配合的弧形齿251，该第二传动片26上相对第一传动片逆时针转动方向的一侧设置有联动挡块261，构成第一传动片25和第二传动片26在逆时针方向联动、顺时针方向相互自由的配合结构，本实施例所述的第一传动片25和第二传动片26均为扇形结构，其中，弧形齿251设置于其第一传动片25的弧形边缘位置，所述的传动中心轴22位于二者的圆心，另外，本实施例所述的传动中心轴22固定设置于第二传动片26的圆心位置，所述的壳体1内壁上设置有与传动中心轴同轴线的传动支撑轴13，所述的第二传动片26通过该传动支撑轴13转动设置在壳体1内，所述的传动齿轮23联动设置在传动中心轴22上，所述的第一传动片25自由转动设置于该传动中心轴22上，另外，所述的传动中心轴22上相对第一传动片25和传动齿轮23之间转动设置有垫圈27。 

如图4所示，本实施例的电子控制机构应用到断路器自动合闸装置中的工作流程是： 

  （1）本实用新型的初始状态如图4-1，单片机得到续费信号源Q为0、常开微动开关K4闭合为0、常闭微动开关K5关断为1时，正反转电机21正转通过伞齿轮212，第一传动片25推动第二传动片26逆时针方向转动，转动到位是触动常闭微动开关K5关断而停止，如图4-2，同时，第二传动片26带动传动齿轮23、驱动齿轮24合闸。

（2）当处理器得到：续费信号Q为0、常开微动开关K4关断为1、常闭微动开关K5闭合为0时：正反转电机21反转而带动第一传动片25顺时针转动，转动到位是触动常开微动开关K4闭合而停止，如图4-3。当欠费时：续费信号源Q为1，（如配合的分励脱扣断路器跳闸）第二传动片26复位后静止，如图4-1。当用户续费时，该机构如上次循环。 

本实施例各控制信号与正反转电机的状态如表1所示， 

表1： 

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Claims (1)

1.一种基于单片机的断路器自动合闸装置的电子控制机构，其特征在于：断路器自动合闸装置包括有正反转电机，该电子控制机构包括有电源、单片机、电机驱动模块、常开微动开关（K4）、常闭微动开关(K5)和续费信号源（Q），所述的常开微动开关（K4）、常闭微动开关(K5)和续费信号源（Q）均输入连接于单片机中，单片机根据常开微动开关（K4）、常闭微动开关(K5)和续费信号源的信号控制电机驱动模块，进而驱动正反转电机正传、反转和停机动作。

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