CN215815752U - 一种自动分合闸控制装置及断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动分合闸控制装置及断路器，所述断路器包括电机、传动连接组件、突跳组件以及自动分合闸控制装置，传动连接组件具有感测位置，所述自动分合闸控制装置，包括位置感测模块和控制模块，所述位置感测模块包括，电路板，包括分别与控制模块电连接的铜环和若干定位铜片；位置弹片，包括用于与铜环相接触的第一触点和用于与任一定位铜片相接触的第二触点。本实用新型通过使用全机械手段实现对断路器所处状态的感测，将装置所受外界环境的影响降到最低，使断路器在使用时不易发生故障，保证自动分合闸控制装置工作的可靠性，提高用户的使用效果。

Description

一种自动分合闸控制装置及断路器

技术领域

本实用新型涉及断路器技术领域，具体地，涉及一种自动分合闸控制装置，还涉及一种具有上述自动分合闸控制装置的断路器。

背景技术

微型断路器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。微型断路器由分合闸机构、触点部、保护装置、灭弧系统等组成。其工作原理为：利用保护装置(脱扣器)和电流热组件实现过载和短路保护，当电流热组件中的线圈通过的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，使断路器分闸进而断开电路，从而实现对电路的过载和短路保护。当电路故障排出后，再通过分合闸机构进行合闸操作从而接通电路。

目前，我国现今使用的最多的微型断路器为手动分合闸式，通过手动拨动分合闸机构就可以对电路进行通断操作。手动分合闸式微型断路器结构简单、成本低廉、并且不需要额外的电能，因而可以在无电能的情况下进行分合闸操作，被广泛应用于旧电网中。

但是随着科学技术的发展，智能家电得到了越来越广泛的应用，作为保护电器的普通微型断路器，也急需加装智能控制系统。为了与广泛应用的手动分合闸式普通微型断路器相匹配，现在，主要在普通微型断路器一侧新增一个可以远程控制的智能微型断路器，智能型微型断路器根据输入控制信号来驱动其他普通微型断路器进行分合闸操作。

智能微型断路器在使用过程中，如何实现其自动分合闸控制尤为重要，现有技术中智能微型断路器一般通过霍尔传感器或通过磁钢与磁敏元件配合对断路器的所处状态进行感测，这种利用磁场进行感测的方案受外界的影响较大，容易出现感测失真的情况，影响使用效果，甚至造成使整个微型断路器无法正常使用。

因此，设计一种既能准确感测断路器所处状态，同时又能保证反应灵敏、可靠、结构简单的自动分合闸控制装置，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动分合闸控制装置，通过全机械结构对断路器所处状态进行感测，能够减小外界环境的影响，保证装置工作的灵敏性和可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自动分合闸控制装置，包括位置感测模块和控制模块，所述位置感测模块包括，

电路板，包括分别与控制模块电连接的铜环和若干定位铜片；

位置弹片，包括用于与铜环相接触的第一触点和用于与任一定位铜片相接触的第二触点。

在上述方案中，所述位置弹片为导体材料制成，位置弹片的第一触点始终与铜环相接触，位置弹片通过转动使其第二触点与若干定位铜片中的一个相接触，用于连通定位铜片与铜环之间的电路，从而使控制模块生成相应的控制命令。

进一步，所述位置弹片同轴设置于电路板安装铜环的一侧、与电路板之间保留间隙，位置弹片上的第一触点和第二触点分别向电路板靠近延伸。

在上述方案中，位置弹片上的第一触点和第二触点为两个冲压出来的凸点，且第一触点和第二触点分别通过平面与铜环和定位铜片相配合，从而减小抵接位置处的压强，增长装置的使用寿命。

进一步，所述定位铜片围绕铜环周向设置；

所述定位铜片包括第一定位铜片和第二定位铜片，分别对应设置于合闸到位位置和跳闸位置。

在上述方案中，感测位置不仅仅包括合闸到位位置和跳闸位置，也可为其它需要进行定点感测的位置，例如，合闸到位前的某一位置等等，只要是需要传送给控制模块进行相应控制的位置均可。

进一步，还包括凸轮件，同轴设置于位置弹片远离电路板的一侧，用于安装位置弹片。

在上述方案中，所述凸轮件与铜环、位置弹片均为同轴设置。

进一步，凸轮件包括凸部，所述位置弹片的第二触点设置于所述凸部，位置弹片的第一触点设置于远离第二触点的一侧。

在上述方案中，所述位置弹片的形状与凸轮件端面形状相适配，通过将位置弹片的第二触点设置于所述凸部，同时将位置弹片的第一触点设置于凸轮件上远离凸部的一侧，一方面能够保证第一触点和第二触点所绕圆周的直径大小不同，防止铜环和定位铜片的布局相互干涉，另一方面通过将第一触点和第二触点布置在相对的两侧，使其在于电路板抵接时能够保证位置弹片整体受力的均匀性，使位置弹片与凸轮之间的配合紧密。

进一步，所述位置弹片上设置有向凸轮件弯折的卡接部，凸轮件上设置有与所述卡接部相对应的卡槽，所述卡接部卡接在卡槽内。

在上述方案中，所述卡接部设置为两个，两个卡接部关于位置弹片的旋转中心对称，通过设置在位置弹片上的卡接部与设置在凸轮上的卡槽相互配合，实现位置弹片与凸轮件之间的安装，使位置弹片安装方便，同时能够保证结构紧凑。

进一步，还包括跳闸杆，设置于凸轮件的一侧、且与凸轮件设置于同一平面。

在上述方案中，跳闸杆的一端与突跳组件相配合，用于触发突跳组件，从而使断路器分闸。

进一步，所述跳闸杆包括一固定端以及一活动端，于第二触点转动至跳闸位置，凸部推动跳闸杆的活动端向远离凸轮件的一侧转动。

在上述方案中，所述跳闸杆的固定端通过转轴铰接在断路器的壳体上，跳闸杆的活动端与突跳组件相配合，凸轮件对应设置在跳闸杆的中部，当凸轮件的凸部旋转至与跳闸杆的中部抵接时，跳闸杆的活动端向远离凸轮件的一侧旋转，从而触发突跳组件的突跳动作。

进一步，还包括弹性件，所述弹性件设置于跳闸杆的固定端、与跳闸杆远离凸轮件的一侧相抵接。

在上述方案中，弹性件一般为扭簧，当凸轮件的凸部继续旋转并远离跳闸杆时，跳闸杆在扭簧的作用下回位，跳闸杆的活动端与突跳组件脱离，使断路器进入跳闸、可合闸状态。

本实用新型的第二目的在于提供一种断路器，包括电机、传动连接组件、突跳组件以及上述的自动分合闸控制装置，所述电机与自动分合闸控制装置的控制模块电连接，用于驱动所述传动连接组件，所述传动连接组件具有感测位置。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1)、本实用新型通过使用全机械手段实现对断路器所处状态的感测，将装置所受外界环境的影响降到最低，使断路器在使用时不易发生故障，保证自动分合闸控制装置工作的可靠性，提高用户的使用效果。

2)、本实用新型通过将位置弹片与凸轮件相固定，将凸轮件的位置通过位置弹片准确反映，进一步保证感测的准确性。

同时，本实用新型结构简单，效果显著，适宜推广使用。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本实用新型实施例中自动分合闸控制装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中自动分合闸控制装置的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例中电路板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中传动连接组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中凸轮件的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中位置弹片的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中自动分合闸控制装置的模块图。

图中主要元件说明：

1、电路板；101、定位铜片；1011、第一定位铜片；1012、第二定位铜片；102、铜环；2、突跳组件；3、传动连接组件；301、蜗杆；302、蜗轮；303、凸轮件；3031、凸部；3032、卡槽；4、跳闸杆；401、固定端；402、活动端；5、位置弹片；501、第一触点；502、第二触点；503、卡接部；6、电机；7、自动分合闸控制装置；701、控制模块；702、位置感测模块。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的自动分合闸控制装置7设置于一开关中，用于对开关的自动分合闸进行控制，以下以本实用新型应用于断路器中进行说明。

如图1至图7所示，本实用新型实施例中介绍了一种自动分合闸控制装置7，设置于断路器内，用于控制断路器的自动分合闸。所述断路器包括电机6、传动连接组件3和突跳组件2，电机6驱动传动连接组件3，传动连接组件3通过突跳组件2连接动触点部与静触点部贴合而合闸，或突跳组件2突跳时带动动触点部与静触点部分离而分闸。

本实施例中，所述电机6驱动传动连接组件3转动，传动连接组件3于转动过程中具有多个感测位置，感测位置例如为合闸到位位置、跳闸位置等。当传动连接组件3转动至合闸到位位置时，说明电机6已经通过驱动传动连接组件3带动动触点部与静触点部贴合而合闸到位；当传动连接组件3转动至跳闸位置时，说明电机6已经通过驱动传动连接组件3带动动触点部与静触点部分开而跳闸。

如图7所示，本实施例中，所述自动分合闸控制装置7包括位置感测模块702和控制模块701，所述位置感测模块702包括电路板1和位置弹片5，位置弹片5连接在传动连接组件3上，电路板1上设置有与位置弹片5相配合的铜环102和若干定位铜片101，所述定位铜片101设置于传动连接组件3需要进行感测的位置，例如为合闸到位位置以及跳闸位置等。定位铜片101设置为两个，分别为第一定位铜片1011和第二定位铜片1012，所述第一定位铜片1011和第二定位铜片1012分别设置在合闸到位位置和跳闸位置。控制模块701通过电路板1上的电路分别与铜环102、定位铜片101和电机6电连接。

本实施例中，所述位置弹片5为导体，当传动连接组件3带动位置弹片5接通定位铜片101和铜环102时，控制模块701根据与铜环102接通的定位铜片101所在位置得知传动连接组件3的位置，进而控制电机6进行相应的动作。

需要说明的是，感测位置不仅仅包括合闸到位位置和跳闸位置，也可为其它需要进行定点感测的位置，例如，合闸到位前的某一位置等等，只要是需要传送给控制模块701进行相应控制的位置均可。

如图2和图4所示，本实施例中，所述传动连接组件3包括相互配合的蜗轮302、蜗杆301和与所述蜗轮302同轴连接并同步转动的凸轮件303。电机6经变速器减速后、输出端与蜗杆301相连，蜗杆301带动蜗轮302转动，蜗轮302带动凸轮件303同步转动。

优选的，本实施例中，所述位置感测模块702的位置弹片5设置在凸轮件303上，所述电路板1同轴设置于位置弹片5远离凸轮件303的一侧、且与位置弹片5之间保留间隙，电路板1靠近位置弹片5的一侧设有与位置弹片5同轴的铜环102，电路板1上围绕所述铜环102设置有第一定位铜片1011和第二定位铜片1012，所述第一定位铜片1011和第二定位铜片1012设置于同一圆周上、且该圆周与铜环102同心。

所述位置弹片5上相对于铜环102和第一定位铜片1011、第二定位铜片1012所在圆周分别向电路板1一侧延伸有第一触点501和第二触点502，所述第一触点501与铜环102相抵接，所述第二触点502通过旋转与第一定位铜片1011、第二定位铜片1012相接触。所述第一触点501和第二触点502为两个冲压出来的凸点，且第一触点501和第二触点502分别通过平面与铜环102和定位铜片101相配合，从而减小抵接位置处的压强，增长装置的使用寿命。

如图5和图6所示，本实施例中，所述凸轮件303包括凸部3031，所述位置弹片5的第二触点502设置于所述凸部3031，位置弹片5的第一触点501设置于远离第二触点502的一侧。从而，一方面能够保证第一触点501和第二触点502所绕圆周的直径大小不同，防止铜环102和定位铜片101的布局相互干涉，另一方面通过将第一触点501和第二触点502布置在相对的两侧，使其在于电路板1抵接时能够保证位置弹片5整体受力的均匀性，使位置弹片5与凸轮之间的配合紧密。

优选的，本实施例中，所述位置弹片5上设置有向凸轮件303弯折的卡接部503，凸轮件303上设置有与所述卡接部503相对应的卡槽3032，所述卡接部503卡接在卡槽3032内。

本实施例中，所述卡接部503设置为两个，两个卡接部503关于位置弹片5的旋转中心对称。通过设置在位置弹片5上的卡接部503与设置在凸轮上的卡槽3032相互配合，实现位置弹片5与凸轮件303之间的安装，使位置弹片5安装方便，同时能够保证结构紧凑。

本实施例中，所述自动分合闸控制装置7还包括跳闸杆4，跳闸杆4包括一固定端401以及一活动端402，所述跳闸杆4设置于凸轮件303的一侧、且与凸轮件303设置于同一平面，所述跳闸杆4对应于传动连接组件3的跳闸位置设置，即对应于位于跳闸位置的第二定位铜片1012设置。

传动连接组件3带动位置弹片5转动至跳闸位置，位置弹片5的第二触点502与位于跳闸位置的第二定位铜片1012相接触，控制模块701控制电机6停止，传动连接组件3停止在跳闸位置。在此过程中，凸轮件303的凸部3031带动跳闸杆4的活动端402触发突跳组件2突跳，并将跳闸杆4保持在触发位置，可以防止手动合闸。

本实施例中，跳闸杆4的固定端401通过一扭簧铰接在断路器的壳体上。在位置弹片5的第二触点502达到跳闸位置时，凸轮件303的凸部3031抵压跳闸杆4转动，活动端402向远离凸轮件303的一侧转动、并触发突跳组件2突跳。在位置弹片5的第二触点502离开跳闸位置时，凸轮件303的凸部3031离开跳闸杆4，跳闸杆4在扭簧的作用下回复至原位置，离开突跳组件2，使断路器进入跳闸、可合闸状态。

本实用新型的使用过程如下：

控制模块701接收到自动合闸信号时，控制电机6转动蜗杆301，蜗杆301带动蜗轮302旋转，蜗轮302通过传动轴带动开关进行合闸动作，同时带动凸轮和位置弹片5旋转，当位置弹片5转动到合闸位置时，即位置弹片5接通铜环102与第一定位铜片1011时，控制模块701控制电机6停止运行，自动合闸动作完成；

控制模块701接收到自动分闸信号时，控制电机6转动蜗杆301，蜗杆301带动蜗轮302旋转，涡轮带动凸轮和位置弹片5同步转动，当位置弹片5到达分闸位置时，即位置弹片5接通铜环102与第二定位铜片1012时，控制模块701控制电机6停止运行，在此过程中，凸轮的凸部3031推动跳闸杆4使其触发突跳组件2进行突跳、并使跳闸杆4保持在触发位置，自动分闸动作完成。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种自动分合闸控制装置，包括位置感测模块(702)和控制模块(701)，其特征在于：所述位置感测模块(702)包括，

电路板(1)，包括分别与控制模块(701)电连接的铜环(102)和若干定位铜片(101)；

位置弹片(5)，包括用于与铜环(102)相接触的第一触点(501)和用于与任一定位铜片(101)相接触的第二触点(502)。

2.根据权利要求1所述的自动分合闸控制装置，其特征在于：所述位置弹片(5)同轴设置于电路板(1)安装铜环(102)的一侧、与电路板(1)之间保留间隙，位置弹片(5)上的第一触点(501)和第二触点(502)分别向电路板(1)靠近延伸。

3.根据权利要求1或2所述的自动分合闸控制装置，其特征在于：所述定位铜片(101)围绕铜环(102)周向设置；

所述定位铜片(101)包括第一定位铜片(1011)和第二定位铜片(1012)，分别对应设置于合闸到位位置和跳闸位置。

4.根据权利要求3所述的自动分合闸控制装置，其特征在于：还包括凸轮件(303)，同轴设置于位置弹片(5)远离电路板(1)的一侧，用于安装位置弹片(5)。

5.根据权利要求4所述的自动分合闸控制装置，其特征在于：凸轮件(303)包括凸部(3031)，所述位置弹片(5)的第二触点(502)设置于所述凸部(3031)，位置弹片(5)的第一触点(501)设置于远离第二触点(502)的一侧。

6.根据权利要求5所述的自动分合闸控制装置，其特征在于：所述位置弹片(5)上设置有向凸轮件(303)弯折的卡接部(503)，凸轮件(303)上设置有与所述卡接部(503)相对应的卡槽(3032)，所述卡接部(503)卡接在卡槽(3032)内。

7.根据权利要求5所述的自动分合闸控制装置，其特征在于：还包括跳闸杆(4)，设置于凸轮件(303)的一侧、且与凸轮件(303)设置于同一平面。

8.根据权利要求7所述的自动分合闸控制装置，其特征在于：所述跳闸杆(4)包括一固定端(401)以及一活动端(402)，于第二触点(502)转动至跳闸位置，凸部(3031)推动跳闸杆(4)的活动端(402)向远离凸轮件(303)的一侧转动。

9.根据权利要求8所述的自动分合闸控制装置，其特征在于：还包括弹性件，所述弹性件设置于跳闸杆(4)的固定端(401)、与跳闸杆(4)远离凸轮件(303)的一侧相抵接。

10.一种断路器，包括电机(6)、传动连接组件(3)、突跳组件(2)以及自动分合闸控制装置(7)，所述电机(6)与自动分合闸控制装置(7)的控制模块(701)电连接，用于驱动所述传动连接组件(3)，所述传动连接组件(3)具有感测位置，其特征在于，所述自动分合闸控制装置(7)为权利要求1至9任一项所述的自动分合闸控制装置(7)。

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