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电器开关用操作装置及电器开关实质审查 发明

技术领域

[0001] 本申请属于电器开关技术领域,更具体地说,是涉及一种电器开关用操作装置及电器开关。

相关背景技术

[0002] 电器开关常用于对电源线路的接通或切断,对电动机等进行保护,随着自动控制和远程操作的需求,及物联网技术的发展,很多电器开关都需要具备自动分合闸功能。目前
的电器开关一般采用复杂的电机齿轮机构驱动触头系统闭合或断开来实现自动控制,但这
种机构成本高、结构复杂、易发生故障、响应时间长。

具体实施方式

[0058] 为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅
用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0059] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0060] 需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述,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申请的限制。
[0061] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0062] 电器开关100是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。旋转隔离开关以常用的旋转隔
离开关为例。旋转隔离开关通常包括有操作系统、触头系统、灭弧系统等,其中,旋转隔离开关的导通或断开由触头系统中动触头30与静触头40的接触或分离来实现,灭弧系统用于熄
灭动触头30与静触头40分断产生的电弧,操作系统用于控制触头系统闭合或者断开。
[0063] 目前的旋转隔离开关在运行一段时间后,容易出现无法及时断开电路,或者需要反复操作才能断开电路的现象。
[0064] 鉴于此,本申请提供了一种电器开关用操作装置。如图1和图2所示,该电器开关用操作装置包括磁控组件10和操作机构20。磁控组件10包括磁转体11和用于驱动磁转体11转
动的磁控驱动机构12。操作机构20包括基座21和转动体22,基座21设有转动孔211,转动体
22的第一端与磁转体11连接,转动体22的第二端通过转动孔211与基座21转动连接。其中,
转动体22用于与电器开关100的动触头30耦合,转动体22可跟随磁转体11转动而转动,以驱
动电器开关100的动触头30运动。
[0065] 下面结合该操作装置的使用过程对该操作装置进行说明。
[0066] 以采用旋转隔离开关作为电器开关100为例,请参阅图1和图2,磁控驱动机构12可驱动磁转体11顺时针或者逆时针转动。转动体22的第一端和磁转体11连接,另一端伸入基
座21的转动孔211内,并和基座21转动连接。其中,转动体22用于和旋转隔离开关的动触头
30耦合,关于两者之间的连接关系可以为动触头30套设于转动体22,或者通过紧固件安装
于转动体22等,在此不再一一例举,只需使动触头30能够跟随转动体22同步转动即可。
[0067] 以旋转隔离开关从断开状态切换为导通状态为例,处于断开状态下,磁控驱动机构12停止运行,转动体22相对于基座21静止,动触头30和静触头40不接触。
[0068] 请参阅图3和图4,从断开状态切换为导通状态时,磁控驱动机构12运行,磁转体11在磁控驱动机构12的驱动下逆时针转动(此处以磁转体11逆时针转动为例),转动体22在磁
转体11的带动下也逆时针转动。因为转动体22的第二端伸入基座21的转动孔211内和基座
21转动连接,所以转动体22实际上是相对于基座21逆时针转动的。关于转动体22和基座21
的连接方式,可以为在基座21内开设凹槽,并在转动体22的侧壁设置凸出部,或者是在转动
体22和基座21之间设置和轴承工作原理类似的连接件以使得转动体22能够和基座21转动
连接。在此不做具体的限定。
[0069] 转动体22相对于基座21转动时,可带动和转动体22连接的动触头30一同转动,从而使得动触头30往旋转隔离开关的静触头40的方向运动。当转动体22转动到预设位置后,
动触头30和静触头40接触,转动体22不再继续沿逆时针的方向转动,从而实现旋转隔离开
关的导通。当转动体22继续转动或者顺时针转动,动触头30在转动体22的带动下和静触头
40分离,进而实现旋转隔离开关的断开。通过磁控的方式来实现旋转隔离开关的导通和断
开,可快速实现旋转隔离开关的闭合和断开。
[0070] 请继续参阅图2和图5,在一些实施例中,操作机构20还包括限位部221。限位部221设于转动体22的侧壁,基座21设有限位槽212,限位槽212和转动孔211连通,转动体22的第
一端与磁转体11连接,转动体22的第二端通过转动孔211与基座21转动连接,且限位部221
伸入限位槽212,其中,限位部221在限位槽212内的转动角度与旋转隔离开关的转动角度相
适配。
[0071] 当旋转隔离开关由断开状态切换为导通状态时,磁控驱动机构12开始运行,磁转体11在磁控驱动机构12的驱动下发生逆时针转动。转动体22能够在磁转体11的带动下逆时
针转动,设置在转动体22侧壁的限位部221也跟随转动体22在限位槽212内转动。当限位部
221和限位槽212的槽壁相抵接,限位部221无法继续沿限位槽212发生逆时针转动时,此时,
与转动体22连接的动触头30和旋转隔离开关的静触头40相接触,从而实现旋转隔离开关的
导通。当转动体22顺时针转动时,动触头30在转动体22的带动下顺时针转动,即动触头30往
远离静触头40的方向运动,当限位部221再次和限位槽212相抵接,动触头30和静触头40处
于分离状态,从而实现旋转隔离开关的断开。
[0072] 通过限位槽212来限制限位部221的旋转角度,使得转动体22沿顺时针转动或逆时针转动到预设位置后,便能够和限位槽212的槽壁相抵接,从而使得与转动体22相连的动触
头30在转动体22的带动下和旋转隔离开关的静触头40接触或分离,进而实现旋转隔离开关
的导通或断开。可避免转动体22在旋转过程中,因旋转角度过大,而导致和转动体22连接的
动触头30越过静触头40所在的位置才停止转动,从而使得动触头30无法在预设位置停止转
动并与静触头40接触,进而实现旋转隔离开关的导通。通过限位槽212可快速实现旋转隔离
开关的导通。
[0073] 在一些实施例中,限位槽212的设置平面和转动体22的旋转面平行,限位槽212在设置平面内的延伸形成弧形。将限位槽212所在的平面设置成和转动体22的旋转面平行,便
于转动体22进行转动,而且将限位槽212设置成弧形,使得转动体22在转动时,转动体22的
限位部221能够一直位于限位槽212内,以降低限位部221从限位槽212内脱出的概率。
[0074] 在一些实施例中,如图6和图7所示,操作机构20的数量为多个,多个操作机构20的基座21依次堆叠设置,多个操作机构20的转动体22依次联动式连接,磁转体11可带动多个
操作机构20的转动体22相对对应的基座21转动,多个操作机构20的转动体22用于与旋转隔
离开关的多个动触头30一一耦合,以驱动对应的动触头30运动。
[0075] 上述各个操作机构20的转动体22可通过卡扣件连接在一起,也可以在其中一个转动体22上开设凹槽,另一个转动体22上设置卡置部的方式连接在一起。
[0076] 启动磁控驱动机构12,磁转体11在磁控驱动机构12的驱动下转动。其中,和磁转体11连接的转动体22也在磁转体11的带动下发生转动,而和该转动体22相连的其他转动体22
也在该转动体22的带动下发生转动,因此,各个转动体22可在磁转体11的带动下同时同轴
转动。各个转动体22转动的同时可带动和各个转动体22连接的动触头30一同转动,以使得
各个动触头30往靠近或远离旋转隔离开关的静触头40的方向运动,进而实现旋转隔离开关
的导通和断开。而且同时控制多个动触头30可提高功率。
[0077] 进一步的,如图2所示,多个操作机构20同时运行时,多个操作机构20的基座21堆叠设置。多个操作机构20的每个转动体22包括转动段222和联动键223,转动段222的侧壁设
置有限位部221,转动段222开设有沿转动体22的旋转轴延伸的联动键223槽,联动键223槽
与联动键223相匹配。转动体22的多个操作机构20的转动体22通过转动段222与对应的基座
21转动连接,多个操作机构20的转动体22通过联动键223依次联动式连接。
[0078] 其中,多个操作机构20的基座21都开设有供联动键223穿过的通孔,相邻两个操作机构20之间,一个操作机构20的转动体22的联动键223穿过另一个操作机构20的基座21的
通孔,并插入该操作机构20的转动体22的联动键223槽内,从而实现相邻两个转动体22之间
的连接。转动体22安装于基座21内时,转动体22的转动段222插入基座21内,转动段222侧壁
的限位部221伸入基座21的限位槽212内,从而实现转动体22和基座21的转动连接。
[0079] 磁转体11转动时,可带动和磁转体11连接的转动体22转动,该转动体22又带动其余转动体22转动。每个转动体22的转动段222的限位部221也跟随转动体22一同在基座21的
限位槽212内转动。将限位部221设置于转动体22的转动段222,并在转动段222内开设联动
键223槽,简化了转动体22之间的连接方式。
[0080] 如图2所示,在一些实施例中,磁转体11设置有沿磁转体11的旋转轴延伸的驱动轴111。操作装置还包括连轴器23,连轴器23的一端与驱动轴111连接,另一端与多个操作机构
20的一转动体22的联动键223连接。磁转体11转动时可通过驱动轴111带动连轴器23转动,
连轴器23带动多个操作机构20的转动体22相对对应的基座21转动。
[0081] 磁转体11的驱动轴111通过联轴器和多个操作机构20中的最靠近旋转轴的转动体22的联动键223连接,其余操作机构20则通过各自的转动体22的联动键223连接起来。磁转
体11转动时可通过驱动轴111带动连轴器23转动,连轴器23带动多个操作机构20的转动体
22转动。通过连轴器23可起到缓冲减震的作用,以减少转动体22转动时的振动,提高了转动
体22转动时的稳定性。
[0082] 在一些实施例中,操作装置还包括隔弧件24,隔弧件24设置于多个操作机构20的相邻两操作机构20的转动体22之间。当动触头30和静触头40分离时会产生电弧,通过隔弧
件24可避免电弧从一个转动体22传递到另一个转动体22,并对其产生影响。
[0083] 其中,每个操作机构20的转动体22都可以设置隔弧件24,以熄灭动触头30和静触头40分离时产生的电弧。其中,转动体22的转动段222的直径大于联动键223的直径,隔弧件
24可套设于转动段222和联动键223的连接处。当隔弧件24毁坏时,可便于对隔弧件24进行
更换。
[0084] 在一些实施例中,操作装置还包括手柄25,手柄25设于磁转体11的远离转动体22的一端,手柄25转动时可带动磁转体11转动。
[0085] 当磁控驱动机构12发生故障时,可人工操作该操作装置。用户转动手柄25,可通过手柄25转动时可带动磁转体11转动,从而通过磁转体11带动转动体22转动,以带动动触头
30往远离或靠近静触头40的方向运动,进而实现旋转隔离开关的断开和导通。如此,可避免
磁控驱动机构12损坏时,操作机构20无法运行,扩大了该操作装置的使用范围。
[0086] 请参阅图9和图11,在一些实施例中,操作装置还包括弹性件26。弹性件26的第一端与磁转体11连接,弹性件26的第二端与基座21连接。具体的,在该实施例中,操作装置还
可以包括支撑件27,支撑件27的一端可以和磁转体11连接,另一端可以和连轴器23连接。弹
性件26可以套设于支撑件27的外壁。手柄25绕第一旋转方向转动时,磁转体11跟随手柄25
的转动而转动,并带动弹性件26的第一端相对第二端扭转。手柄25受到第二旋转方向的作
用力时,弹性件26的第一端在弹性力的作用下带动磁转体11绕第二旋转方向转动。
[0087] 转动上述手柄25,可使得上述手柄25绕第一旋转方向转动,磁转体11跟随手柄25绕第一旋转方向转动,并带动弹性件26转动。由于弹性件26的第一端与磁转体11连接,弹性
件26的第二端和基座21连接,因此弹性件26在转动过程中会产生弹性力。当手柄25不受外
力作用时,磁转体11在弹性件26的弹性力的作用下,带动磁转体11绕第二旋转方向转动回
到初始位置。与磁转体11连接的手柄25及转动体22也在磁转体11的带动下回到初始位置。
[0088] 可以理解的是,当手柄25绕第二旋转方向转动一定角度不再受外力时,在弹性件26所产生的弹性力的作用下,也能够带动磁转体11、转动体22及手柄25绕第一旋转方向转
动,在此不再做详细的说明。
[0089] 通过手柄25、支撑件27和弹性件26三者的配合以驱动操作机构20使得动触头30与静触头40快速接触或者分离,从而实现快速分合闸。其中,分合闸速度依赖于弹性释能的释
放速度。需要说明的是,支撑件27和弹性件26可根据不同的应用场景进行设置。即,可需求
选择设置或者不设置支撑件27和弹性件26。如果不需要设置支撑件27和弹性件26,也就是
不需要实现手动快速分合闸功能时,磁控组件10驱动操作机构20快速接触或者分离,快速
分合闸速度依赖于磁控组件10的动作速度,在这一应用场景中可以保留手柄25,应对磁控
组件10故障时,可以手动分闸。
[0090] 请继续参阅图9,在一些实施例中,磁控驱动机构12包括第一磁极121、第二磁极122以及连接第一磁极121和第二磁极122的第一磁轭123,第一磁极121和第二磁极122围合
形成一带有缺口的环形结构,磁转体11设置于缺口内,其中,第一磁轭123沿自身延伸方向
环绕设置有第一线圈1231,以使第一磁极121与第二磁极122形成相反磁性。,
[0091] 第一磁轭123用于连接第一磁极121和第二磁极122,并控制第一磁极121和第二磁极122产生不同磁性。第一线圈1231与第一磁轭123配合使用,第一线圈1231通电使得第一
磁极121和第二磁极122带有磁性,第一线圈1231中的电流方向由第一线圈1231的缠绕方式
以及磁转体11的布置形式决定,本申请对此不作限定。第一磁轭123、第一磁极121以及第二
磁极122共同围合形成一带有缺口的环形结构,环形结构可以为圆环形结构,也可以为多边
环形结构等,其中环形结构的缺口的即为容纳空间,用于安装磁转体11。使用时第一线圈
1231通电,同时第一磁极121和第二磁极122中的一者形成N极,另一者形成S极,以带动磁转
体11转动。
[0092] 如图10所示,在一些实施例中,磁控组件10还包括第二磁轭124、第一磁连接部125和第二磁连接部126,第二磁轭124呈环形结构,第一磁连接部125与第二磁连接部126设置
于第二磁轭124内部,且相对布置,第一磁连接部125连接有第三磁极127,第二磁连接部126
连接有第四磁极128,第一磁连接部125与第二磁连接部126沿自身延伸方向均环绕设置有
第二线圈129,以使第三磁极127与第四磁极128形成相反磁性。
[0093] 在本实施例中,第二磁轭124环绕形成一封闭的环形结构,用于向第一磁连接部125与第二磁连接部126输送电流,环形结构可以为图10所示的方状环形,也可以为圆环形
状。第一磁连接部125与第二磁连接部126的电流方向相反。第二线圈129设置有两个,分别
缠绕于第一磁连接部125与第二磁连接部126上,且两个第二线圈129的缠绕方向相同,以使
第一磁极121与第二磁极122形成相反磁性。
[0094] 本申请实施例中的第二磁轭124外周具有完整的磁路部分,这样第二磁轭124的体积增加,磁回路更不容易饱和,可以输出更大的电磁力。需要说明的是,第二线圈129不能布置在第二磁轭124的外周部分,若第二线圈129布置与第二磁轭124的外周部分,那么第二线
圈129所形成的磁通仅会在磁轭的外周形成闭合回路,而不会经过第三磁极127与第四磁极
128,无法保证磁转体11发生偏转。
[0095] 此外,本申请还提供了一种电器开关100,包括电器开关100本体和上述操作装置。电器开关100本体包括动触头30和静触头40。操作装置的转动体22与动触头30连接,以带动
动触头30朝靠近或远离静触头40的方向运动。
[0096] 以旋转隔离开关由断开状态切换为导通状态为例,对磁控驱动机构12通正向电流,以使得磁转体11逆时针转动,并带动转动体22逆时针转动。转动体22带动与其连接在一
起的动触头30一同转动。此时,动触头30朝靠近静触头40的方向运动。当动触头30和静触头
40接触,转动体22停止转动,旋转隔离开关实现导通。
[0097] 当旋转隔离开关需要断开时,可对磁控驱动机构12通反向电流,以使得磁转体11顺时针转动。磁转体11带动转动体22顺时针转动,并带和转动体22连接的动触头30也顺指
针转动,以使得动触头30和静触头40分离,从而实现旋转隔离开关的断开。而且将动触头30
和转动体22连接在一起,便于在动触头30损坏时对直接对损坏的动触头30进行更换,以降
低旋转隔离开关的维修成本。
[0098] 在一些实施例中,静触头40设置于操作装置的基座21。如此,节省了旋转隔离开关所占据的空间,而且提高了动触头30和静触头40之间接触的稳定性。
[0099] 在一些实施例中,动触头30包括动触头本体31和连接环32,动触头本体31与连接环32连接,动触头30通过连接环32套设于转动体22。
[0100] 当动触头30发生损坏时,便于将动触头30从转动体22上取下,以将损坏的动触头30更换为新的动触头30。
[0101] 本申请还提供了一种电器开关用操作装置,包括磁控组件10、开关模块和操作机构20。磁控组件10包括磁转体11和用于驱动磁转体11转动的磁控驱动机构12。开关模块包
括动触头30和静触头40。操作机构20包括驱动动触头30转动的转动体22,转动体22被磁转
体11直接或间接驱动,以使动触头30朝靠近或远离静触头40的方向运动。其中,动触头30与
静触头40的接触面平行于动触头30的转动平面。
[0102] 将动触头30和静触头40的接触面设置为平行于动触头30的转动平面,可提高动触头30和静触头40接触的概率。
[0103] 本申请还提供了一种电器开关用操作装置,包括磁控组件10、开关模块、操作机构20和操作手柄25。磁控组件10包括磁转体11和用于驱动磁转体11转动的磁控驱动机构12。
开关模块包括动触头30和静触头40。操作机构20包括驱动动触头30转动的转动体22,转动
体22被磁转体11直接或间接驱动,以使动触头30朝靠近或远离静触头40的方向运动。操作
手柄25、磁控组件10、开关模块从上至下依次布置。
[0104] 因为转动操作手柄25时,可带动磁转体11、转动体22及动触头30等零部件,所以将操作手柄25、磁控组件10、开关模块从上至下依次布置可提高上述零部件同时转动时的流
畅性。
[0105] 本申请提供了一种电器开关用操作装置,包括磁控组件10、开关模块、操作机构20和操作手柄25。磁控组件10包括磁转体11和用于驱动磁转体11转动的磁控驱动机构12。开
关模块包括动触头30和静触头40。操作机构20包括驱动动触头30转动的转动体22,转动体
22被磁转体11直接或间接驱动,以使动触头30朝靠近或远离静触头40的方向运动。操作手
柄25具有转动平面,而且操作手柄25的转动平面与磁转体11的转动平面、动触头30的转动
平面三者平行。
[0106] 转动操作手柄25时,磁转体11和动触头30也在操作手柄25的带动下转动,而且三者的旋转平面平行,可提高三者之间的连接稳定性。
[0107] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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