一种调相供电单元的制作方法

本发明主要涉及配网电能治理领域，具体涉及一种调相供电单元。

背景技术：

现有三相输入单相输出的切换开关，或一路输入多路输出的分配开关，多为每条线路设有一个机械或电磁开关，通过控制各个开关的通或断实现线路的切换，这类特点是开关设置较多，故障率较高，控制过程中存在短路的概率。市场也有部分切换开关采用电机驱动实现线路切换，同样存在故障概率较高，切换模式单一等劣势；

基于两种垂直关系的直线移动、运动轨迹有交点的两种物体，有相互制约关系，利用这种彼此制约的相互作用，发明了排他性的三选一供电切换单元。

本发明利用弹簧的弹性、复位及单向驱动的特性，使用一种驱动机构公共驱动若干供电切换单元，可实现控制任意目标供电切换单元执行换相任务。

技术实现要素：

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种调相供电单元。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种调相供电单元，其特征在于：包括有两个或两个以上供电切换单元、一个公共驱动单元，所述每个供电切换单元包括有壳体，壳体内开设有前、后两个空腔，前空腔中置有可左右滑动的横向滑块，后空腔中置有可前后滑动的纵向滑块，纵向滑块的后端连接有解锁电磁铁，横向滑块的左右两端面、纵向滑块的前端面分别设有一个动触条，前空腔的左右内壁上、后空腔的前内壁上各设有一个进线静触点、一个出线静触点，各动触条与其对应的两个静触点构成一个机械开关；所述三个机械开关的进线静触点分别连接a、b、c三相进线，三个机械开关的出线静触点共同连接火线出线端子，n线连接零线出线端子；三个机械开关分别控制a、b、c三相中其中一相的通或断，任意同一时刻最多只有一相被导通；所述公共驱动单元包括有左侧驱动机构、右侧驱动机构，所述左侧驱动机构包括有左驱电磁铁、左驱动杆、左驱动弹簧、左固定座，右侧驱动机构包括有右驱电磁铁、右驱动杆、右驱动弹簧、右固定座；所述左驱动弹簧、右驱动弹簧的个数均与供电切换单元的个数相同；所述左驱动杆与左驱电磁铁固定连接，各左驱动弹簧套装在左驱动杆上，左固定座中开设有与左驱动杆配合的导向孔，位于左驱动杆上每个左驱动弹簧的左侧设有左限位套；所述右驱动杆与右驱电磁铁固定连接，各右驱动弹簧套装在右驱动杆上，右固定座中开设有与右驱动杆配合的导向孔，位于右驱动杆上每个右驱动弹簧的右侧设有右限位套；所述左驱动杆为两个对称的弧形驱动杆，横向滑块中开设有一个供右驱动杆通过的圆形孔、两个供左驱动杆通过的弧形孔，两弧形孔对称分布在圆形孔的两侧；左、右驱动杆分别贯穿各供电切换单元的横向滑块，各左驱动弹簧位于其对应的供电切换单元的横向滑块左侧，各右驱动弹簧位于其对应的供电切换单元的横向滑块右侧，横向滑块通过左、右驱动弹簧推动而向左、向右移动。

所述的一种调相供电单元，其特征在于：所述横向滑块的后端设有凹字形的矫正槽，纵向滑块的前端设有凹字形的凹槽；当横向滑块居中时，纵向滑块的凹槽恰好能完全插入矫正槽内、并将横向滑块锁定在居中位置，同时纵向滑块的机械开关被导通；当横向滑块在左侧或右侧时，纵向滑块的凹槽套在横向滑块的矫正槽的边框上，将横向滑块控制在侧位，此时横向滑块的其中一个机械开关被导通，纵向滑块的机械开关不导通。

所述的一种调相供电单元，其特征在于：所述横向滑块的上端面上沿横向滑块的移动方向开设有两端带有限位的左右滑槽，横向滑块上的两个动触条置于左右滑槽中，两个动触条之间连接有弹簧一。

所述的一种调相供电单元，其特征在于：所述纵向滑块的上端面上沿纵向滑块的移动方向开设有前端带有限位的前后滑槽，纵向滑块上的动触条置于前后滑槽中且所述动触条后侧通过一个弹簧二连接在纵向滑块的后端。

所述的一种调相供电单元，其特征在于：所述三个动触条为两端弯折的导电触片。

所述的一种调相供电单元，其特征在于：所述公共驱动单元采用由双排左、右侧驱动机构组成双排布局的公共驱动单元，所述双排左侧驱动机构采用两套左驱动杆、两套左驱动弹簧、两套左固定座，两套左驱杆与左驱动电磁铁刚性连接；双排右侧驱动机构采用两套右驱动杆、两套右驱动弹簧、两套右固定座，两套右驱杆与右驱动电磁铁刚性连接。

本发明的原理是：

横向滑块在空腔中横向移动，纵向滑块在后空腔中纵向移动；横向滑块和纵向滑块的移动方向彼此垂直；当横向滑块居中时，纵向滑块凹槽可完全插入横向滑块凹槽，此时纵向滑块上的动触条导通前端的静触点；

每个横向滑块左右两侧设置有自由、单向驱动、平衡复位弹簧，驱动横向滑块趋向于居中；因解锁电磁铁复位作用，纵向滑块趋向于前端；当解锁电磁铁通电时驱动纵向滑块向后移动并完全脱离纵向滑块，此时横向滑块会复位至居中状态；横向滑块复位至居中状态时，其上的左右动触条均脱离对应的静触点；

利用横向滑块、纵向滑块相互作用和复位弹簧作用，使得供电切换单元有四个稳定状态：1)横向滑块在左侧时导通左侧开关(其它开关断开)、2)横向滑块在右侧时导通右侧开关(其它开关断开)、3)横向滑块居中且纵向滑块全程复位时导通甲端开关(其它开关断开)、4)横向滑块居中且纵向滑块在后端而离开横向滑块时，三个开关都断开；即，任意同一时刻，最多只有一个机械开关被导通。

左驱电磁铁断电时，带动左驱杆一起向左复位，左驱电磁铁通电时，驱动左驱杆向右移动一个行程xc；

右驱电磁铁断电时，带动右驱杆一起向右复位，右驱电磁铁通电时，驱动右驱杆向左移动一个行程xc；

当纵向滑块解锁电磁铁dj通电、左驱电磁铁和右驱电磁铁都断电时，左、右驱动杆都处在各自复位状态，此时，左驱动弹簧右端与横向滑块左侧接触，右驱动弹簧左端与横向滑块右侧接触；但，横向滑块的左驱动弹簧和右驱动弹簧都处于零压缩状态，正是左、右侧驱动弹簧的共同作用，横向滑块被保持在居中位置。

左、右驱动杆贯穿横向滑块时，左右驱动杆与横向滑块之间没有任何摩擦。

因为左、右驱动弹簧与对应滑块之间没有连接，为自由驱动模式，所以，不论横向滑块被纵向滑块锁定在左侧还是右侧，都不会影响左、右驱动杆的复位动作，这个特性，能够使解锁状态的横向滑块处于居中位置(即空档状态)。

横向滑块居中时，向右移动最大距离＝向右移动最大距离＝bf；

左驱电磁铁行程＝右驱电磁铁行程＝xc，且xc＞bf；

左驱动弹簧自然长度＝右驱动弹簧自然长度＝l+xc+bf；l是被压缩xc+bf后的长度。

公共驱动单元驱动任意数量的供电切换单元，无论供电切换单元被纵向滑块锁定在左侧还是右侧，既不影响左驱动机构通电向右驱动并移动一个行程xc，也不影响右驱动机构通电向左驱动并移动一个行程xc；这个特性，无论其它滑块处于哪个状态，都不会影响公共驱动单元驱动已经解锁的横向滑块。

某个或某些供电切换单元需要执行换相任务时，其它供电切换单元纵向滑块专属电磁铁保持断电状态，在公共驱动单元与目标供电切换单元专属解锁电磁铁协同下，目标供电切换单元即可切换至目标档位。

附下表说明调相供电单元的工作原理及其工作流程：

本发明的优点是：

所述调相供电单元，每个供电切换单元，任意同一时刻最多只能导通一相，从根本上，杜绝了换相过程中两相或三相同时导通导致相间短路的现象。

所有切换动作，只包括直线移动，没有旋转运动，故障率实现最小化，动触条与对应静触点在导通或断开的过程中没有摩擦，寿命实现最大化。

当完成切换任务，无需电能或磁力保持某档状态；利用横向滑块和纵向滑块相互连锁作用、及弹簧复位作用，零功耗保持所述调相供电单元中每个供电切换单元的某档状态。

每个供电切换单元可独立控制、执行一路输出的换相及供电任务，一个调相供电单元可控制任意数量的供电切换单元，实现多路输出。

若干个供电切换单元共享同一公共驱动单元，实现驱动电磁铁数量最小化，不但大幅降低故障率，同时减少设备体积和成本。

附图说明

图1为本发明的供电切换单元的俯视结构示意图。

图2为横向滑块及其左驱电磁铁的结构示意图。

图3为横向滑块上两动触条及弹簧一的结构示意图。

图4为纵向滑块上动触条及弹簧二的结构示意图。

图5为本发明的横向滑块的左视示意图。

图6为本发明单排驱动布局模式下的整体结构示意图。

图7为供电切换单元的各部件的连线图。

图8为本发明双排驱动布局模式下的整体结构示意图。

具体实施方式

如图1-7所示，一种调相供电单元，包括有三个供电切换单元、一个公共驱动单元，每个供电切换单元包括有壳体1，壳体1内开设有前、后两个空腔2、3，前空腔2中置有可左右滑动的横向滑块4，后空腔3中置有可前后滑动的纵向滑块5，纵向滑块5的后端连接有解锁电磁铁6，横向滑块4的左右两端面、纵向滑块5的前端面分别设有一个动触条7-1、7-2、7-3，前空腔2的左右内壁上、后空腔3的前内壁上各设有一个进线静触点8-1、8-2、8-3、一个出线静触点9-1、9-2、9-3，各动触条7-1、7-2、7-3与其对应的两个静触点8-1、9-1、8-2、9-2、8-3、9-3构成一个机械开关；所述三个机械开关的进线静触点8-1、8-2、8-3分别连接a、b、c三相进线，三个机械开关的出线静触点9-1、9-2、9-3共同连接火线出线端子10，n线连接零线出线端子11；三个机械开关分别控制a、b、c三相中其中一相的通或断，任意同一时刻最多只有一相被导通；

公共驱动单元包括有左侧驱动机构、右侧驱动机构，所述左侧驱动机构包括有左驱电磁铁18、左驱动杆、左驱动弹簧20、左固定座21，右侧驱动机构包括有右驱电磁铁22、右驱动杆23、右驱动弹簧24、右固定座25；所述左驱动弹簧20、右驱动弹簧24的个数均与供电切换单元的个数相同；左驱动杆与左驱电磁铁18固定连接，各左驱动弹簧20套装在左驱动杆上，左固定座21中开设有与左驱动杆配合的导向孔，位于左驱动杆上每个左驱动弹簧20的左侧设有左限位套26；所述右驱动杆23与右驱电磁铁22固定连接，各右驱动弹簧24套装在右驱动杆23上，右固定座25中开设有与右驱动杆23配合的导向孔，位于右驱动杆23上每个右驱动弹簧24的右侧设有右限位套27；所述左驱动杆为两个对称的弧形驱动杆19-1、19-2，横向滑块4中开设有一个供右驱动杆23通过的圆形孔28、两个供左驱动杆通过的弧形孔29-1、29-2，两弧形孔29-1、29-2对称分布在圆形孔28的两侧；左驱动杆、右驱动杆23分别贯穿各供电切换单元的横向滑块4，各左驱动弹簧20位于其对应的供电切换单元的横向滑块4左侧，各右驱动弹簧24位于其对应的供电切换单元的横向滑块4右侧，横向滑块4通过左、右驱动弹簧20、24推动而向左、向右移动。

横向滑块4的后端设有凹字形的矫正槽12，纵向滑块5的前端设有凹字形的凹槽13；当横向滑块4居中时，纵向滑块5的凹槽13恰好能完全插入矫正槽12内、并将横向滑块4锁定在居中位置，同时纵向滑块5的机械开关被导通；当横向滑块4在左侧或右侧时，纵向滑块5的凹槽13套在横向滑块4的矫正槽12的边框上，将横向滑块4控制在侧位，此时横向滑块4的其中一个机械开关被导通，纵向滑块5的机械开关不导通。

横向滑块4的上端面上沿横向滑块4的移动方向开设有两端带有限位的左右滑槽14，横向滑块4上的两个动触条7-1、7-2置于左右滑槽14中，两个动触条7-1、7-2之间连接有弹簧一15。

纵向滑块5的上端面上沿纵向滑块5的移动方向开设有前端带有限位的前后滑槽16，纵向滑块5上的动触条7-3置于前后滑槽16中且所述动触条7-3后侧通过一个弹簧二17连接在纵向滑块5的后端。

三个动触条7-1、7-2、7-3为两端弯折的导电触片。

如图8所示，公共驱动单元也可采用由双排左、右侧驱动机构组成双排布局的公共驱动单元，所述双排左侧驱动机构采用两套左驱动杆、两套左驱动弹簧、两套左固定座，两套左驱杆与左驱动电磁铁刚性连接；双排右侧驱动机构采用两套右驱动杆、两套右驱动弹簧、两套右固定座，两套右驱杆与右驱动电磁铁刚性连接。