专利名称：一种具有短路自锁功能的微型断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一 种微型断路器联动组，特别涉及的是一种具有短路自锁功能 的微型断路器。
背景技术：
对于电力部门而言开关断路设备，是保证用电安全、进行线路切换必不可少的 设备，随着国家对智能电网计划的推出，微型断路器设备需要向智能化迈进是一个重要 的方向。其中，通过微型断路器组来控制电力线路的通断是一种重要的使用方向，如何 实现微型断路器组的自动合闸或是断路动作是一项非常重要的功能。目前针对单个微 型断路器而言，通常可以通过电操机构来实现，但是目前电操机构仅仅可以控制一个微 型断路器的动作无法实现控制多个微型断路器的动作；同时大多数电操机构是针对大开 关来实现合闸或是断路功能的，其功能单一，且智能化程度过低无法满足现有实际的需 要；更重要的是目前的电操机构主要通过连杆机构实现动作以及位置控制，这往往要求 电机实现正反转功能，控制合闸或是断开，这就造成了电操机构体积比较大，连杆机构 设置比较复杂的弊端。特别是在发生短路故障时，虽然相应的微型断路器通过自我保护，产生了断路 动作，但是电操机构不具有智能化，仍然要进行合闸动作，从而造成了用电的重大安全
急 ^^ ο鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有短路自锁功能的微型断路器，用以克服上述 缺陷。为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种具有短路自锁功能的 微型断路器，其包括—第一微型断路器，其设置在所述的电力线上，在发生短路故障时产生一断路 动作；一微型断路器动作输出装置，其包括一壳体，在所述的壳体内设置有一电机，其用以输出一扭矩；一动作单元，其获取所述的电机输出的扭矩，并转换为所述第一微型断路器的 合闸或是断路动作；一控制单元，其控制所述的电机的转和停；一短路保护联动单元，其在所述的第一微型断路器因短路故障产生断路动作 时，给所述的控制单元一动作信号，使所述的控制单元在所述第一微型断路器发生短路 后使所述的电机停止转动。其中，所述的动作单元包括一转动部、一拨动部以及一联动件，其中，所述的转动部获取所述电机输出的扭矩；所述的拨动部为一拨杆固设于所述的转动部上所述 的拨动部带动所述的联动件摆动；所述的联动件与所述第一微型断路器的动作机构相连 接，带动所述的第一微型断路器产生合闸动作或是断路动作。其中，所述的控制单元包括一电源转换电路，其从所述的相线获取电压信号后整流、滤波和降压处理，为 所述控制单元的用电元器件供电；一位置检测电路，其检测所述的第一微型断路器到达目标位置时，发出第一控 制信号；一触发元件，其获得所述的第一控制信号，触发所述电机转或停。较佳的，所述的位置检测电路包括一第一限位开关，其一端接地，并通过一位置检测机构触发；一微处理器，其与所述第一限位开关相连接，在所述第一限位开关状态改变时 输出所述第一控制信号；其中，所述的位置检测机构包括一第一触发杆，其第一端通过一铰轴铰接于所述微型断路器动作输出装置的壳 体内，其第二端具有一与所述的铰轴同向的延伸杆，且第二端置于所述的第一限位开关 上；一第一弧形槽，其设置于所述微型断路器动作输出装置的壳体上，所述的延伸 杆从所述的微型断路器动作输出装置的壳体伸出；一第二弧形槽，其设置于所述第一微型断路器壳体上，所述的延伸杆从所述的 第一弧形槽伸入并于所述第一微型断路器的联动机构相结合；所述的触发元件为一第一三极管，其基极与所述的第一限位开关另一端连接， 其发射极接地，其集电极与所述的电机相连接。较佳的，所述的位置检测电路包括一第一限位开关，其一端接地，并通过一位置检测机构触发，其中，所述的位 置检测机构包括—第一触发杆，其第一端通过一铰轴铰接于所述微型断路器动作输出装置的壳 体内，其第二端具有一与所述的铰轴同向的延伸杆，且第二端置于所述的第一限位开关 上；一第一弧形槽，其设置于所述微型断路器动作输出装置的壳体上，所述的延伸 杆从所述的微型断路器动作输出装置的壳体伸出；一第二弧形槽，其设置于所述第一微型断路器壳体上，所述的延伸杆从所述的 第一弧形槽伸入并于所述第一微型断路器的联动机构相结合；所述的触发元件为一第一三极管，其基极与所述的第一限位开关另一端连接， 其发射极接地，其集电极与所述的电机相连接。较佳的，所述的短路保护联动单元包括 一第二限位开关，其一端接地，并通过一短路检测机构触发；所述的微处理器，其与所述第二限位开关相连接，在所述第二限位开关状态改 变时输出并保持所述第一控制信号；其中，所述的短路检测机构包括一短路检测杠杆，其铰接于所述微型断路器动作输出装置的壳体内，其一端延伸到所述的壳体外，当所述的短路检测杠杆转动时对所述第二限位开关产生触发；一复位弹簧，其置于所述的铰轴处，用以使所述的短路检测杠杆复位。较佳的，所述的短路保护联动单元包括—第二三极管，其发射极 接地，其集电极与所述的第一三极管基极连接；一第二限位开关，其与所述的第二三极管基极连接，并通过一短路检测机构触 发，其中，所述的短路检测机构包括一第二联动轴，其一端固设于至少一所述微 型断路器的短路自锁动作机构上，所述的第二联动轴从所述的微型断路器侧面槽孔中伸 出，接入所述壳体内，并置于所述的第二限位开关上。较佳的，还包括一短路指示电路，用以在所述的微型断路器所在线路发生短 路时进行指示，其为一 LED，其与所述的第二限位开关相连接。较佳的，还包括一延时电路，其包括一第一电容，其一端与所述第一三极 管的基极相连，另一端接地；一放电电阻，其一端与所述第一三极管的基极相连，另一端接地。一稳压管，用以进行稳压。较佳的，还包括一检修开关，其置于所述的电源转换电路和相线之间，在需 要进行检修时切断相线对电源转换电路的电力供应。较佳的，所述的位置检测电路包括—光电耦合器，其输出端与所述的触发元件的控制端相连接；一采样子电路，其从所述的相线获取电压信号，经整流、滤波和稳压后与所述 的光电耦合器的输入端相连接。较佳的，还包括一外控单元，其用以接收外部控制信号，使所述的电机动作。其中，所述的外控单元包括一第三三极管，其基极获取外部所述的外部控制信号，其发射极接地；一第四三极管，其基极与所述的第三三极管集电极连接，其发射极与所述的第 二三极管的集电极相连接。较佳的，还包括一通讯电路，其用以与外部设备进行数据交互；一存储电路，用以存储程序和相应的数据。较佳的，还包括一温度检测芯片，其与所述的微处理器相连接，在温度高于 某一阈值时输出一触发信号给所述的处理器。较佳的，还包括一第二微型断路器，使所述的第一微型断路器和第二微型断路 器分别设置于所述的微型断路器动作输出装置的两侧，且所述的联动件与所述的第二微 型断路器的动作机构相结合。较佳的，所述的转动部为一圆盘，其与所述的电机输出轴相连接。较佳的，所述的转动部为一蜗轮盘，其与所述的电机输出轴上设置的蜗杆相啮
I=I O较佳的，所述的联动件包括一手柄部，其轴接与所述的壳体内，其顶部延伸 到壳体外，其低端延伸段与所述的拨动部相抵；
一联动部，其套设在所述的手柄部与所述的第一微型断路器和第二微型断路器 的手柄上部。较佳的，所述的联动件包括一旋转部，其轴接与所述的壳体内，其具有一联 动键置入孔，其低端与所述的拨动部相抵；一联动部，其套设在所述的手柄部与所述的第一微型断路器和第二微型断路器 的手柄上部。较佳的，所述的联动部为一具有槽道的连杆，所述的第一微型断路器和第二微 型断路器的手柄与所述的手柄部顶端穿设在所述的槽道中。较佳的，所述的联动部为连杆，所述的微型断路器的手柄与所述的手柄部顶端 设置有通孔，所述的连杆穿过所述的通孔。较佳的，所述的联动部为联动键，所述的第一微型断路器和第二微型断路器的 手柄分别设有一联动键置入孔，所述的联动键的分别嵌入所述的第一微型断路器和第二 微型断路器手柄和所述的旋转部的联动键置入孔中，从而实现联动。其中，所述的电源转换电路包括一二极管，其用以整流；一第二电容，其用以进行滤波；一降压电阻，其用以进行降压；一稳压管，其用以进行稳压。与现有技术比较本发明的有益效果在于1、功能多样，且智能化程度高可以满 足现有实际的需要；3、体积小，机构简单；4、在发生短路故障时，能够进行自锁，安全性高；5、能够和所述的微型断路器之间形成控制反馈，提高控制的精度。
图1为本发明具有短路自锁功能的微型断路器实施例一的立体示意图；图IA为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置实施 例一的立体示意图；图IB为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置实施 例二的立体示意图；图2A为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置实施 例一分解的立体示意图一；图2B为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置实施 例一分解的立体示意图二；图3为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置实施 例一中位置检测机构与短路检测机构相对于微型断路器内部结构对应图；图4为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置实施 例一中设置有短路检测机构内部结构对应图；图5为图4对应的立体示意图6A为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置实施 例一使用状态的立体示意图；图6B为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置实施 例二使用状态的立体示意图；图6C为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置实施 例三使用状态的立体示意图；图6D为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置与图 4中对应的结构和微型断路器结合后内部结构图；图7A为本发明 具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置中控 制单元电路示意图一；图7B为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置中控 制单元电路示意图二；图7C为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置中控 制单元电路示意图三；图7D为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置中控 制单元电路示意图四；图7E为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出装置中控 制单元电路示意图五。
具体实施例方式以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。请参阅图1所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器实施例一的立体 示意图；所述的具有短路自锁功能的微型断路器包括一第一微型断路器61以及通过一 联动部21进行结合的一微型断路器动作输出装置1，通过所述微型断路器动作输出装置1 的动作输出带动所述的联动部21使所述第一微型断路器61实现指定操作；当然也可以增 加一第二微型断路器62，其与所述第一微型断路器61分别设置于所述微型断路器动作输 出装置1的两侧，通过所述的联动部21进行连接动作。以下的描述以所述微型断路器动作输出装置分别与所述的第一微型断路器和第 二微型断路器连接为例，并且将所述的第一微型断路器和第二微型断路器简称为微型断 路器。请参阅图IA所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置实施例一的立体示意图，所述的微型断路器动作输出装置包括一壳体10， 一手柄部22伸出所述的壳体10外，通过所述的联动部21将所述的手柄部22与微型断路 器的手柄连接一起，通过所述的壳体10内动力机构和动作单元的作用，带动所述手柄部 22的摆动，从而带动所述微型断路器的手柄进而实现微型断路器的断开和闭合。所述的控制单元的电力来源是来源于所述的微型断路器，其包括是少一连接器 32，其可以采用针型结构，用以与所述的微型断路器上的连接滑槽相对应，所述的壳体 10上设置有相应的对接滑槽11，用以调整结合的紧密度，这种连接器32 (33)可以获取电 源，也可以获取控制信号，获取的电源信号可以是在所述的微型断路器中经过降压处理后的信号，也可以是原始的相线电压，通过所述的微型断路器动作输出装置内部的电路 进行相应的处理，在所述的壳体10上还设置有一检修开关31，在需要进行检修时使用， 一旦按下去，所述的微型断路器动作输出装置即不能自动合闸或是断开工作了。
请参阅图2A所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置实施例二的立体示意图，其与上述实施例一的差别在于，对于所述的微型断 路器动作输出装置没有设置手柄部，而是在所述壳体10上设置一个透孔，所述动作单元 在壳体10内部设置一个旋转部，所述的旋转部上设置联动键置入孔；同时实施例一中的 联动部设置成联动键211、212，对于所述微型断路器动作输出装置相连接的微型断路器 则也要对其联动机构进行改进，通常是在所述微型断路器的手柄中部设置一个联动键置 入孔，所述的联动键211、212—端与所述的旋转部上的联动键置入孔结合，另一端与所 述微型断路器手柄上的联动键置入孔结合，从而通过旋转部的动作将转动通过所述的联 动键211、212传递给所述的微型断路器的手柄，从而实现指定的操作。本发明所述的指定操作应理解为针对微型断路器而言的断路操作或是合闸操 作，指定位置应理解为断路位置或是合闸位置。请参阅图2A为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动作输出 装置实施例一分解的立体示意图一，所述的微型断路器动作输出装置的壳体由三部分组 成，分别是左侧壳101、右侧壳103以及位于中间的支撑隔板102，在所述的左、右侧壳 101、103上至少其中之一设置有对接滑槽11，以及用以实现位置检测的弧形槽孔12; 所述动力机构采用的是电机35，其置于所述的支撑隔板102的置放孔中，所述的动作单 元，其用以实现所述微型断路器的合闸或是断路动作，其包括一转动部36、一拨动部 24以及一联动件，其中，所述的转动部36获取所述电机35输出的扭矩，这里采用的是 一圆盘，其与所述的电机35输出轴相连接；所述的拨动部24为一拨动杆置于所述的圆 盘上，其带动所述的联动件摆动；所述的联动件包括所述的手柄部22，其轴接于所述 的壳体10内，其顶部延伸到壳体10外，其底端与所述的拨动部24相抵；所述的联动部 21，其套设在所述的手柄部22与所述的微型断路器的手柄上，通过带动所述的微型断路 器产生合闸动作或是断路动作；所述的控制单元34控制所述的电机35的转和停，其可以以模块化的形态置于所 述的壳体10内，模块化的结构便于更换，从而有利于节约成本。本发明具有短路自锁功能的微型断路器具有一位置状态检测机构，其在所述的 微型断路器合间或是断路动作达到指定位置时，触发所述的控制单元控制所述的电机停 止转动。由于采用电机35的传动方式，所述的电机35在工作中进行360度同向转动， 则当其带动所述的圆盘36转动，所述拨动部24势必推动所述的手柄部22转动，从而带 动所述的联动部21带动所述的微型断路器的手柄摆动，最终实现微型断路器的合闸和断 开动作，当合闸或断开到达指定位置后，必须控制所述的电机35停止转动。所述的位置状态检测机构包括一第一触发杆23，其第一端通过一铰轴铰接于 所述微型断路器动作输出装置的壳体10内，其第二端具有一与所述的铰轴同向的延伸 杆，且所述的第二端的下部设置有第一限位开关；一第一弧形槽12，其设置于所述微型断路器动作输出装置的壳体10上，所述的 延伸杆通过第一弧形槽12从所述的微型断路器动作输出装置的壳体10伸出；
一第二弧形槽622，其设置于所述微型断路器壳体上，并与所述的第一弧形槽 12相对应，所述的延伸杆从所述的第二弧形槽622伸入并于所述第一微型断路器的联动 机构相结合。当所述的微型断路器在闭合过程中达到指定的位置，则所述的延伸杆被所 述的联动机构带动，从而使所述的延伸杆摆动，进而带动所述的第一触发杆23绕所述的 铰轴摆动，从而压靠所述的第一限位开关(参见图3所示)，并且所述的第一触发杆23下 端设置有第一限位开关。由于在某些应用状况下，所述的微型断路器动作输出装置要左 右各结合至少一个微型断路器，因此只要有一个微型断路器合闸或是断路到位，则都要 使所述的电机35停止转动，为此对于所述的微型断路器动作输出装置针对两侧结合电路 器都对应设置有一个所述的位置检测机构，本实施例就设置有两个。另外对于所述的微型 断路器动作输出装置的支撑隔板102容置有所述控制单元 模块34，其延伸出所述的连接器33，通过所述的壳体10侧面的对接滑槽11透出。请参阅图2B所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置实施例一分解的立体示意图二，其与上述图2A的差别在于，在所述的动作单 元中所述的转动部36为一蜗轮盘，其与所述的电机35输出轴上设置的蜗杆相啮合。所 述的拨动部24设置于所述的蜗轮盘上。请参阅图3所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置实施例一中位置检测机构与短路检测机构相对于微型断路器内部结构对应 图；对于所述的微型断路器动作输出装置与具有短路自锁功能的微型断路器配合的情况 下，也具有在短路故障发生时不会自动产生合闸动作的功能。在所述的微型断路器动作 输出装置的壳体内部设置有一短路检测机构包括一第二联动轴411，其一端固设于至 少一所述微型断路器的短路自锁动作机构上，所述的第二联动轴411从所述的微型断路 器侧面环形槽孔中伸出，接入所述壳体10内，并置于一第二限位开关371上。所述的具有短路自锁功能的微型断路器包括一旋转臂41，其可以绕一转轴在 所述的微型断路器壳体内转动，其上设有扭簧，且所述的旋转臂41具有一干涉端，其由 于扭簧作用使其另一端与所述的过流脱扣器44的衔铁端相顶靠；一自锁件42，其下端具 有一凹槽与所述的干涉端相挂接；并且内部设置有与所述的微型断路器壳体相抵靠的复 位弹簧；在发生短路故障时，所述的过流脱扣器44的衔铁端动作，从而推动所述的微型 断路器联动组件中的一联动杆43动作，从而使所述的微型断路器产生断路动作，由于扭 簧的作用所述的旋转臂41发生转动，从而使所述的干涉端与所述的凹槽脱离，在所述的 复位弹簧的作用下，所述的自锁件42上移，从所述微型断路器壳体的通孔中伸出，其底 端与所述的旋转臂41的干涉端相抵靠，从而使所述的旋转臂41底端与所述的衔铁端相抵 靠，从而使所述的过流脱扣器44无法复位，从而使所述的联动组件无法工作，进而微型 断路器处于自锁状态无法合闸，只有将所述的自锁件42按入所述的壳体内，才能正常完 成合闸动作。对于所述的微型断路器动作输出装置而言，所述的第二联动轴411可以设 置在所述的旋转臂41上，由于所述的旋转臂41的转动，从而使所述第二联动轴411压在 所述的第二限位开关371上，从而给所述的控制单元的电路板52 —个控制信号，使所述 的电机35无法转动，需要说明的是有时为了增加电机35的输出扭矩，还要增设一个减速 器38，通过所述减速器38与转动部36相连接。。所述的微型断路器动作输出装置包括一外控信号接入端51，在所述的控制单元的电路板52上设有外控信号处理电路，用以实现通过外控信号对所述的微型断路器动作 输出装置。 对于所述控制单元34如何具体实现功能的将在下述内容中描述。请参阅图4所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置实施例一中设置有短路检测机构内部结构对应图；所述的短路检测机构包 括一短路检测杠杆25，其通过铰轴，铰接于所述微型断路器动作输出装置的壳体 内，其一端延伸到所述的壳体孔121外(请参阅图5所示)，当所述的短路检测杠杆绕所 述的铰轴转动时，所述的短路检测杠杆25对所述第二限位开关27产生触发，从而给相应 的微处理一个状态检测信号(第一控制信号)；一复位弹簧26，其置于所述的铰轴处，用以使所述的短路检测杠杆复位。请参阅图6A所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置实施例一使用状态的立体示意图；本实施例是所述的微型断路器动作输出装 置分别与位于其两侧的两个微型断路器61、62相连接，所述的联动部21为一具有槽道的 连杆，所述的微型断路器的手柄611、621与所述微型断路器动作输出装置的手柄部22顶 端穿设在所述的槽道中，从而形成联动。所述微型断路器动作输出装置的连接器32、(33)通过位于所述微型断路器侧面 的连接滑槽，与微型断路器中的电路板上对应的取电孔或/和取信号孔相连接，从而实 现连接。请参阅图6B所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置实施例一使用状态的立体示意图；与上述实施例一的差别在于，所述的联动 部为连杆211，所述的微型断路器的手柄611、621与所述微型断路器动作输出装置的手 柄部22顶端设置有通孔，所述的连杆211穿过所述的通孔，从而形成联动。请参阅图6C所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置实施例三使用状态的立体示意图；与上述实施例一的差异在于，此时所述的 微型断路器动作输出装置不具有手柄部，因此当所述的微型断路器与所述的微型断路器 动作输出装置连接时，即所述的联动键211、212—端与所述的微型断路器动作输出装置 的旋转部上的联动键置入孔101结合，另一端穿过所述微型断路器壳体的通孔601与所述 微型断路器手柄上的联动键置入孔结合，从而通过旋转部的动作将转动传递给所述的微 型断路器的手柄，从而实现指定的操作。请参阅图6D所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置与图4中对应的结构和微型断路器结合后内部结构图；所述的微型断路器61 与所述的微型断路器动作输出装置贴合在一起，所述的微型断路器的过流脱扣器44的铁 芯与所述的短路检测杠杆25相抵靠，在发生短路故障时，所述的过流脱扣器44动作，从 而顶推所述的短路检测杠杆25，从而使所述的短路检测杠杆25绕所述的铰轴转动，从而 触发所述的第二限位开关27严生第一控制信号。当所述的过流脱扣器44复位时，在所 述的复位弹簧26的作用下不再对所述的第二限位开关27触发。请参阅图7A所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置中控制单元电路示意图一；其主要目的在于控制电机的停和转，在实际的应用中所述的电机实现单向的转动；其中，所述的控制单元包括—电源转换电路，其从所述的相线L获取电压信号后整流、滤波和降压处理， 并为所述控制单元的用电元器件供电；一位置检测电路，其检测所述的微型断路器到达目标位置时，发出第一控制信 号；一触发元件，其获得所述的第一控制信号，触发所述电机转或停。其中，所述 的电源转换电路包括一二极管D1，其用以从所述相线L上获取交流信号后整流(即所 述的连接器从微型断路器上直接获取来自相线未经处理的电源信号)；一第二电容Cl， 其与所述的二极管Dl和接地端相连接，其用以进行滤波；一降压电阻R1，用以进行降 压；一稳压管DW1，用以进行稳压。所述的位置检测电路包括
一第一限位开关XWK，其一端接地，并触发端通过所述位置检测机构的第一触 发杆触发，所述的触发元件可以是继电器或是三极管，本实施例以三极管为例并命名为 一第一三极管Q3，其基极与所述的第一限位开关XWK相连接，另一端连接，其发射极 接地，其集电极与所述的电机M相连接。还包括一延时电路，其包括一第一电容C3，其一端与所述第一三极管Q3 的基极相连，另一端接地；一放电电阻R4，其一端与所述第一三极管Q3的基极相连，另一端接地，即在 所述的第一限位开关XWK被触发，此时由于第一电容C3的放电过程存在，所以所述的 第一三极管Q3仍然可以导通工作一段时间，从而使所述的微型断路器能够充分合间或是 断开。还包括一检修开关JCK，其与为所述壳体上的检修开关31相对应，所述的检 修开关JCK置于所述的电源转换电路和相线L之间，在需要进行检修时切断相线L对电 源转换电路的电力供应。还包括一短路自锁电路，其包括一第二三极管Q2，其发射极接地，其集电极与所述的第一三极管Q3基极连 接；一第二限位开关DK，其与所述的第二三极管Q2基极连接，并通过所述短路检 测机构的第二联动轴触发，还包括一短路指示电路，用以在所述的微型断路器所在线 路发生短路时进行指示，其为一 LED，其与所述的第二限位开关DK相连接。请参阅图7B所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置中控制单元电路示意图二；其与上述示意图一的差别在于，其采用微处理芯 片芯片MCU的方式实现控制单元的功能，实际上该微处理芯片MCU与上述的模拟电路 属于等效的，基于上述模拟电路的思想，对于本领域技术人员而言是很容易实现的。所 述的微处理芯片MCU的信号输入端还设置一温度采集芯片IC1，用以采集相应位置的温 度参数，在温度过高的时所述的微处理芯片MCU发出信号，控制所述的电机M转动，从 而实现微型断路器的断路动作。还设置多个指示灯LEDa、LEDb> LEDc、LEDd,其分 别于所述的微处理芯片MCU相应的输出端相连接，用以指示微型断路器或是微型断路器 动作输出装置的状态。由于采用了微处理芯片MCU，则还包括一复位按钮REST，与所述的微处理芯片MCU相连接；同时还设有通讯电路，用以与外部设备进行通信，从而实 现外控或是将相应的数据信息交互和传输；还设置有存储电路，用以存储控制程序或是 相应的状态数据。。 请参阅图7C所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置中控制单元电路示意图三；其与上述示意图一的差异在于所述的位置检测电 路包括一光电耦合器IC，其输出端与所述的触发元件第一三极管Q3的控制端相连 接；一采样子电路，其从所述的相线L获取电压信号，经整流、滤波和稳压后与所 述的光电耦合器IC的输入端相连接，从具体实现上包括用以整流的二极管D3，用以滤波 的电容C4，本实施例主要是用在所述的微型断路器动作输出装置实现微型断路器的合闸 动作，即在所述的微型断路器合闸后，所述的采样子电路获得电压信号，从而使所述的 光电耦合器IC导通，进而所述第一三极管Q3基极为低电位，从而所述的电机M停转。请参阅图7D所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置中控制单元电路示意图四；其与上述示意图二的差别在于，所述的位置检测 电路包括一光电耦合器IC，其输出端与所述的触发元件第一三极管Q3的控制端相连 接；一采样子电路，其从所述的相线L取电压信号，经整流、滤波和稳压后与所述 的光电耦合器IC的输入端相连接，从具体实现上包括用以整流的二极管D3，用以滤波的 电容C4，本实施例主要是用在所述的微型断路器动作输出装置实现微型断路器的合闸动 作，即在所述的微型断路器合闸后，所述的采样子电路获得电压信号，从而使所述的光 电耦合IC导通，进而所述第一三极管Q3基极为低电位，从而所述的电机M停转。请参阅图7E所示，其为本发明具有短路自锁功能的微型断路器中微型断路器动 作输出装置中控制单元电路示意图五；其与上述示意图一的差别在于，还增加了一外控 单元(外控信号处理电路)，其用以接收外部控制信号，使所述的电机动作。所述的外 控单元包括一第三三极管Q4，其基极获取外部所述的外部控制信号WK，其发射极接 地；一第四三极管Q1，其基极与所述的第三三极管Q4集电极连接，其发射极与所述的 第二三极管Q4的集电极相连接。初始状态，外控信号WK为高电位信号，此时所述第 三三极管Q4处于导通状态，则整个对电机M的控制如示意图一是相同的；当所述的外控 信号WK为低电位信号，此时第三三极管Q4处于断开状态，则第一三极管Q3处于断开 状态，此时电机始终处于停止状态。以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制 性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多 改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，其包括一第一微型断路器 以及一微型断路器动作输出装置，其中，所述的第一微型断路器设置在所述的电力线上，在发生短路故障时产生一断路动作；所述的微型断路器动作输出装置包括一壳体，在所述的壳体内设置有 一电机，其用以输出一扭矩；一动作单元，其获取所述电机输出的扭矩，并转换为所述第一微型断路器的合闸或 是断路动作；一控制单元，其控制所述的电机的转和停；一短路保护联动单元，其在所述的第一微型断路器因短路故障产生断路动作时，给 所述的控制单元一动作信号，使所述的控制单元在所述第一微型断路器发生短路后使所 述的电机停止转动。
2.根据权利要求1所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，所述的动作 单元包括一转动部、一拨动部以及一联动件，其中，所述的转动部获取所述电机输出 的扭矩；所述的拨动部为一拨杆固设于所述的转动部上，所述的拨动部带动所述的联动 件摆动；所述的联动件与所述第一微型断路器的动作机构相连接，带动所述的第一微型 断路器产生合闸动作或是断路动作。
3.根据权利要求1所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，所述的控制 单元包括一电源转换电路，其从所述的相线获取电压信号后整流、滤波和降压处理，为所述 控制单元的用电元器件供电；一位置检测电路，其检测所述的第一微型断路器到达目标位置时，发出第一控制信号；一触发元件，其获得所述的第一控制信号，触发所述电机转或停。
4.根据权利要求3所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，所述的位置 检测电路包括一第一限位开关，其一端接地，并通过一位置检测机构触发； 一微处理器，其与所述第一限位开关相连接，在所述第一限位开关状态改变时输出 所述第一控制信号；其中，所述的位置检测机构包括一第一触发杆，其第一端通过一铰轴铰接于所述微型断路器动作输出装置的壳体 内，其第二端具有一与所述的铰轴同向的延伸杆，且第二端置于所述的第一限位开关 上；一第一弧形槽，其设置于所述微型断路器动作输出装置的壳体上，所述的延伸杆从 所述的微型断路器动作输出装置的壳体伸出；一第二弧形槽，其设置于所述第一微型断路器壳体上，所述的延伸杆从所述的第一 弧形槽伸入并于所述第一微型断路器的联动机构相结合；所述的触发元件为一第一三极管，其基极与所述的第一限位开关另一端连接，其发 射极接地，其集电极与所述的电机相连接。
5.根据权利要求3所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，所述的位置检测电路包括 一第一限位开关，其一端接地，并通过一位置检测机构触发，其中，所述的位置检 测机构包括一第一触发杆，其第一端通过一铰轴铰接于所述微型断路器动作输出装置的壳体 内，其第二端具有一与所述的铰轴同向的延伸杆，且第二端置于所述的第一限位开关 上；一第一弧形槽，其设置于所述微型断路器动作输出装置的壳体上，所述的延伸杆从 所述的微型断路器动作输出装置的壳体伸出；一第二弧形槽，其设置于所述第一微型断路器壳体上，所述的延伸杆从所述的第一 弧形槽伸入并于所述第一微型断路器的联动机构相结合；所述的触发元件为一第一三极管，其基极与所述的第一限位开关另一端连接，其发 射极接地，其集电极与所述的电机相连接。
6.根据权利要求4所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，所述的短路 保护联动单元包括一第二限位开关，其一端接地，并通过一短路检测机构触发； 所述的微处理器，其与所述第二限位开关相连接，在所述第二限位开关状态改变时 输出并保持所述第一控制信号；其中，所述的短路检测机构包括一短路检测杠杆，其铰接于所述微型断路器动作输出装置的壳体内，其一端延伸到 所述的壳体外，当所述的短路检测杠杆转动时对所述第二限位开关产生触发； 一复位弹簧，其置于所述的铰轴处，用以使所述的短路检测杠杆复位。
7.根据权利要求5所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，所述的短路 保护联动单元包括一第二三极管，其发射极接地，其集电极与所述的第一三极管基极连接； 一第二限位开关，其与所述的第二三极管基极连接，并通过一短路检测机构触发， 其中，所述的短路检测机构包括一第二联动轴，其一端固设于至少一所述第一微 型断路器的短路自锁动作机构上，所述的第二联动轴从所述的第一微型断路器侧面槽孔 中伸出，接入所述壳体内，并置于所述的第二限位开关上。
8.根据权利要求6或7所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，还包 括一短路指示电路，用以在所述的第一微型断路器所在线路发生短路时进行指示，其 为一 LED，其与所述的第二限位开关相连接。
9.根据权利要求8所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，还包括 一延时电路，其包括一第一电容，其一端与所述第一三极管的基极相连，另一端接 地；一放电电阻，其一端与所述第一三极管的基极相连，另一端接地。 一稳压管，用以进行稳压。
10.根据权利要求8所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，还包括 一检修开关，其置于所述的电源转换电路和相线之间，在需要进行检修时切断相线对电 源转换电路的电力供应。
11.根据权利要求8所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，所述的位置检测电路包括一光电耦合器，其输出端与所述的触发元件的控制端相连接； 一采样子电路，其从所述的相线获取电压信号，经整流、滤波和稳压后与所述的光 电耦合器的输入端相连接。
12.根据权利要求8所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，还包括 一外控单元，其用以接收外部控制信号，使所述的电机动作。
13.根据权利要求12所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，所述的外 控单元包括一第三三极管，其基极获取外部所述的外部控制信号，其发射极接地； 一第四三极管，其基极与所述的第三三极管集电极连接，其发射极与所述的第二三 极管的集电极相连接。
14.根据权利要求6所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，还包括 一通讯电路，其用以与外部设备进行数据交互；一存储电路，用以存储程序和相应的数据。
15.根据权利要求6所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，还包括 一温度检测芯片，其与所述的微处理器相连接，在温度高于某一阈值时输出一触发信号 给所述的微处理器。
16.根据权利要求8所述的具有短路自锁功能的微型断路器，其特征在于，还包括 一第二微型断路器，所述的第一微型断路器和第二微型断路器分别设置于所述的微型断 路器动作输出装置的两侧，且所述的联动件与所述的第二微型断路器的动作机构相结合。
全文摘要
本发明为一种具有短路自锁功能的微型断路器，其包括一第一微型断路器，其设置在所述的电力线上，在发生短路故障时产生一断路动作；一微型断路器动作输出装置，其包括一壳体，在所述的壳体内设置有一电机，其用以输出一扭矩；一动作单元，其获取所述的电机输出的扭矩，并转换为所述第一微型断路器的合闸或是断路动作；一控制单元，其控制所述的电机的转和停；一短路保护联动单元，其在所述的第一微型断路器因短路故障产生断路动作时，给所述的控制单元一动作信号，使所述的控制单元在所述第一微型断路器发生短路后使所述的电机停止转动。
文档编号H01H9/20GK102013363SQ201010520199
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月18日 优先权日2010年10月18日
发明者万家盛, 汪志强 申请人:万家盛, 湖北盛佳电器设备有限公司