用于分接开关的驱动单元的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元。本发明的任务是，提供一种用于分接开关的驱动单元，所述驱动单元较近地设置在分接开关上，确保快速和可靠地操纵分接开关并且在此被紧凑地构造。该任务通过驱动单元解决，该驱动单元包括直接设置在开关触头上的升降磁体，该升降磁体通过施加电压来打开或关闭开关触头。
【专利说明】用于分接开关的驱动单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元。
【背景技术】
[0002]如由DE19816543C2已知，通常使用马达驱动装置来运行分接开关。尽管马达驱动装置和分接开关共同作用，但它们在空间上分开地设置。分接开关本身除了在上面突出的分接开关头以外下沉到变压器箱中，而马达驱动装置设置在变压器外、通常在其外壁上。马达驱动装置和分接开关之间的连接通过包括各个轴、联接器和铰链的轴组实现。
[0003]由DE10119664A1的图1也已知借助马达驱动装置操纵分接开关的一般原理。在外面设置在变压器壳体上的马达驱动装置通过驱动轴操纵分接开关。马达驱动装置的控制在这里借助电压调节器实现，所述电压调节器通过不断地比较变压器上的实际电压和额定电压来确定控制指令。
[0004]由US8040210B2已知一种备选的用于真空开关管的操纵装置。在这里真空开关管的在突出的端部上的开关触头与可运动的铁芯连接。所述铁芯的轴向运动方向对应于真空开关管的开关触头的打开或关闭运动方向。所述铁芯在关闭或打开时在两个终端位置之间运动，在各终端位置上分别设置一个可被电流加载的线圈。通过有针对性地将电压施加到线圈之一上而感应出力，该力使铁芯运动并且打开或关闭真空开关管。
[0005]在由现有技术已知的驱动单元中的很大的缺点在于所使用的负载传动机构和控制传动机构。各个传动机构彼此间的连接是复杂的以及费时和成本高的。使用简单的三相交流电动机作为驱动机构也带来缺点。这样以恒定的性能特征数据实现三相交流电动机是非常困难的并且特别是成本高的。三相交流电动机的参数的不均匀性要求附加的传感器或单独适配的传动机构。轴组也构成大的误差来源。用于将轴彼此间连接的联接器随时间磨损并且不能保证安全和可靠的功能。各个部件的小的间隙在整个驱动系上叠加并且在端部、即在分接开关上形成大的偏差。
[0006]借助在两个可被电压加载的线圈之间设置的铁芯操纵真空开关管也带来缺点。除了两个线圈具有的空间需求之外，还需要复杂的控制，以便使铁芯运动并且操纵真空开关管。
【发明内容】
[0007]因此本发明的任务是，提供用于分接开关的驱动单元，所述驱动单元较近地设置在分接开关上，确保快速和可靠地操纵分接开关并且在此被紧凑地构造。
[0008]该任务通过按照权利要求1的特征的用于分接开关的驱动单元解决。各个从属权利要求涉及本发明其他有利的扩展方案。
[0009]该任务通过一种用于分接开关的驱动单元解决，所述分接开关包括直接在开关触头上设置的升降磁体，所述升降磁体通过施加电压来打开或关闭开关触头。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]接着要借助附图解释本发明。
[0011]附图示出:
[0012]图1 用于分接开关的驱动单元；
[0013]图2 包括两个线圈的驱动单元的实施形式；
[0014]图3 两个串联连接的驱动单元；
[0015]图4 驱动单元的特别的电路连接；
[0016]图5 包括联接器元件的驱动单元；
[0017]图6 包括通过摇杆对开关触头进行间接操纵的开关触头的驱动单元；以及
[0018]图7 包括通过齿条和凸轮对开关触头进行间接操纵的开关触头的驱动单元。
【具体实施方式】
[0019]在图1中描绘用于分接开关的驱动单元(1)，其包括壳体(2)、线圈(3)和电枢
(4)。线圈(3)固定地安装在壳体(2)中并且导电地与在这里未示出的电源连接。电枢(4)这样设置在壳体(2)中，使得所述电枢被线圈(3)至少部分地包围。电枢(4)构成为磁体并且具有北磁极和南磁极。电枢(4)优选由难以消磁的材料例如钐钴合金或钕铁硼合金制成。
[0020]电枢(4)附加地在一个端部上通过连接件(5)与开关触头(6)机械式连接。通过连接件(5)可以关闭或打开开关触头(6)。开关触头(6)可以例如通过真空开关管、机械式触头或类似物实现。
[0021]借助一个驱动单元(I)操纵多个开关触头(6)也是可能的。为此连接件(5)必须适配于相应数量的待操纵的开关触头(6)。
[0022]通过将电压施加到线圈(3)上，定向的电流流过所述线圈；在此产生磁场。在线圈中的该磁场将力施加到电枢⑷上，借助所述力将电枢⑷置于运动中。电枢⑷的运动方向依赖于电流的方向并且沿对称轴(7)线性进行。因此，电枢(4)的运动导致开关触头(6)的打开或关闭并且因此依赖于电流的流动方向。
[0023]图2示出用于分接开关的驱动单元(I)的一种可能的实施形式，其中，至少部分地包围电枢(4)的第一线圈(3)不是固定地设置在壳体(2)中，而是被第二线圈(8)至少部分地包围。在此，各线圈(3、8)机械式相互连接。第一线圈(3)可以由此作为电枢使用并且同样实施沿对称轴(7)的线性运动。当通过第一线圈(3)产生的力不足以打开开关触头
(6)时，这特别是需要的。
[0024]图3示出本发明的另一种实施形式，在该实施形式中，第一驱动单元(1.1)设置在第二驱动单元(1.2)之后，并且第一驱动单元和第二驱动单元都操纵开关触头出)。两个驱动单元(1.1、1.2)具有不同的关于升降高度和/或升降力的特征值，但按照与图1的驱动单元(I)相同的原理起作用。通过该有利的实施形式可以控制打开或关闭过程的不同阶段。在图4中描绘驱动单元(I)的另一种电路连接可能性。每个开关触头(6a、6b、6c、6d)与一个单独的驱动单元(la、lb、lc、Id)连接。另外,所有驱动单元(la、lb、lc、Id)与另一个明显较大的驱动单元(9)处于连接。驱动单元(9)应该特别是作为辅助装置使用并且例如在焊接的开关触头中使用；因此用作一种保险元件。
[0025]在图5描绘的实施形式中，在驱动单元(I)和开关触头(6)之间设置联接器元件(Kupplungselelement) (10)。所述联接器元件按照冲击原理(Schlagprinzip)起作用并且特别适合用于脱开粘接的或焊接的开关触头(6)。在此，驱动单元(I)通过联接器挺杆
(11)、联接器(10)并且通过连接件(5)与开关触头(6)机械式连接。在操纵驱动单元(I)时，运动传递到联接器挺杆(11)上。由于所述联接器挺杆具有空程，所以首先还不发生开关触头(6)的操纵。在空程结束时，通过突然出现的阻力由联接器(10)产生脉冲。所述脉冲传递到开关触头(6)上并且脱开开关触头(6)中的焊接的和粘接的位置。脉冲强度可以按照空程的大小而变化。
[0026]图6示出本发明的另一种实施形式。在这里驱动单元⑴与开关触头(6)间接通过摇杆(12)处于机械式连接。连接件(5)在上端部上具有凸轮(13)，所述凸轮掠过摇杆
(12)的轮廓并且因此操纵开关触头出)。此外摇杆(12)通过连接元件(14)与驱动单元
(I)机械式连接。通过操纵驱动单元(I)经由连接元件(14)使摇杆(12)运动。通过摇杆
(12)的轮廓和凸轮(13)，开关触头(6)被连接件(5)操纵。
[0027]在图7中描绘另一种实施形式，其中，驱动单元(I)操纵齿条(15)。所述齿条机械式与齿轮(16)连接并且由此将齿条(15)的线性运动转变为旋转运动。此外齿轮(16)与凸轮(17)连接，所述凸轮通过旋转而经由连接件(5)操纵开关触头(6)。
[0028]在本发明中特别有利的是，各个驱动装置可独立于彼此地操纵并且由此可实现复杂的切换过程。也有利的是，取消了许多传动机构以及轴。被简化的结构和不再需要的零件简化了生产并且降低了成本。对各个部件的磨损影响也通过将驱动单元减少为一些少量的构件而不重要。可以快速且有针对性地实施有缺陷的或磨损的构件的更换。
[0029]通过使用铁磁式电枢可以特别紧凑地构造驱动单元，这是因为仅需要一个线圈并且电枢的运动方向依赖于所施加的电压的极性。电压的极性控制可以非常简单和低成本地实现。因为电枢由特别是难以消磁的材料或合金制成，所以所述电枢在高温时也保持其铁磁特性。这扩大了本发明的使用范围。
[0030]附图标记列表
[0031]I驱动单元
[0032]1.1第一驱动单元
[0033]1.2第二驱动单元
[0034]la、lb、lc、Id 驱动单元
[0035]2壳体
[0036]3第一线圈
[0037]4电枢
[0038]5连接件
[0039]6开关触头
[0040]6a、6b、6c、6d 开关触头
[0041]7对称轴
[0042]8第二线圈
[0043]9驱动单元
[0044] 10联接器元件
[0045]11联接器挺杆
[0046]12摇杆
[0047]13凸轮
[0048]14连接元件
[0049]15齿条
[0050]16齿轮
[0051]17 凸轮
【权利要求】
1.一种用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元， 其特征在于， 所述驱动单元(I)包括壳体(2)、电气式线圈(3)和铁磁式电枢(4)， 所述铁磁式电枢(4)被线圈(3)至少部分地包围， 所述线圈(3)与壳体(2)机械式连接， 所述铁磁式电枢(4)与所述至少一个开关触头(6)机械式连接， 所述铁磁式电枢(4)沿对称轴(7)可运动地设置， 所述线圈(3)为了操纵所述至少一个开关触头(6)而能够暂时被可选的不同极性的电压加载，使得通过所施加的电压的极性能够确定铁磁式电枢(4)的运动方向。
2.根据权利要求1所述的用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元，其特征在于，所述线圈(3)被第二线圈(8)至少部分地包围，所述线圈(3)与第二线圈(8)机械式连接，并且所述线圈(3)沿对称轴(7)可运动地设置。
3.根据权利要求1或2所述的用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元，其特征在于，至少两个驱动单元(1.1、1.2)与开关触头(6)串联连接。
4.根据权利要求3所述的用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元，其特征在于，多个单独的驱动单元(la、lb、lc、Id)分别与一个开关触头(6a、6b、6c、6d)并联连接并且能够由一个较大的共用的驱动单元(9)同时操纵。
5.根据权利要求1至4之一所述的用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元，其特征在于，在一个驱动单元(I)和所述至少一个开关触头(6)之间设置至少一个联接器元件(10)，并且所述联接器元件(10)按照冲击原理起作用。
6.根据权利要求1至5之一所述的用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元，其特征在于，所述驱动单元(I)间接地通过摇杆(12)操纵至少一个开关触头(6)。
7.根据权利要求1至6之一所述的用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元，其特征在于，所述驱动单元(I)操纵与齿轮(16)机械式连接的齿条(15)，所述齿轮(16)与凸轮(17)机械式连接，并且所述凸轮(17)直接或通过连接件(5)操纵至少一个开关触头出)。
8.根据上述权利要求之一所述的用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元，其特征在于，所述至少一个开关触头(6)是真空开关管或机械式触头。
9.根据权利要求8所述的用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元，其特征在于，多个真空开关管组合成一个唯一的开关触头(6)。
10.根据上述权利要求之一所述的用于分接开关的、用于操纵至少一个开关触头的驱动单元，其特征在于，铁磁式电枢(4)由难以消磁的材料或由合金、尤其是钐钴合金或钕铁硼合金制成。
【文档编号】H01H51/22GK104081479SQ201380007878
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年1月15日 优先权日:2012年2月23日
【发明者】C·胡尔姆, K·菲尔埃克 申请人:赖茵豪森机械制造公司