一种断路器电动控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种断路器，具体是一种断路器电动控制装置。

背景技术：

目前在电气领域，塑壳式断路器用途最为广泛，几乎是必不可少的器件，但随着物联网智能化时代的到来，常规的断路器只有手动操作手柄或手动拨动开关，如果需要把手动的常规断路器改装成电动可自动控制的断路器，则需要增加电动控制装置，市场上普通的电动控制装置其成本是断路器成本的1.5倍还多，应用成本很高。本发明从结构和控制电路上对电动控制装置进行优化，使其成本下降，提出了一套成本低廉、可靠性高的电路和结构方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种断路器电动控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种断路器电动控制装置，包括电动控制装置外壳，所述电动控制装置外壳的上下两端对称设有4个电动控制装置安装孔，电动控制装置外壳的上部设有控制电路板，控制电路板的右侧设有AC220V转DC12V开关电源模块，控制电路板通过控制电路板固定孔安装在电动控制装置外壳上，AC220V转DC12V开关电源模块的下部设有主轴齿轮、主减速电机主动轮和传动齿轮，传动齿轮分别与主轴齿轮、主减速电机主动轮啮合，主减速电机主动轮通过主减速电机带动，主减速电机固定安装在主减速电机主动轮分离座上，主减速电机主动轮分离座的中间位置还安装有与之垂直的手柄遮挡片，手柄遮挡片的底部一侧安装有手柄遮挡片分限位开关和手柄遮挡片合限位开关，手柄遮挡片的底部另一侧安装有手柄遮挡片齿条，手柄遮挡片齿条与副减速电机主动轮啮合，副减速电机主动轮通过副减速电机带动，副减速电机安装在电动控制装置外壳上，手柄遮挡片的顶部安装有主轴齿轮，电动控制装置外壳的底部设有两个相互平行的滑块固定条，滑块固定条的内存设有滑块，滑块的内侧设有滑块齿轮卡槽，滑块齿轮卡槽的中间位置设有断路器拨动开关固定孔，滑块齿轮卡槽的上下位置分布设有断路器合闸限位开关和断路器分闸限位开关，滑块齿轮卡槽的内部设有主轴动作齿轮，所述电动控制装置外壳的面板上设有电源指示灯、手柄禁止操作指示灯、手柄允许操作指示灯、手动模式指示灯、自动模式指示灯、合闸指示灯、分闸指示灯、合闸/分闸按键、手动/自动按键、手柄开/关按键和总开关。

作为本实用新型的优选方案：所述控制电路板上设有手柄遮挡片分限位检测点、手柄遮挡片合限位检测点、主减速电机正极、主减速电机负极、副减速电机正极、副减速电机负极、断路器分闸限位检测点、断路器合闸限位检测点、备用控制端口、公共接地端口和控制电压接入端。

作为本实用新型的优选方案：所述AC220V转DC12V开关电源模块上还设有零线接入端口和火线接入端口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型可以用手柄操作、面板按键操作和自动控制，通用性强，稳定性高，且成本可降低。

附图说明

图1是电动控制装置原理框图

图2是电源隔离电路

图3是手柄操作及手动自动选择控制电路

图4是断路器合分闸及自动控制电路

图5是电动控制装置总结构图

图6是电动控制装置底部结构图

图7是电动控制装置底部齿轮结构图

图8是控制操作面板示意图

在图5中，1.电动控制装置安装孔，2.电动控制装置外壳，3.手柄遮挡片分限位检测点，4.手柄遮挡片合限位检测点，5.主减速电机正极，6.主减速电机负极，7.副减速电机正极，8.副减速电机负极，9.断路器分闸限位检测点，10.断路器合闸限位检测点，11.控制电路板固定孔，12.控制电路板，13.备用控制端口，14.公共接地端口，15.控制电压接入端口，16.零线接入端口，17.火线接入端口，18.AC220V转DC12V开关电源模块，19.主轴齿轮，20.缓冲弹簧，21.传动齿轮，22.主减速电机主动轮，23.主减速电机，24.副减速电机，25.副减速电机主动轮，26.手柄遮挡片齿条，27.手柄遮挡片，28.手柄遮挡片分限位开关，29.手柄遮挡片合限位开关，30.主减速电机主动轮分离座。

在图6中，31.断路器合闸限位开关，32.滑块固定条，33.滑块，34.滑块齿轮卡槽，35.断路器拨动开关固定孔，36.断路器分闸限位开关。

在图7中，37.主轴动作齿轮。

在图8中，38.电源指示灯，39.手柄禁止操作指示灯，40.手柄允许操作指示灯，41.手动模式指示灯，42.自动模式指示灯，43.合闸指示灯，44.分闸指示灯，45.合闸/分闸按键，46.手动/自动按键，47.手柄开/关按键，48.总开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型实施例中，一种断路器电动控制装置，包括电动控制装置外壳，所述电动控制装置外壳的上下两端对称设有4个电动控制装置安装孔，电动控制装置外壳的上部设有控制电路板，控制电路板的右侧设有AC220V转DC12V开关电源模块，控制电路板通过控制电路板固定孔安装在电动控制装置外壳上，AC220V转DC12V开关电源模块的下部设有主轴齿轮、主减速电机主动轮和传动齿轮，传动齿轮分别与主轴齿轮、主减速电机主动轮啮合，主减速电机主动轮通过主减速电机带动，主减速电机固定安装在主减速电机主动轮分离座上，主减速电机主动轮分离座的中间位置还安装有与之垂直的手柄遮挡片，手柄遮挡片的底部一侧安装有手柄遮挡片分限位开关和手柄遮挡片合限位开关，手柄遮挡片的底部另一侧安装有手柄遮挡片齿条，手柄遮挡片齿条与副减速电机主动轮啮合，副减速电机主动轮通过副减速电机带动，副减速电机安装在电动控制装置外壳上，手柄遮挡片的顶部安装有主轴齿轮，电动控制装置外壳的底部设有两个相互平行的滑块固定条，滑块固定条的内存设有滑块，滑块的内侧设有滑块齿轮卡槽，滑块齿轮卡槽的中间位置设有断路器拨动开关固定孔，滑块齿轮卡槽的上下位置分布设有断路器合闸限位开关和断路器分闸限位开关，滑块齿轮卡槽的内部设有主轴动作齿轮，所述电动控制装置外壳的面板上设有电源指示灯、手柄禁止操作指示灯、手柄允许操作指示灯、手动模式指示灯、自动模式指示灯、合闸指示灯、分闸指示灯、合闸/分闸按键、手动/自动按键、手柄开/关按键和总开关。

控制电路板上设有手柄遮挡片分限位检测点、手柄遮挡片合限位检测点、主减速电机正极、主减速电机负极、副减速电机正极、副减速电机负极、断路器分闸限位检测点、断路器合闸限位检测点、备用控制端口、公共接地端口和控制电压接入端。

AC220V转DC12V开关电源模块上还设有零线接入端口和火线接入端口。

本实用新型的工作原理是：断路器手动操作方式有两种，一种为手柄插入旋转孔内转动手柄来打开或关闭断路器，另一种为通过电动控制装置上的手动开关按键来打开或关闭断路器。断路器自动操作方式为控制端接入到检测控制器或过载保护模块上，控制端有电压或接通则断开断路器，控制端无电压或开路则闭合断路器。在手柄操作时，在没按下“手柄开/关按键”时，继电器K1处在常闭端，手柄旋转孔被遮挡，手柄无法插入旋转孔，只有当按下“手柄开/关按键”，继电器K1向常开端吸合，手柄旋转孔的遮挡板移开，主减速电机脱离主轴，此时可用手柄转动旋转孔来开合断路器。用按键控制断路器开合，点击“手动/自动按键”，继电器K2吸合，当进入到手动模式时，可操作“合闸/分闸按键”对断路器控制，继电器K3的关断和接通对应断路器的合闸和分闸，在自动控制时，点击“手动/自动按键”，进入到自动模式，此时通过开关控制量输入端的输入电压来控制断路器的分合，当开关控制量输入端有电压时，断路器分闸，当开关控制量输入端无电压时，断路器合闸。

在图2实施例中，通过电感L1、L2和电容C6、C7的连接，按键自锁电路的正极及接地端均与主电源电路隔离开来，可降低对按键自锁电路的干扰，提高按键自锁电路的灵敏度和稳定性。其中S1按键对应图8中的总开关48。

图3中的SB-ON/OFF、SD/ZD、SB-ON、SB-OFF、ZD、SD分别对应图8中的手柄开/关按键47、手动/自动按键46、手柄允许操作指示灯40、手柄禁止操作指示灯39、自动模式指示灯42、手动模式指示灯41。图3中的ON2、OFF2分别对应图5中的手柄遮挡片合限位开关29、手柄遮挡片分限位开关28。DJ2端口接副减速电机，ZD-PR接图4中对应的ZD-PR线路。在SB-ON/OFF按键不按下时，继电器K1触点在常闭端，限位开关ON2与电源正极接通，限位开关OFF2与电源负极接通，DJ2端口电机正转，直到限位开关ON2断开，电机停止转动。在SB-ON/OFF按键按下时，继电器K1触点在常开端，限位开关ON2与电源负极接通，限位开关OFF2与电源正极接通，DJ2端口电机反转，直到限位开关OFF2断开，电机停止转动。在SD/ZD按键不按下时，继电器K2触点处在常闭端，连接的是K4继电器，其控制开关信号由图4中的JP1端口确定，此时ZD指示灯亮，处于自动模式下。在SD/ZD按键按下时，继电器K2触点处在常开端，图4中的电路控制部分得电，SD手动指示灯亮，处于手动模式。

其中按键、T1、T2、D1、D2、R1、R2、R3、R4、C3及OK1构成按键自锁电路，当SB-ON/OFF按键按下时，电源电压经SB-ON/OFF按键、D1为T1提供触发电压使其导通，则光耦OK1得电导通，继电器K1得电，其触点打向常开端，此时电容C3两端电压不能突变，T2在SB-ON/OFF按键按下时不导通，电流经R3和D2向电容C3充电。若再次按下SB-ON/OFF按键时，此时电容C3上的电压为T2提供触发电压，由于SB-ON/OFF按键导通，T1的阳极电压降低，T1截止，继电器K1触点恢复到常闭端，电容C3通过R2、T2的控制端和阴极进行放电，按键自锁电路恢复到原始状态。SD/ZD按键自锁电路及图4中的ON/OFF按键自锁电路原理和SB-ON/OFF按键自锁电路原理相同。

图4中的ON/OFF、LED-OFF、LED-ON分别对应图8中的合闸/分闸按键45、分闸指示灯44、合闸指示灯43，图4中的ON1、OFF1分别对应图6中的断路器合闸限位开关31、断路器分闸限位开关36。在ON/OFF按键不按下时，继电器K3触点在常闭端，限位开关OFF1与电源正极接通，限位开关ON1与电源负极接通，DJ1端口电机正转，直到限位开关OFF1断开，电机停止转动，断路器分闸。在SD/ZD按键按下时，继电器K3触点处在常开端，限位开关OFF1与电源负极接通，限位开关ON1与电源正极接通，DJ1端口电机反转，直到限位开关ON1断开，电机停止转动，断路器合闸。

在图5和图8实施例中，零线接入端口16和火线接入端口17接到220V后，打开总开关48，电压指示灯38亮，手柄禁止操作指示灯39亮，自动模式指示灯42亮，分闸指示灯44亮，装置默认处在手柄禁止操作，自动模式和断路器分闸状态。当需要手柄操作时，按下手柄开/关按键47，副减速电机24反转，直到手柄遮挡片27运动到手柄遮挡片分限位开关28处时，副减速电机24停止转动，此时手柄允许操作指示灯40亮，插入手柄可以对断路器手动分合闸。当用按键来控制分合闸时，按下手动/自动按键46，手动模式指示灯41亮，此时可按下合闸/分闸按键45对断路器操作。当操作合闸和分闸时，副减速电机24固定不动，传动齿轮21和主减速电机主动轮22连接在一起。主减速电机23在合闸时反转，直到图6中的断路器合闸限位开关31断开时，主减速电机23停止工作，合闸到位；主减速电机23在分闸时正转，直到图6中的断路器分闸限位开关36断开时，主减速电机23停止工作，分闸到位。

在图6和图7实施例中，主轴动作齿轮37带动滑块33运动，向上运动到合闸限位开关31处时停止运动，向下运动到分闸限位开关36处时停止运动。