安装有永磁式自动合闸机构和分闸机构的小型断路器的制作方法

本发明涉及断路器，具体涉及一种安装有永磁式自动合闸机构和分闸机构的小型断路器。

背景技术：

现在是物联网的时代，很多电器或者电子设备等都可以通过有线网络或者无线网络来控制。小型断路器同理，希望小型断路器可以具有可控制其自动分闸和合闸的功能。目前市场上的具有自动控制功能的小型断路器，其电动合闸和分闸机构多为小型电机带动齿轮，齿轮带动手柄使断路器合闸，或电机带动齿轮，齿轮转动脱扣杆，脱扣杆使断路器脱扣，分闸。这种电机式合闸分闸机构传动节数多，导致机构具有反应慢、零件多、占用空间大等缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明公开了一种安装有永磁式自动合闸机构和分闸机构的小型断路器。

本发明所采用的技术方案如下：

一种安装有永磁式自动合闸机构和分闸机构的小型断路器，所述断路器的基座上安装有合闸机构和分闸机构；所述合闸机构包括永磁、合闸线圈、合闸铁芯、销轴和拉杆；所述合闸线圈缠绕成中空的柱状；所述永磁安装于所述合闸线圈的中空结构的底端；所述合闸铁芯的一端插于所述合闸线圈的中空结构之中；所述拉杆的一端通过所述销轴与所述合闸铁芯的另一端可转动的连接；当所述合闸线圈通电，所述合闸铁芯的朝向靠近所述永磁的方向移动且所述合闸铁芯被所述永磁吸住；所述分闸机构包括分闸线圈和分闸铁芯；所述分闸线圈缠绕成中空的柱状；所述分闸铁芯插于所述分闸线圈的中空结构之内；所述分闸铁芯的一个端部安装有用于约束所述分闸铁芯和所述分闸线圈的相对位置的弹簧；当所述分闸线圈通电，所述分闸铁芯朝向使得弹簧压缩的方向移动，当所述分闸线圈断电，所述分闸铁芯朝向使得弹簧压缩的反方向移动。

其进一步的技术方案为，所述合闸线圈安装于第一固定骨架之上；所述第一固定骨架固定于断路器的基座。

其进一步的技术方案为，所述合闸线圈的中空结构的底端为封闭端；所述永磁固定于所述封闭端。

其进一步的技术方案为，所述分闸线圈安装于第二固定骨架之上；所述第二固定骨架固定于断路器的基座。

其进一步的技术方案为，所述分闸线圈的中空结构的顶端为环状端；所述分闸铁芯上设置有与所述分闸铁芯同轴且固定于所述分闸铁芯上端的推动段；所述推动段从所述环状端的通孔中伸出；弹簧套于所述推动段的外侧且卡在所述环状端和所述分闸铁芯之间。

其进一步的技术方案为，所述断路器包括转轴、手柄和脱扣杆；所述拉杆的另一端与转轴可转动的连接；所述转轴与手柄联动；所述脱扣杆位于所述分闸铁芯的上方。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种安装有永磁式自动合闸机构和分闸机构的小型断路器。当合闸指令发给断路器后，电磁合闸机构的合闸线圈得到电流，产生洛伦茨力，使合闸铁芯快速运动，合闸铁芯拉动拉杆，拉杆转动手柄，使断路器合闸。而永磁吸引合闸铁芯，使断路器保持在合闸位置，防止反弹，保证可靠合闸。当分闸指令发给断路器后，电磁分闸机构的分闸线圈得到电流，产生洛伦茨力，使分闸铁芯快速运动，分闸铁芯推动脱扣杆，脱扣杆转动使断路器脱扣，分闸。

由于本发明的合闸分闸过程是通过电磁力实现的，所以合闸、分闸反应速度快，速度小于0.1s，能提高断路器的分断能力。且由于设置了永磁，可以保证合闸可靠，不反弹。本发明结构简单，故障率低，可靠性高，占用空间少，成本低。

本发明的合闸机构和分闸机构是分开设置的，安装、维修更加简单，合闸机构和分闸机构分开工作，也不易出现故障。

附图说明

图1为安装有分闸机构和合闸机构的断路器的示意图。

图2为自动合闸机构的示意图。

图3为自动分闸机构的示意图。

图4为断路器的合闸状态的示意图。

图5为断路器的分闸状态的示意图。

图中：10、基座；20、合闸机构；21、永磁；22、合闸线圈；23、合闸铁芯；24、销轴；25、拉杆；30、转轴；40、手柄；50、脱扣杆；60、分闸机构；61、分闸线圈；62、弹簧；63、分闸铁芯。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

图1为安装有分闸机构和合闸机构的断路器的示意图。如图1所示，图3为安装有分闸机构和合闸机构的断路器的示意图。如图3所示，断路器安装有分闸机构60和合闸机构20。断路器还安装有手柄40、转轴30和脱扣杆50。

图2为自动合闸机构的示意图。如图2所示，合闸机构20包括永磁21、合闸线圈22、合闸铁芯23、销轴24和拉杆25。

合闸线圈22安装于第一固定骨架之上。第一固定骨架固定于断路器的基座10。合闸线圈22缠绕成中空的柱状。永磁21安装于合闸线圈22的中空结构底端。具体的，合闸线圈22的中空结构的底端为封闭端。永磁21固定于合闸线圈22的封闭端。合闸铁芯23的一端从合闸线圈22的上端插于合闸线圈22的中空结构之中。拉杆25的一端通过销轴24与合闸铁芯23的另一端可转动的连接。

当合闸线圈22通电，合闸铁芯23的朝向靠近永磁21的方向移动且合闸铁芯23被永磁21吸住。当合闸线圈22断电，合闸铁芯23在永磁21的吸力下保持不动。

图3为自动分闸机构的示意图。如图3所示，分闸机构60包括分闸线圈61、弹簧62和分闸铁芯63。

分闸线圈61安装于第二固定骨架之上。第二固定骨架固定于断路器的基座10。分闸线圈61缠绕成中空的柱状。分闸线圈61的中空结构的顶端为环状端。分闸铁芯63上设置有与分闸铁芯63同轴且固定于分闸铁芯63上端的推动段。推动段的直径小于分闸铁芯63的直径。分闸铁芯63从分闸线圈61的底端插于分闸线圈61的中空结构之内，推动段从分闸铁芯63的环状端的通孔中伸出。

分闸铁芯63的一个端部安装有用于约束分闸铁芯63和分闸线圈61的相对位置的弹簧62。弹簧62为螺旋弹簧，套于推动段的外侧，且弹簧62的两端分别卡在分闸线圈61的环状端和分闸铁芯63上端之间。

当分闸线圈61通电，分闸铁芯63在分闸线圈61的中空结构之内朝向使得弹簧62压缩的方向移动，当分闸线圈61断电，弹簧62复位，推动分闸铁芯63朝向使得弹簧62压缩的相反方向移动。

结合图1，断路器包括转轴30、手柄40和脱扣杆50。拉杆25的另一端与转轴30可转动的连接；转轴30与手柄40联动。脱扣杆50位于分闸铁芯63的上方。

图4为断路器的合闸状态的示意图。如图4所示，小型断路器自动合闸时，线路板得到合闸信号后，线路板给合闸线圈22通电，合闸线圈22产生磁场，合闸铁芯23在磁场力的作用下朝向靠近永磁21的方向移动，同时合闸铁芯23带动拉杆25向下移动且绕销轴24转动，拉动转轴30转动，手柄40与转轴30联动，之后手柄40转动带动断路器的动触头转动，向静触头方向运动，从而使动触头和静触头接触，开关合闸。

合闸铁芯23最后会被永磁21吸住，永磁21使得合闸铁芯23保持合闸位置，防止合闸铁芯23反弹，保证可靠合闸。

此时分闸线圈61为断电状态，分闸铁芯63保持不动。

图5为断路器的分闸状态的示意图。脱扣杆50可转动的固定于断路器的连杆。脱扣杆50包括一个延伸端，延伸端位于分闸铁芯63的上方。如图5所示，线路板得到分闸信号后，分闸线圈61通电，产生磁场，分闸铁芯63在磁场力的作用下朝向靠近分闸线圈61的环状端移动，弹簧62压缩，分闸铁芯63的推动段上移推动脱扣杆50的延伸端，脱扣杆50转动使得断路器脱扣，分闸。

此时合闸线圈22为断电状态，合闸铁芯23受开关本体内弹簧力的作用克服永磁21的磁力而向上运动至分闸位置。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。