一种智能控温断路器的制作方法

1.本发明涉及电流的开关装置技术领域，具体涉及一种智能控温断路器。


背景技术：

2.断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机，是低压配电网中一种重要的保护电器。其作用原理是当电流突然改变时，时间产生强大磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度造成断路器跳闸，其中最为核心部件的磁感线圈是必不可少的，但是由于我国电网的标准频率是50hz，而磁感线圈具有“通直流，阻交流”的特性，本身当线圈通过交流电时就会产生热量再加上电阻通电产生的热量，在现有技术中，([中国实用新型]cn201721674189.8一种防火防雷漏电保护断路器电路)记载了“通过并联热敏电阻和运算放大器分压接通晶闸管的控制极，当热敏电阻温度上升到一定温度值时，其两极阻值下降直至将晶闸管导通，从而接通串联线圈，最终实现线圈脱扣保护”的技术方案。但是这样的断路器外壳在长时间高温的炙烤下定然会加快老化速度，甚至会因此产生火灾以及漏电的安全风险。


技术实现要素：

[0003]
为此，本发明提供一种智能控温断路器，以解决现有技术中由于磁感线圈发热而导致断路器加快老化的问题。
[0004]
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005]
本发明公开了一种智能控温断路器，包括散热机壳、控温线圈装置、组装机架、格栅灭弧室、磁热脱扣器和电动脱扣器，所述散热机壳设置在组装机架后侧，所述组装机架上设置有控温线圈装置、格栅灭弧室、磁热脱扣器和电动脱扣器，所述电动脱扣器、控温线圈装置和磁热脱扣器依次串联在一起，所述格栅灭弧室分别与电动脱扣器和磁热脱扣器相连。
[0006]
进一步的，所述控温线圈装置包括直滑电位器、感应线圈、电动位移装置、散热管道，所述组装机架上螺接固定设置有电动位移装置，所述电动位移装置与直滑电位器传动连接，所述电动位移装置上固定插设有散热管道，所述散热管道内设置有温度传感器，所述散热管道外侧插设有感应线圈，所述感应线圈与电动位移装置滑动连接。
[0007]
进一步的，所述电动位移装置包括步进电机、安装架、丝杠、触点和位移滑块，所述散热管道插设在安装架上，所述安装架内设置有感应线圈，所述感应线圈与触点滑动连接，所述触点设置在位移滑块，所述位移滑块套设在丝杠上，所述位移滑块与丝杠螺纹传动连接，所述丝杠与步进电机传动连接，所述位移滑块与直滑电位器滑动连接。
[0008]
进一步的，所述散热机壳包括螺孔、散热风扇和壳体，所述壳体设置有若干螺孔和散热风扇，所述组装机架与壳体螺接固定，所述直滑电位器与散热风扇电连接。
[0009]
进一步的，所述电动脱扣器包括脱扣开关、传动齿轮组、弹性齿条、电连接滑槽和
磁感电动装置，所述感应线圈与磁感电动装置磁性连接，所述磁感电动装置与弹性齿条相抵，所述弹性齿条滑动设置在电连接滑槽内，且所述弹性齿条与传动齿轮组啮合传动连接，所述传动齿轮组与脱扣开关啮合传动连接。
[0010]
进一步的，所述磁感电动装置包括干簧管、挡块、导体和推拉电磁铁，所述感应线圈与干簧管磁性连接，所述干簧管通过导体与推拉电磁铁串联，所述推拉电磁铁与挡块传动连接，所述挡块与弹性齿条相抵。
[0011]
进一步的，所述弹性齿条包括弹簧杆、限位凸起、齿条和推块，所述挡块与限位凸起相抵，所述限位凸起设置在齿条底部，所述齿条与传动齿轮组传动连接，所述齿条的一端固定设置有推块，所述推块滑动设置在电连接滑槽内，所述齿条的另一端活动插设有弹簧杆。
[0012]
进一步的，所述磁热脱扣器包括导电体、电热体、永磁体、衔铁和推杆，所述组装机架上设置有导电体，所述导电体与电热体相连，所述电热体内安装有永磁体，所述永磁体与衔铁磁性连接，所述衔铁上与推杆螺接固定。
[0013]
进一步的，所述组装机架包括导电片、机架、接线螺丝和引流片，所述导电体与导电片相连，所述引流片设置在接线螺丝上，所述接线螺丝设置在机架两端，所述格栅灭弧室与引流片相连，所述引流片通过推块与电连接滑槽相连，所述导电片通过衔铁与感应线圈的一端相连，所述感应线圈的另一端与电连接滑槽相连。
[0014]
进一步的，还包括单片机控制器，所述单片机控制器包括单片机和数据通讯端口，所述步进电机、温度传感器和数据通讯端口均与单片机电连接。
[0015]
本发明具有如下优点：
[0016]
本发明相比较现有技术，具有更高的灵活性，当通过感应线圈的电流增大时，其温度也会相应的提高，此时，单片机通过温度传感器监测线圈的温度，当温度过高时，单片机驱动步进电机带动丝杠转动，使得位移滑块的位置改变，继而使得电流通过感应线圈的匝数改变，从而调节磁通量降低，线圈温度；同时位移滑块还拨动直滑电位器，由于直滑电位器与散热风扇相连，由此起到调节散热风扇功率的技术效果，从而提高通风量以及散热效率，由此在这两方面因素共同做作用下，解决了现有技术中由于磁感线圈发热而导致断路器加快老化的问题。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0018]
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0019]
图1为本发明提供的一种智能控温断路器的立体图；
[0020]
图2为本发明提供的一种智能控温断路器的电动脱扣器立体图；
[0021]
图3为本发明提供的一种智能控温断路器的组装机架立体图；
[0022]
图4为本发明提供的一种智能控温断路器的磁感电动装置立体图；
[0023]
图5为本发明提供的一种智能控温断路器的磁热脱扣器立体图；
[0024]
图6为本发明提供的一种智能控温断路器的电动位移装置立体图；
[0025]
图7为本发明提供的一种智能控温断路器的弹性齿条立体图；
[0026]
图8为本发明提供的一种智能控温断路器的控温线圈装置立体图；
[0027]
图9为本发明提供的一种智能控温断路器的散热机壳立体图；
[0028]
图中：1散热机壳；11螺孔；12散热风扇；13壳体；2控温线圈装置；21直滑电位器；22感应线圈；23电动位移装置；231步进电机；232安装架；233丝杠；234触点；235位移滑块；24散热管道；3组装机架；31导电片；32机架；33接线螺丝；34引流片；4格栅灭弧室；5磁热脱扣器；51导电体；52电热体；53永磁体；54衔铁；55推杆；6电动脱扣器；61脱扣开关；62传动齿轮组；63弹性齿条；631弹簧杆；632限位凸起；633齿条；634推块；64电连接滑槽；65磁感电动装置；651干簧管；652挡块；653导体；654推拉电磁铁。
具体实施方式
[0029]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0030]
如图1-9，本发明公开了一种智能控温断路器，包括散热机壳1、控温线圈装置2、组装机架3、格栅灭弧室4、磁热脱扣器5和电动脱扣器6，散热机壳1设置在组装机架3后侧，用于将热量排出，以起到散热的效果。组装机架3上设置有控温线圈装置2、格栅灭弧室4、磁热脱扣器5和电动脱扣器6，电流通过控温线圈装置2产生磁场，当电流在短时间出现急剧变化时，相应的磁场强度也会发生改变。并且最为核心部件的控温线圈装置2也是断路器中主要的热源。电动脱扣器6、控温线圈装置2和磁热脱扣器5依次串联在一起，电动脱扣器6起短路保护的作用，而磁热脱扣器5可以反复使用，起到过载保护的作用。格栅灭弧室4分别与电动脱扣器6和磁热脱扣器5相连。当断路器断开的时候，产生的电弧将引入格栅灭弧室4中并别切断消化。
[0031]
根据本发明公开的一个具体实施例，组装机架3上螺接固定设置有电动位移装置23，电动位移装置23实际上是一个滑动变阻器，起到分压分流以及调节功率的作用。电动位移装置23与直滑电位器21传动连接，电动位移装置23通过单片机驱动步进电机自动控制，并通过电动位移装置23带动直滑电位器21移动。电动位移装置23上固定插设有散热管道24，主要用来传递以及排出，散热管道24内设置有温度传感器，散热管道24外侧插设有感应线圈22，感应线圈22与电动位移装置23滑动连接，由此来达到控制感应线圈22电流通过的匝数，继而调节磁通量的效果。
[0032]
根据本发明公开的一个具体实施例，散热管道24插设在安装架232上，安装架232内设置有感应线圈22，感应线圈22产生的热量导入散热管道24上，并通过散热机壳1排出到外界。同时感应线圈22与触点234滑动连接，触点234设置在位移滑块235，感应线圈22上的电流将通过触点234，从位移滑块235上导出，由此调节电流通过线圈的匝数，由此起到调节
磁通量的效果。更进一步的，当在工矿企业或在国家电网等工作场合中，需要加大电流时，步进电机231可以带动位移滑块235移动，使得触点234在线圈上移动，从而减小磁通量，降低感应线圈22产生的热量，同时位移滑块235还可以带动直滑电位器21，提高风扇的转速，由此来加强散热风扇12的散热效果，由此使得断路器外壳不至由于高温炙烤而加速老化，从而减少发生安全事故的风险。
[0033]
根据本发明公开的一个具体实施例，壳体13设置有若干螺孔11以便与壳体13螺接固定，散热风扇12设置在壳体13上，直滑电位器21与散热风扇12电连接，起到限流以及调节散热风扇12功率的作用，位移滑块235套设在丝杠233上，位移滑块235与丝杠233螺纹传动连接，丝杠233与步进电机231传动连接，由此通过步进电机231即可对位移滑块235的位置进行调节，位移滑块235上设置有触点，所述位移滑块235与直滑电位器21滑动连接，因此在位移滑块235移动的过程中可以同时对散热风扇12的功率以及线圈磁通量进行调整，由此防止出现断路器通过发热的问题，并且可以在多种场合下应用，提高了断路器的通用性。
[0034]
根据本发明公开的一个具体实施例，如图3所示，感应线圈22与磁感电动装置65磁性连接，进一步的说，在感应线圈22的电流急剧变化的情况下，磁感电动装置65会受到感应线圈22产生磁场变化的影响，由于磁感电动装置65与弹性齿条63相抵，弹性齿条63滑动设置在电连接滑槽64内，当磁感电动装置65启动时机构就会脱扣，从而实现短路保护的效果。弹性齿条63与传动齿轮组62啮合传动连接，如图2所述，传动齿轮组62与脱扣开关61啮合传动连接，由此通过扳动脱扣开关61即可使得断路器开始工作。
[0035]
根据本发明公开的一个具体实施例，磁感电动装置65包括干簧管651、挡块652、导体653和推拉电磁铁654，当电路短路时，感应线圈22的电流会突然加大，继而感应线圈22的磁场强度会得到提升。由于感应线圈22与干簧管651磁性连接，当干簧管651感应到线圈磁场增强时就会导通，当磁场减弱时，就会断开。由于干簧管651通过导体653与推拉电磁铁654串联，推拉电磁铁654与挡块652传动连接，挡块652与弹性齿条63相抵，当扳动脱扣开关61时，断路器就会接通，当干簧管651接通时，推拉电磁铁654带动挡块652下移，即可使得断路器断开，以实现短路保护的效果。
[0036]
根据本发明公开的一个具体实施例，弹性齿条63包括弹簧杆631、限位凸起632、齿条633和推块634，挡块652与限位凸起632相抵，限位凸起632设置在齿条633底部，齿条633与传动齿轮组62传动连接，齿条633的一端固定设置有推块634，推块634滑动设置在电连接滑槽64内，齿条633的另一端活动插设有弹簧杆631。
[0037]
根据本发明公开的一个具体实施例，磁热脱扣器5包括导电体51、电热体52、永磁体53、衔铁54和推杆55，组装机架3上设置有导电体51，导电体51与电热体52相连，电热体52内安装有永磁体53，永磁体53与衔铁54磁性连接，衔铁54上与推杆55螺接固定。当电路出现过载问题时，由于通过电热体52的电流会提高，因此电热体52的温度就会进一步上升，永磁体53在温度提高情况在，(在工作温度范围内)其磁性会减弱，由于衔铁54与永磁体53磁性吸引，电流通过电热体52进入衔铁54，从而使得断路器导通，因此，在永磁体磁性减弱的情况下，衔铁54就会被衔铁54上套设的弹簧顶起，从而截断电流，由此实现过载保护的目的，并且此磁热脱扣器5可以重复使用，相比较现有技术更换保险丝的方式更加便捷而且耐用性更高。
[0038]
根据本发明公开的一个具体实施例，组装机架3包括导电片31、机架32、接线螺丝
33和引流片34，导电体51与导电片31相连，引流片34设置在接线螺丝33上，接线螺丝33设置在机架32两端，引流片34通过推块634与电连接滑槽64相连，导电片31通过衔铁54与感应线圈22的一端相连，感应线圈22的另一端与电连接滑槽64相连。在家庭电路中，火线和零线接在接线螺丝33上电流通过导电片31以及引流片34与断路器的各个部件电连接，格栅灭弧室4与引流片34相连，可以起到隔绝电弧的效果。而磁感电动装置65与磁热脱扣器5串联设置在两个接线螺丝33之间，由此起到过载保护以及短路保护的作用。
[0039]
根据本发明公开的一个具体实施例，还包括单片机控制器7，单片机控制器7包括单片机和数据通讯端口，步进电机231、温度传感器和数据通讯端口均与单片机电连接，单片机通过数据通讯端口与外界保持通讯，从而实现与物联网连接。而温度传感器用于检测断路器的温度，同时单片机通过控制不进电机转动，来实现对断路器温度调节的目的，从而减少占用单片机的资源，提高工作效率
[0040]
本发明实施例的使用过程如下：
[0041]
本发明公开了一种智能控温断路器，其具体使用时，首先当断路器感应线圈22通过电流强度增大时，感应线圈22的发热量会提高，同时将热量转移到散热管道24上，然后当温度传感器监测到温度提升时，会通过单片机驱动步进电机231，继而通过步进电机231带动丝杠233转动，由此使得位移滑块235移动，最后在位移滑块235移动移动的过程中，感应线圈22通电的匝数会改变，同时位移滑块235拨动直滑电位器21，从而调节散热风扇12的散热效果，由此在这两方面的作用下，实现防止磁感线圈发热而导致断路器加快老化的效果。
[0042]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。