1.本发明涉及一种磁控操动机构，特别是一种配置手动的磁控操动机构。
背景技术：
2.断路器在电网中起控制和保护作用，是接通和断开回路、切除和隔离故障的重要设备，它的性能好坏直接决定电网的安全运行。操动机构是断路器的重要组成部分，是断路器的神经中枢，断路器的分、合闸动作是靠操动机构来完成的，因此操动机构的工作性能直接关系到断路器的可靠性。我国中压断路器的操动机构主要有手动、电磁、弹簧和永磁机构。手动操动机构结构简单，不需要合闸电源，但不能遥控；电磁操动机构加工容易，运行经验多，但需要大功率的合闸直流电源，耗费材料多，暂时失电后不能手动合闸操作；弹簧操动机构要求合闸的容量小，交、直流两用，暂时失电后仍能手动操作，但结构复杂，零部件加工精度要求高；永磁操动机构结构简单、加工容易，操作功小，但永磁机构的常态退磁率大，失磁温度低，而分闸时又无法控制退磁，失电后仍不能手动合闸，通常和手动弹簧操动机构共同使用。上述机构共同缺点就是开断速度慢，不能满足电网优化设置分段、分界极差保护的需要，更不能满足双碳目标下数字配电网建设基础的要求。我国2005年有人将潜艇用军标断路器产品技术路线准备国产化，开始研究新的磁控材料，于2010年开发出磁控机构，所谓磁控机构就是用半硬磁磁控材料做成动、静铁芯，并利用铁芯材料的记忆特性，通过内置线圈操动动、静触头充磁后合闸并保持，退磁后在内置弹簧力的作用下分闸的机构，机构单极安装，轴向运动。磁控机构的研制成功推动了快速磁控断路器的发展，快速磁控断路器的出现，可优化变电站出线断路器、主干线分段断路器和分支线分界断路器的电流极差保护设置，缩短隔离及恢复非故障段的供电时间，减少用户故障的平均停电时间。可以快速抑制投切容性或感性负载时的合闸涌流和操作过电压。磁控操动机构虽然具有尺寸小、功耗小、速度快和失磁温度高等鲜明特点，但磁控机构没有实质的手动合闸功能，当磁控机构线圈断线或匝间短路、二次回路接触不良以及铁芯不能激磁的情况下，磁控机构不能手动临时合闸供电和需要手动合闸助力的检修，又由于磁控机构单极使用，竖直运动，又无法和单独手动操动机构配合使用，所以人们研究多年，但一直没有解决，而且是一直渴望解决的技术难题。
技术实现要素：
3.本发明的目的是针对上述技术中存在的问题，提供一种配置手动的磁控操动机构，解决了磁控机构线圈断线或匝间短路、二次回路接触不良以及铁芯不能激磁的情况下，磁控机构不能手动临时合闸供电和需要合闸操动助力检修的问题，解决了磁控机构不能手动操动的技术难题。
4.本发明的目的是这样实现的：包括动铁芯、铁芯接头、动力拐臂、阻力拐臂、滚轮和凸轮，其特征是：动铁芯和铁芯接头相连，铁芯接头和阻力拐臂相连，动力拐臂和滚轮相连，凸轮离开滚轮后，动力拐臂悬臂。
5.如上所述的配置手动的磁控操动机构，其特征是：凸轮和滚轮接触后，凸轮卡住滚轮。
6.如上所述的配置手动的磁控操动机构，其特征是：凸轮包括凸爪，凸轮离开滚轮后，凸爪卡住凸轮的端面。
7.如上所述的配置手动的磁控操动机构，其特征是：凸轮和飞轮相连，凸轮通过飞轮依次先卡住滚轮，后被凸爪卡住。
8.如上所述的配置手动的磁控操动机构，其特征是：凸轮和棘轮相连，凸轮通过棘轮依次先卡住滚轮，后被凸爪卡住。
9.如上所述的配置手动的磁控操动机构，其特征是：铁芯接头侧板有凸台和向外伸出的固定销。
10.如上所述的配置手动的磁控操动机构，其特征是：动铁芯上部包括静铁芯，周围包括凸轮、飞轮和弹簧，下部包括铁芯接头、动力拐臂和阻力拐臂。
11.如上所述的配置手动的磁控操动机构，其特征是：动铁芯上部包括静铁芯，周围包括凸轮、棘轮和弹簧，下部包括铁芯接头、动力拐臂和阻力拐臂。
12.本发明有益技术效果：动铁芯和铁芯接头相连，铁芯接头和阻力拐臂相连，动力拐臂和滚轮相连，凸轮离开滚轮后，动力拐臂悬臂，有效的隔离了电磁控制和手动控制两种不同操动方式的相互干扰，解决了磁控配手动的技术难题，产品由不可能实现，变为可能，并结构简单、安全可靠。
13.本发明凸轮和滚轮接触后，凸轮卡住滚轮，就是说手动合闸过程中凸轮驱动滚轮，带动动力拐臂向合闸方向运动，合闸到位凸轮卡住滚轮保持合闸，省去了现有技术中许多合闸锁扣的零件，本发明具有显著的进步。
14.本发明凸轮包括凸爪，凸轮离开滚轮后，凸爪卡住凸轮的端面，凸爪对凸轮起反向限位作用，凸轮顺时针转动接近合闸时，凸轮轮廓在凸爪的斜面滑动，合闸到位凸轮轮廓停止滑动，保持和凸爪的斜面接触，凸爪受到限制。当手动合闸后的手动分闸或退出手动合闸位置时，凸轮继续顺时针转动，当凸轮轮廓离开凸爪的斜面时，凸爪解除限制，并在弹簧的作用下，凸爪的限位面转进凸轮缺口卡住凸轮的端面，凸轮不能反向旋转，为动力拐臂让出了悬臂的自由空间，为电动磁控的可靠动作提供了保障，此结构省去了现有技术中许多分闸锁扣零件，节省材料，降低成本。
15.本发明凸轮和飞轮相连，凸轮通过飞轮依次先卡住滚轮，后被凸爪卡住，由于飞轮具有链轮停止转动，芯子仍能向运转方向继续旋转的特点，利用这个特点，飞轮过中后弹簧释放势能，带动凸轮向顺时针合闸方向转动。虽然此结构可以一次合闸到位，但链轮分度圆直径很大，机构体积增大。又由于磁控机构为单极使用，操动手柄每极合、分各一个，配到断路器上就六个，结构复杂，带着这些问题对本发明的结构进行了模拟试验，试验中发现手动每次合闸和分闸都有交替的规律性，由于飞轮转动角度过180度，弹簧才能过中释放能量，而且凸轮被凸爪卡住时需要转动一个角度，那么飞轮实际合闸的转动角度不到180度，因此可以把飞轮限定在两个操动角度下工作，第一个角度为手动合闸后，凸轮卡住滚轮保持合闸；第二个角度为手动分闸后，凸轮离开滚轮后被凸爪卡住保持分闸。每个角度大于90度即可，由此得到了一个操作手柄合闸一次到位并同向转动实现合、分闸两个功能的预料不到的技术效果，优化了产品结构，减小了机构体积，减少了工人的劳动强度和时间，降低电网
运行、运维成本。由于操动角度的减小，链轮分度圆的直径只需要比飞轮大一点即可，使产品结构小型化，本发明比现有技术的手动操动方式简单，制造成本低。
16.本发明凸轮和棘轮相连，凸轮通过棘轮依次先卡住滚轮，后被凸爪卡住，由于棘轮具有棘爪停止驱动后，自身在其它驱动力的作用下还能向前转动的特点，可以实现一个手柄的合、分闸，虽然他不能合闸一次到位，但每次合闸的转角小，适合配套断路器外部窄小的空间，为用户提供了又一种操作方式，方便用户选择。
17.本发明铁芯接头侧板有凸台和向外伸出的固定销，凸台是磁控铁芯不能退磁时，撬开动铁芯分闸的施力点，保证机构故障时能够分闸隔离，同时满足磁控机构检修的需要；向外伸出的固定销用于操动断路器的合、分指示，为产品的安全运行和维护提供了直接、可靠的机械指示。
18.本发明动铁芯上部包括静铁芯，周围包括凸轮、飞轮和弹簧或凸轮、棘轮和弹簧，下部包括铁芯接头、动力拐臂和阻力拐臂，都是将零件合理的设置在动铁芯的周围，使直径比较大的铁芯配置手动合闸后，结构紧凑、体积减小、质量减轻、成本降低，适合新、老断路器的配套使用，经济效益十分显著，具有明显的实用价值。
附图说明
19.图1是本发明配置手动的磁控操动机构手动合闸状态的外形结构图；
20.图2是图1的右视图；
21.图3是本发明配置手动的磁控操动机构磁控合闸状态的外形结构图；
22.图4是本发明配置手动的磁控操动机构手动合闸状态的另一实施例的外形结构图；
23.图5是图1、图4铁芯接头的外形结构图；
24.图6是图5的右视图。
25.图中：1.动铁芯，2.铁芯接头，3.操动手柄接头，4.链轮，5.阻力拐臂，6.动力拐臂， 7.滚轮，8.凸爪，9.凸轮，10.飞轮，11.弹簧，12.链条，13.静铁芯，14.棘轮，15.铁芯接头右侧板，16.固定销，17.铁芯接头左侧板。
具体实施方式
26.图1、图2和图3为一优选实施例，图4为另一实施例。
27.图1、图2和图3中，动铁芯(1)上部设置静铁芯(13)，正面设置链轮(4)、链条 (12)、飞轮(10)、凸轮(9)和凸爪(8)，背面设置弹簧(11)，两侧面设置这些部件的连接轴，下部设置铁芯接头(2)、阻力拐臂(5)、动力拐臂(6)和滚轮(7)。凸轮(9) 和飞轮(10)相连，手动操动过程中，操动手柄带动操动手柄接头(3)、链轮(4)顺时针转动，链轮(4)通过链条(12)带动飞轮(10)顺时针转动，飞轮(10)和凸轮(9)相连，凸轮(9)驱动滚轮(7)，带动动力拐臂(6)向合闸方向逆时针转动。当飞轮(10)第一次转动角度大于90度时，弹簧(11)过中释放势能，带着飞轮芯子脱离链条(12)的约束，顺时针快速转动合闸，合闸到位后，凸轮(9)卡住滚轮(7)保持合闸；当操动手柄再次顺时针转动，带动飞轮(10)第二次转动角度大于90度时，机构分闸到位，弹簧被少量拉伸储能，为避免弹簧释放能量，凸轮(9)被凸爪(8)卡住保持分闸。飞轮(10)齿数不变，链轮(4) 齿数增加，即分度圆增大可使操动手柄接头(3)的转动角
度变小，本优选实施例操动手柄的转动角度为75度。
28.图3示出，手动合闸后的手动分闸结束后，凸轮(9)离开滚轮(7)，动力拐臂(6)悬臂，为磁控操动提供了动作条件。当线圈通电，静铁芯(13)和动铁芯(1)激磁合闸，退磁分闸时，由于动力拐臂(6)悬臂自由。虽然动铁芯(1)和阻力拐臂(5)相连，但仍活动自如无阻。凸轮(9)离开滚轮(7)后，凸爪(8)卡住凸轮(9)的端面保持分闸。
29.图4所示的另一实施例中，动铁芯(1)上部设置静铁芯(13)，正面设置棘轮(14)、凸轮(9)和凸爪(8)，背面设置弹簧(11)，侧面设置这些部件的连接轴，下部设置铁芯接头(2)、阻力拐臂(5)、动力拐臂(6)和滚轮(7)。凸轮(9)和棘轮(14)相连，手动操动过程中，往复转动手柄使棘爪驱动棘轮顺时针转动，棘轮(14)和凸轮(9)相连，凸轮(9)驱动滚轮(7)，带动动力拐臂(6)向合闸方向逆时针转动，当棘轮(14)转动角度大于90度时，弹簧(11)过中释放势能，带动棘轮(14)脱离棘爪的制约，顺时针转动合闸，合闸到位后，凸轮(9)卡住滚轮(7)保持合闸；当操动手柄再次往复转动，棘爪驱动棘轮 (14)第二次转动大于90度角时，机构分闸到位，弹簧被少量拉伸储能，为避免弹簧释放能量，凸轮(9)被凸爪(8)卡住，保持分闸。
30.图5、图6示出铁芯接头左侧板(17)设置凸台和右侧板(15)设置向外伸出的固定销 (16)，凸台是磁控铁芯不能退磁时，撬开动铁芯分闸的施力点，保证机构故障时能够分闸隔离故障，同时满足磁控机构检修的需要；向外伸出的固定销(16)是操动断路器合、分指示的需要，为产品的安全运行和维护提供了直接、可靠的机械指示。
31.上述仅为本发明的两个实施例，在不偏离本发明权利要求的前提下，本发明会有多种实施方式。