自动转换开关电器的制作方法

本发明涉及电气设备领域，尤其是涉及自动转换开关电器。

背景技术：

自动转换开关电器(ATSE)主要适用于低压配电网络的紧急供电系统，用于在主用和备用两路电源之间进行切换。由于自动转换开关电器具有自动、手动两种工作模式，为了确保自动转换开关电器能够安全可靠地工作，通常都需要设置防呆结构，从而能够防止当自动转换开关电器处于自动模式时，仍能手动操作自动转换开关电器，以此能够避免误操作对电路以及操作人员的人身安全造成损害。

为了克服上述缺陷，现有技术中的自动转换开关电器多采用微动开关检测切换结构，来实现此功能。然而，由于微动开关检测机构的结构比较复杂，所需的零部件数量很多，导致其成本较高，并降低了产品可靠性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动转换开关电器，其不仅具有防呆功能，同时结构简单且成本较低。这种自动转换开关电器，包括：一个操作面板；一个光电耦合模块，设置在所述操作面板的一侧；一个驱动件，其与所述光电耦合模块配合，并可在一个第一极限位置和一个第二极限位置之间移动，以促使所述光电耦合模块输出电信号；以及一个控制器，用于接收所述电信号。当所述驱动件处于所述第一极限位置时，所述自动转换开关电器处于自动模式，且所述操作面板上的手动操作孔被遮挡；当所述驱动件处于所述第二极限位置时，所述自动转换开关电器处于手动模式，且所述操作面板上的手动操作孔被打开。由于在自动模式下驱动件转动到第一极限位置，此时驱动件可遮挡手动操作孔，能够防止扳手插入手动操作孔，使其不可能与连接到电机的轴套配合转动，有效地避免了在自动模式下，人为地通过扳手手动切换电路，故能够很好地达到防呆的效果。根据本发明的自动转换开关电器，通过光电耦合模块取代原有的微动开关驱动的设计，不仅结构更加简单，成本更低，并且由于整个控制过程的灵敏度更高，使得产品更加安全可靠。

依据本发明的一个方面，所述光电耦合模块和所述控制器均连接在所述操作面板的内侧，所述驱动件可伸入或远离所述光电耦合模块，通过阻断或接通所述光电耦合模块内部的光信号来控制其输出所述电信号。由于光电耦合模块不需要和机械零件接触，使用寿命 更长，因此相比于使用微动开关的自动转换开关电器，使用光电耦合模块的自动转换开关电器的运行过程更加稳定可靠。

依据本发明的另一方面，所述驱动件包括：一个手柄，连接到所述操作面板的内侧，并可在平行于所述操作面板的平面内转动，以打开或遮挡所述手动操作孔。

依据本发明的再一方面，所述操作面板还设有一个按键孔，所述手柄上设有一个导向键，所述导向键嵌设于所述按键孔的内部，并可在外力作用下沿其孔壁进行往复滑动，所述导向键具有一个对应于所述自动模式的第一滑动位置和一个对应于所述手动模式的第二滑动位置，通过导向键与按键孔之间的配合关系，简单地拨动导向键即可控制手柄的转动，增强了手柄的可操作性。

依据本发明的又一方面，所述导向键运动至所述第一滑动位置时，所述手柄覆盖于所述手动操作孔并将其遮挡，以防止扳手伸入；所述导向键运动至所述第二滑动位置时，所述手柄远离于所述手动操作孔并使其露出，使得所述扳手可伸入所述手动操作孔并与轴套相配合，不仅能够有效保证操作人员的人身安全，还避免了误操作对电路造成损害，增强了自动转换开关电器运行的可靠性。

依据本发明的又一方面，所述手柄还具有一个第一限位肋和一个第二限位肋，所述操作面板的内壁处也相应地设置有一个第一限位凸起和一个第二限位凸起，当所述导向键运动至所述第一滑动位置时，所述第一限位肋与所述第一限位凸起彼此卡接，当所述导向键运动至所述第二滑动位置时，所述第二限位肋与所述第二限位凸起彼此卡接，通过限位肋与限位凸起的配合关系，更好地实现了手柄的限位。

依据本发明的又一方面，所述光电耦合模块包括一个光接收器和一个光发射器，所述光接收器和所述光发射器之间具有一定间隙，所述手柄具有一个遮光片，当所述导向键运动至所述第一滑动位置时，所述遮光片位于所述光接收器和光发射器的间隙处，以阻断所述光发射器输出的光信号；当所述导向键运动至所述第二滑动位置时，所述遮光片远离所述光接收器和光发射器的间隙处，此时所述光接收器能够接收到所述光发射器输出的光信号，通过更好地控制光电信号的转换，确保其操作灵敏度。

依据本发明的又一方面，还具有一个定位件，设置于所述操作面板的内壁，并靠近于所述手动操作孔，当所述导向键运动至所述第一滑动位置时，所述手柄与所述定位件相抵接，此时定位件的存在使手柄的转动阻力突然变大，故能够给操作人员提供一个较为直接的动作反馈，不仅能够防止手柄因转动过度而产生的运动误差，还能够配合限位肋和限位凸起进一步增强定位效果。

依据本发明的又一方面，还具有一个安装架，其上设有一个限位孔，所述安装架固定到所述控制面板的内侧，所述手柄可活动地连接在所述安装架和所述控制面板之间，所述限位孔的至少一部分与所述手动操作孔相对应，所述遮光片可沿所述限位孔做往复运动，以进入或远离所述光接收器和光发射器的间隙处，通过设置安装架能够有效增强结构的连接稳固性。

依据本发明的又一方面，所述安装架还具有一个定位孔，其位于所述限位孔的下方，所述手柄上还设置有用于配合所述定位孔的定位突起，所述定位突起可在所述定位孔中滑动，并具有分别对应于所述第一滑动位置和所述第二滑动位置的两个极限位置，从而能够进一步增强手柄的定位效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。其中：

图1为本发明的自动转换开关电器的控制面板的外侧结构示意图，此时自动转换开关电器处于自动模式；

图2为本发明的控制面板内侧的结构示意图，此时自动转换开关电器处于自动模式；

图3为图2的纵向剖切示意图；

图4为本发明一种实施例的控制面板的内侧结构示意图，此时自动转换开关电器处于手动模式；

图5为本发明的控制面板的外侧结构示意图，此时自动转换开关电器处于自动模式；

图6为本发明又一种实施例的控制面板内侧的结构示意图，此时自动转换开关电器处于自动模式。

标号说明

操作面板10 光发射器32 导向键51

第一限位凸起101 驱动件40 遮光片52

第二限位凸起102 手柄50 安装架53

手动操作孔11 第一限位肋501 限位孔531

按键孔12 第二限位肋502 扳手60

光电耦合模块30 定位孔503 轴套70

光接收器31 定位突起504 控制器80

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

参阅图1和图2，示出了本发明的自动转换开关电器的局部示意图。自动转换开关电器包括：一个操作面板10、一个光电耦合模块30、一个控制器80以及一个驱动件40。光电耦合模块30设置在操作面板10的一侧。驱动件40其与所述光电耦合模块30配合，并可在一个第一极限位置和一个第二极限位置之间移动，以促使所述光电耦合模块30输出电信号。控制器80用于接收光电耦合模块30输出的电信号。当驱动件40处于第一极限位置时，自动转换开关电器处于自动模式，同时操作面板10上的手动操作孔11被遮挡。当驱动件40处于第二极限位置时，自动转换开关电器处于手动模式，同时操作面板10上的手动操作孔11被打开。由于在自动模式下驱动件40转动到第一极限位置，此时驱动件40可遮挡手动操作孔11，能够防止扳手60插入手动操作孔11，使其不可能与连接到电机的轴套70配合转动，有效地避免了在自动模式下，人为地通过扳手手动切换电路，故能够很好地达到防呆的效果。根据本发明的自动转换开关电器，通过光电耦合模块取代原有的微动开关驱动的设计，结构更加简单，成本更低，并且由于整个控制过程的灵敏度更高，使得产品更加安全可靠。

优选的是，结合图2和图3所示，光电耦合模块30和控制器80均连接在操作面板10的内侧，驱动件40可活动地连接在操作面板10的内侧，其一端可伸入或远离光电耦合模块30，通过阻断或接通光电耦合模块30内部的光信号来控制其输出电信号。应当理解的是，控制器80也可以不设置在操作面板10的内侧，例如可设置在自动转换开关电器的其他位置处，只要能够接收到光电耦合模块30发送的电信号即可。在本申请中，由于光电耦合模块不需要和机械零件接触，使用寿命更长，因此相比于使用微动开关的自动转换开关电器，使用光电耦合模块的自动转换开关电器的运行过程更加稳定可靠。

可选的是，驱动件40包括：一个手柄50，连接到操作面板10的内侧，并可在平行于操作面板10的平面内进行一定范围的转动，以打开或遮挡手动操作孔11。优选地，为了增强手柄50的结构强度，在手柄50的表面还设置有多条加强肋。

为了更好的驱动手柄50，操作面板10还设有一个按键孔12。优选的是，按键孔12 为呈圆弧状的长孔。手柄50上设有一个导向键51，导向键51嵌设于按键孔12的内部，并可在外力作用下沿其孔壁进行往复滑动。操作人员通过拨动导向键51，使得导向键51从按键孔12一端滑向另一端，从而带动整个手柄50转动。导向键51具有一个第一滑动位置和一个第二滑动位置，其中第一滑动位置对应于自动转换开关电器的自动模式，第二滑动位置对应于自动转换开关电器的手动模式。光电耦合模块与例如单片机的控制器配合自动判断手柄50的位置，结构简单，控制的稳定性高，并且操作准确可靠。

结合图1所示，当导向键51运动至第一滑动位置时，手柄50覆盖于手动操作孔11并将其遮挡，能够防止扳手60伸入。结合图4和图5所示，当导向键51运动至第二滑动位置时，手柄50远离于手动操作孔11并使其露出，使得扳手60可伸入手动操作孔11并与轴套70相配合。

为了更好的实现手柄的限位，手柄50还具有一个第一限位肋501和一个第二限位肋502，操作面板10的内壁处也相应地设置有一个第一限位凸起101和一个第二限位凸起102，当导向键51运动至第一滑动位置时，第一限位肋501与第一限位凸起101彼此卡接，将手柄50固定到第一极限位置，手动操作孔11被遮挡。当导向键51运动至第二滑动位置时，第二限位肋502与第二限位凸起102彼此卡接，将手柄50固定到第二极限位置，手动操作孔11被打开。

根据本发明的一个具体实施例，光电耦合模块30包括一个光接收器31和一个光发射器32，光接收器31和光发射器32之间具有一定间隙。手柄50具有一个遮光片52，当导向键51运动至第一滑动位置时，遮光片52位于光接收器31和光发射器32的间隙处，以阻断光发射器32输出的光信号。当导向键51运动至第二滑动位置时，遮光片52远离光接收器31和光发射器32的间隙处，此时光接收器31能够接收到光发射器32输出的光信号。

考虑到单靠限位肋501、502和限位凸起101、102之间的配合卡接，其限位效果有可会稍有不足，优选的是，自动转换开关电器还具有一个定位件103，设置在操作面板10的内侧，并靠近于手动操作孔11。优选的是，定位件103是一个柱状凸起。由于定位件103的存在，当导向键51运动至第一滑动位置时，第一限位肋501与第一限位凸起101彼此卡接的同时，手柄50与定位件103相抵接，使得手柄50的转动阻力突然变大，这时定位件103能够给操作人员提供一个较为直接的动作反馈，不仅能够防止手柄50因转动过度而产生的运动误差，还能够配合限位肋501、502和限位凸起101、102进一步增强定位效果，从而能够提供更好的用户体验。

参阅图6，其示出了根据本发明的一个可选实施例。为了增强安装的稳定性，自动转换开关电器还可以额外地设置有一个安装架53。安装架53固定到控制面板10的内侧，安装架53上设有一个限位孔531。手柄50可活动地连接在安装架53和控制面板10之间。可选的是，限位孔531为不规则孔，为了避免安装架53遮挡手动操作孔11，限位孔531的至少一部分与手动操作孔11相对应，与此同时，限位孔531的另一部分还包括一个圆弧状的长孔，使得遮光片52可沿限位孔531做往复运动，以进入或远离光接收器31和光发射器32的间隙处。此时可将光接收器31、光发射器32以及控制器固定安装到安装架53上，以增强结构的连接稳固性。

为了进一步增强手柄50的定位效果，安装架53还具有一个定位孔503。优选的是，定位孔503为呈圆弧状的长孔。定位孔503位于限位孔531的下方，手柄50上还设置有用于配合定位孔503的定位突起504，定位突起504可在定位孔503中往复滑动，并具有分别对应于第一滑动位置和第二滑动位置两个极限位置。可选的是，定位突起504是设置在手柄50表面的肋状物或者柱状物，此处并不具有局限性。

为了使得本领域技术人员更好地理解本申请，下面将具体介绍本申请自动转换开关电器的操作过程。

将手柄50上的导向键51拨动到第一滑动位置时，即操作面板上显示的自动位置，手柄50的第一限位肋501与操作面板10的内壁上的第一限位凸起101配合卡接，将手柄50保持固定到第一极限位置，此时手柄50的遮光片52处于光发射器32和光接收器31的间隙处，使得光接收器31接收不到光信号，并输出信号0给控制器80，ATSE处于自动操作模式，控制器80自动控制机构动作。此时，手动操作孔11被手柄50遮住，扳手60不能通过手动操作孔11伸入操作面板10从而无法配合连接到内部的轴套70，故无法人为地驱动电机转动。由于操作人员不能通过扳手60操作ATSE，这样就能够起到防呆作用，保证操作人员的人身安全，可提高自动转换开关电器的实用性和安全性。

将手柄50上的导向键51拨动到第二滑动位置时，即操作面板上显示的手动位置，手柄50的第二限位肋502与操作面板10的内壁上的第二限位凸起102配合卡接，将手柄50保持固定到第二极限位置，此时手柄50及其遮光片52不在光发射器32和光接收器31之间，使得光接收器31能够接收到光信号，并输出信号1给控制器80，ATSE处于手动操作模式，控制器80不能发出指令控制机构动作。此时，手动操作孔11没有被手柄50遮住，扳手60可通过手动操作孔11伸入操作面板10从而配合连接到内部的轴套70，进而能够人为地驱动电机转动。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。