本發明專利技術提供一種低壓集成電器，包括機架和設于機架上的轉軸，其特征在于：所述機架沿轉軸軸向設有轉動式觸頭機構和轉動式電磁機構，所述轉動式觸頭機構包括動觸頭組件和靜觸頭，所述動觸頭組件與轉軸相連接，所述靜觸頭經靜觸臂固定于機架上且與設于動觸頭組件上的動觸頭在同一橫切面上，所述轉動式電磁機構上設有當動觸頭和靜觸頭接觸時可使動、靜觸頭及動鐵芯、靜鐵芯保持吸合狀態的動鐵芯、靜鐵芯及套設于靜鐵芯上的電磁線圈，所述動鐵芯固定于轉軸上與動觸頭組件同軸轉動，所述靜鐵芯固定于機架上且與動鐵芯在同一橫切面上。該低壓集成電器不僅實現了電器可控、可靠及快速的接通與分斷，而且體積小、運行能耗低、使用壽命長。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種低壓集成電器。
技術介紹
幾十年來，低壓電器產品的性能指標、功能有了很大提高，特別是智能斷路器的誕生，標志著電器智能化時代的開始，但是，由于電器工作的復雜性及對其運行可靠性的要求，電器技術與產品的研究始終未實現飛躍，顯然，電器產品的發展制約了整個系統的發展。低壓控制與保護開關電器(CoMtrol aMd Protective SwitchiMg Devices-CPS)是20世紀80年代國際上推出的一種新型電器，其集成了斷路器、接觸器、電動機保護器與隔離開關的功能，系集成電器的雛形，因此，這種新型電器一出現就引起極大關注。目前，低壓集成電器已推出產品，如KB0-T(WLC)系列智能化產品，施耐德U系列，也有論文介紹有關內容，如王丹利在《低壓電器》2006年第5期發表的“SDMK1智能型控制與保護開關電器”，胡景泰等在《低壓電器》2004年第8期發表的“可通信智能化控制與保護開關電器的發展與應用”，蔡志遠等在《低壓電器》2003年第5期發表的“智能化集成低壓電器”，低壓集成電器可以采用二種方案，一種是以斷路器復雜的機械操作機構為基礎，另一種是以交流接觸器電磁機構為基礎，但是，這二種方案都難以解決高分斷能力與高電壽命、高操作頻率的矛盾，目前，低壓集成電器主要采用作為控制電器的交流接觸器傳統電磁驅動機構的結構形式，這種驅動機構無法滿足高速分斷，無法提高短路故障分斷能力，由于集成電器功能的多樣化，給技術經濟指標全面提高帶來困難，特別是如何大幅度縮短短路故障排除時間，提高其短路電流的分斷能力，提高電壽命成為集成電器的主要研究課題。為了解決集成電器最重要的指標，如分斷能力低，電壽命與機械壽命低的問題，必須考慮可控機構的新原理。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種低壓集成電器，該低壓集成電器不僅實現了電器可控、可靠及快速的接通與分斷，而且體積小、運行能耗低、使用壽命長。本專利技術的目的是這樣實現的這種低壓集成電器，包括機架和設于機架上的轉軸，其特征在于所述機架沿轉軸軸向設有轉動式觸頭機構和轉動式電磁機構，所述轉動式觸頭機構包括動觸頭組件和靜觸頭，所述動觸頭組件與轉軸相連接，所述靜觸頭經靜觸臂固定于機架上且與設于動觸頭組件上的動觸頭在同一橫切面上，所述轉動式電磁機構上設有當動觸頭和靜觸頭接觸時可使動、靜觸頭保持吸合狀態的動鐵芯、靜鐵芯及套設于靜鐵芯上的電磁線圈，所述動鐵芯固定于轉軸上與動觸頭組件同軸轉動，所述靜鐵芯固定于機架上且與動鐵芯在同一橫切面上。本專利技術的顯著特點在于由于采用快速起動的快速驅動電機與轉動式電磁機構組合的驅動機構，取代斷路器復雜的機械操作機構與交流接觸器傳統電磁驅動機構的結構形式，實現了電器可控、可靠及快速的接通與分斷，保證在接通過程轉動式觸頭機構、快速驅動電機、轉動式電磁機構撞擊能量小，觸頭不彈跳，分斷過程快速可靠。此外，快速驅動電機與轉動式電磁機構相配合的驅動機構，各自發揮優勢，解決了觸頭大開距的問題，并使整個結構的容量、體積與重量都很小，運行能耗極低，從而提高其各項性能指標，特別是短路電流分斷能力、電壽命與機械壽命，具有頻繁控制與短路故障、電動機故障保護功能。附圖說明圖1是本專利技術實施例1的結構示意圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是圖1的B-B剖視圖。圖4是本專利技術實施例1的電路示意圖。具體實施例方式本專利技術的低壓集成電器，包括機架1和設于機架上的轉軸2，其特征在于所述機架1沿轉軸2軸向設有轉動式觸頭機構3和轉動式電磁機構4，所述轉動式觸頭機構3包括動觸頭組件5和靜觸頭6，所述動觸頭組件5與轉軸2相連接，所述靜觸頭6經靜觸臂7固定于機架1上且與設于動觸頭組件5上的動觸頭8在同一橫切面上，所述轉動式電磁機構4上設有當動觸頭8和靜觸頭6接觸時可使動、靜觸頭保持吸合狀態的動鐵芯9、靜鐵芯10及套設于靜鐵芯10上的電磁線圈11，所述動鐵芯9固定于轉軸2上與動觸頭組件5同軸轉動，所述靜鐵芯10固定于機架1上且與動鐵芯9在同一橫切面上。為了實現電器的快速接通與分斷，所述的轉軸2由快速驅動電機12驅動。上述動觸頭組件5設有拐形動觸臂13、用以使動、靜觸頭保持壓緊狀態的壓緊彈簧14和彈簧支撐架15，所述轉軸2上設有拐形動觸臂鉸接架16，所述拐形動觸臂13觸頭端設有動觸頭8，所述拐形動觸臂13中部鉸接于動觸臂鉸接架16上，所述拐形動觸臂13非觸頭端與壓緊彈簧14相連接，所述壓緊彈簧14下部與彈簧支撐架15上端部相連接，所述彈簧支撐架15下端部連接在轉軸2上。上述動、靜觸頭接觸所經正向轉角小于動、靜鐵芯接觸端面接觸所需經過的轉角。為了實現電器的可控接通與分斷，上述低壓集成電器設有供電系統17、信號采集與智能控制系統18、電機控制電路19和線圈供電電路20，所述信號采集與智能控制系統18的一個輸出端與電機控制電路19的輸入端相接，信號采集與智能控制系統18的另一個輸出端與線圈供電電路20的輸入端相接，所述電機控制電路19的輸出端接到快速驅動電機12，所述線圈供電電路20與電磁線圈11相連接，所述供電系統17分別與信號采集與智能控制系統18、電機控制電路19、線圈供電電路20和快速驅動電機12的電源輸入端相接。上述的拐形動觸臂13和靜觸臂7上分別設有與電器工作電路相連接的接線柱21。為了使電器的分斷更加安全可靠，上述轉動式觸頭機構3外側設有滅弧罩22。上述動鐵芯9上設有使動、靜鐵芯保持常開狀態的動鐵芯復位彈簧23。工作時，首先，電器收到合閘信號，電器的信號采集與智能控制系統18通過電機控制電路19控制快速驅動電機12快速啟動，帶動動觸頭組件5的動觸頭8與轉動式電磁機構4的動鐵芯9轉動。在達到適當位置時，電器的信號采集與智能控制系統18輸出控制信號到線圈供電電路20，通知線圈供電電路20給電磁線圈11供電，此時靜鐵芯10具磁性，吸引動鐵芯9朝著靜鐵芯10所在方位繼續運轉。與此同時，電器的信號采集與智能控制系統18通過電機控制電路19控制快速驅動電機12停機，此時動觸頭組件5的動觸頭8僅在動、靜鐵芯相互的磁力作用下繼續轉動。隨著轉軸2的轉動，動觸頭組件5的動觸頭8與靜觸頭6接觸，此時轉動式電磁機構4的動、靜鐵芯還未完全吸合，動、靜鐵芯為了實現完全吸合，就會帶動轉軸2繼續轉動一定角度，由于拐形動觸臂13中部鉸接于轉軸2的動觸臂鉸接架16上，且其非觸頭端9又經一壓緊彈簧14和彈簧支撐架15與轉軸2相連接，所以當轉軸2繼續轉動一定角度時，壓緊彈簧14受到壓縮，在壓緊彈簧14彈力的作用，動觸頭8就與靜觸頭6緊緊地接觸在一起了。因此，從快速驅動電機12啟動到動、靜觸頭完全閉合整個接通的動態過程實現了最佳的接通過程。由于快速驅動電機12退出運行，轉動式電磁機構4將以極小的功耗使動、靜觸頭保持閉合，以保證電器運行。短路故障發生后，信號采集與智能控制系統在采集到短路故障信號并進行正確判斷后，控制快速驅動電機12快速起動，與壓緊彈簧14反力合作，以小的電磁時間常數彌補機械時間常數的不足，完成大開距觸頭系統的動態控制，并實現最佳時刻的快速分斷。如果屬正常分斷，則按正常分斷控制程序完成分斷過程；如果屬于電動機過載、斷相、三相電流不平衡、過電壓、欠電壓、接地、相序反等故障時，則按不同要求的分斷控制程序完成分斷過程，由于采本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種低壓集成電器，包括機架和設于機架上的轉軸，其特征在于：所述機架沿轉軸軸向設有轉動式觸頭機構和轉動式電磁機構，所述轉動式觸頭機構包括動觸頭組件和靜觸頭，所述動觸頭組件與轉軸相連接，所述靜觸頭經靜觸臂固定于機架上且與設于動觸頭組件上的動觸頭在同一橫切面上，所述轉動式電磁機構上設有當動觸頭和靜觸頭接觸時可使動、靜觸頭及動鐵芯、靜鐵芯保持吸合狀態的動鐵芯、靜鐵芯及套設于靜鐵芯上的電磁線圈，所述動鐵芯固定于轉軸上與動觸頭組件同軸轉動，所述靜鐵芯固定于機架上且與動鐵芯在同一橫切面上。
【技術特征摘要】
1.一種低壓集成電器，包括機架和設于機架上的轉軸，其特征在于所述機架沿轉軸軸向設有轉動式觸頭機構和轉動式電磁機構，所述轉動式觸頭機構包括動觸頭組件和靜觸頭，所述動觸頭組件與轉軸相連接，所述靜觸頭經靜觸臂固定于機架上且與設于動觸頭組件上的動觸頭在同一橫切面上，所述轉動式電磁機構上設有當動觸頭和靜觸頭接觸時可使動、靜觸頭及動鐵芯、靜鐵芯保持吸合狀態的動鐵芯、靜鐵芯及套設于靜鐵芯上的電磁線圈，所述動鐵芯固定于轉軸上與動觸頭組件同軸轉動，所述靜鐵芯固定于機架上且與動鐵芯在同一橫切面上。2.根據權利要求1所述的低壓集成電器，其特征在于所述的轉軸由快速驅動電機驅動。3.根據權利要求1或2所述的低壓集成電器，其特征在于所述動觸頭組件設有拐形動觸臂、用以使動、靜觸頭保持壓緊狀態的壓緊彈簧和彈簧支撐架，所述轉軸上設有拐形動觸臂鉸接架，所述拐形動觸臂觸頭端設有動觸頭，所述拐形動觸臂中部鉸接于動觸臂鉸接架上，所述拐形動觸臂非觸頭端與壓緊彈簧相連接，所述壓緊彈簧下部與彈簧支撐架上端部相連接，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張培銘，鮑光海，江和，楊明發，鄭昕，吳功祥，
申請(專利權)人：福州大學，
類型：發明
國別省市：35[中國|福建]
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