用于断路器且采用电机的远距驱动机构

                       技术领域

本发明涉及一种用于电气开关装置、尤其是断路器的电机驱动机构。 驱动机构与断路器的耦接通过旋钮或开关锁来实现。

                       背景技术

为了获得最好的装置并尽可能窄小地构造装置，旋钮连接是十分合适 的。在此公知了实现断路器跳跃合闸的各种电机驱动机构。这些电机驱动 机构在文献FR 24 76 896、EP 0 034 966 A1、EP 0 150 756 A2和EP 0 506 066 B1里得到描述。这些驱动机构相对来说是昂贵的。与其相反，存在用于本 身具有跳跃合闸的断路器且结构更简单的电机驱动机构。在文献DE 690 24 176 T2中描述了这样一种驱动机构。这些驱动机构对于不采用跳跃机构的 断路器通常是不适合的，因为合闸速度太慢。远距驱动机构的绝大部分部 件用螺栓连接在断路器上，并专门针对各种开关特性而设计。为了通过一 个SPS来控制电机驱动机构，操作电流应尽可能地小。因此通过合闸磁铁 的操纵或如EP 0 506 066 B1所述通过脱扣磁铁的连接脱扣就呈现出缺陷。 手动操纵必须能够随时实现。

                       发明内容

本发明的目的在于，这样来构造一种用于电气开关装置、尤其是断路 器的电机驱动机构，即在考虑到必需的安全措施前提下，这种电机驱动机 构能够以最小的电能消耗和简单的结构应用于具有不同开关特性和不同结 构尺寸的断路器的场合。

为了实现本发明的目的，提供一种用于电气开关装置，尤其是断路器 的采用齿轮变速和跳跃合闸的电机驱动机构，其具有通过一个旋钮的操纵 机构和一个传递驱动力的拨杆，该拨杆搭接所述旋钮，其中：从动齿轮通 过一个断路器的旋钮居中座落在一个拨杆上，该拨杆通过从动齿轮卡紧并 建立与旋钮和手动操纵机构的连接，从动齿轮容纳一个预紧弹簧，该弹簧 的可动端支承在从动齿轮的销轴上，并同时嵌接进一个支杆，该支杆与从 动齿轮一样座落在拨杆上，弹簧的可动端从合闸过程的开始就引导拨杆和 支杆到一个连接位置，在此连接位置，弹簧的预紧力由从动齿轮的销轴传 送到支承着的支杆上，并且从动齿轮单独继续转动，弹簧继续张紧，直到 从动齿轮的另一个销轴解除连接，弹簧的合闸扭矩传递到拨杆上，该拨杆 快速合闸断路器，接着带有拨杆的从动齿轮被驱动，弹性地顶着断路器的 旋钮，直到从动齿轮的台阶移动一个连接板，该连接板操纵一个无需调整 的跳跃系统，该跳跃系统再操纵终端开关，该连接板启动驱动电机和从动 齿轮的反向运转，由此从动齿轮、弹簧和支杆返回到初始位置，直到一个 终端开关终止合闸过程，断开动作类似于不具有跳跃功能的合闸动作进行， 而且整个装置可以通过微小的部件改变而改装成不采用跳跃合闸的驱动机 构，其中上述功能过程被保留，只是没有跳跃系统。

下表对本发明的电机驱动机构和现有装置进行了比较。 本发明的电机驱动机构     现有机构     1个终端开关 1个终端开关盖板 1个终端开关封闭件 1个终端开关在机械分离情况下的电分离

在图7中示出了采用断路器3的整个电机驱动机构。

                       附图说明

本发明的优选实施例在附图中示出。附图中：

图1为采用跳跃合闸的驱动机构组件去掉上薄板后的俯视图，

图2为不采用跳跃合闸的驱动机构组件去掉上薄板后的俯视图，

图3为采用跳跃合闸的驱动机构组件的侧视图，

图4为不采用跳跃合闸的驱动机构组件的俯视图，

图5为采用和不采用跳跃合闸(跳跃系统)的驱动机构组件的底视图，

图6为采用上薄板的驱动机构组件的俯视图(联锁系统)，

图7为采用框架和断路器的驱动机构组件的侧视图，

图8为跳跃合闸(连杆系统)原理的侧视图。

                     具体实施方式

以下，结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

图1至8示出了本发明优选实施例的、用于电气开关装置，尤其是断 路器的采用齿轮变速和跳跃合闸的电机驱动机构，其具有通过一个旋钮的 操纵机构和一个传递驱动力的拨杆，该拨杆搭接所述旋钮。在本发明实施 例的电机驱动机构中，从动齿轮1通过一个断路器3的旋钮2居中座落在 一个拨杆4上，该拨杆4通过从动齿轮1卡紧并建立与旋钮2和手动操纵机 构的连接，从动齿轮1容纳一个预紧弹簧5，该弹簧5的可动端6支承在从 动齿轮1的销轴7上，并同时嵌接进一个支杆8，该支杆8与从动齿轮1一 样座落在拨杆4上，弹簧5的可动端6从合闸过程的开始就引导拨杆4和支 杆8到一个连接位置9，在此连接位置，弹簧5的预紧力由从动齿轮1的销 轴7传送到支承着的支杆8上，并且从动齿轮1单独继续转动，弹簧5继续 张紧，直到从动齿轮1的另一个销轴10解除连接9，弹簧5的合闸扭矩传 递到拨杆4上，该拨杆4快速合闸断路器3，接着带有拨杆47的从动齿轮1 被驱动，弹性地顶着断路器3的旋钮2，直到从动齿轮1的台阶11移动一 个连接板12，该连接板12操纵一个无需调整的跳跃系统13，该跳跃系统 13再操纵终端开关14，该连接板12启动驱动电机15和从动齿轮1的反向 运转，由此从动齿轮1、弹簧5和支杆8返回到初始位置，直到一个终端开 关16终止合闸过程，断开动作类似于不具有跳跃功能的合闸动作进行，而 且整个装置可以通过微小的部件改变而改装成不采用跳跃合闸17的驱动机 构，其中上述功能过程被保留，只是没有跳跃系统。

以下，将根据附图来描述本发明优选实施例的功能流程。

摆杆26上的驱动电机15采用齿轮27，该齿轮27可以在故障情况下为 了手动操纵通过偏心轮34、35从齿轮啮合(间距a)状态断开(见图1和2)， 驱动电机15通过耦合齿轮31驱动从动齿轮1，该齿轮1位于要被开关的断 路器3的轴(拨杆4)上(见图7)。驱动机构组件17或18的拨杆4围住断路器 3的旋钮2，并为了手动操纵和指示开关状态具有一个采用联锁机构23(可 锁闭)的相似旋钮25。两个操纵旋钮2、25在转动方向上相互间刚性连接。 采用内部跳跃合闸的断路器3的操纵旋钮2由从动齿轮1通过一个可拆卸 的且弹性的耦合件分别在所期望的“接通”或“断开”方向上旋转。如果 这个断路器例如在“接通”方向上到达其跳跃合闸点，则断路器可以无阻 碍地接通。电机驱动机构本身在这个方向上继续转动，直到电机驱动机构(见 图5)的跳跃系统13通过从动齿轮1上的台阶11操纵连接板12使电机换向。 在此，图2中的拨杆47弹性地顶在拨杆4上，并由此顶在旋钮2上。接通 或断开位置可靠地到达。这一点在断路器3的自由脱扣时更为重要，因为 可靠的复接需要这一点。

在图4、5、7中通过终端开关37使电机15换向，从而使从动齿轮1 返回到初始位置，使缺口55又重叠起来，而且可以看到并操纵断路器3的 电流调整54(见图1、2)以及实现手动合闸。通过终端开关16实现断开。

不采用跳跃合闸的断路器3(见图2、4)的操纵是类似的，但是合闸借助 于预紧弹簧和连杆系统来实现(见图8)。通过对系统17进行简单而微小的改 变转换到系统18就能够适配于不采用跳跃合闸的断路器3。

采用扭簧5、6和支杆8的从动齿轮1(见图1、8)转到连接位置9。在 这个点上，扭簧5的扭矩由从动齿轮1的销轴7传递到支杆8，弹簧5通过 驱动电机15继续张紧。从动齿轮1上的另一个销轴10在齿轮1继续运动过 程中解除连接，在此，弹簧5的扭矩传递到拨杆4，并由此使断路器3跳跃 接通。

按照图5，在继续运行过程中，为了换接跳跃系统，扭簧5承担弹性空 转。在换接以后，所述跳跃系统又返回初始位置。对于扭簧有：

M扭簧＞M断路器

因此可以通过弹簧实现扭矩的匹配。

在从动齿轮1执行完每一个指令后返回的初始位置，电机驱动机构的 旋钮25可以在任何时候通过手动进行换接。在此，电机驱动机构随后自动 跟踪并满足占主导地位的“断开”条件。这一点通过终端开关53来实现， 终端开关53通过复位杆49的变形部位52来操纵，并与“接通”按键并联 连接。在故障情况下，即在接通过程中间电机驱动机构的电压中断时，为 了手动操纵，必须通过设置在盖板39中的用于操纵换接销钉36(见图7)的 工具将驱动电机15转到“手动”位置。只有在这个位置才能够取下盖板39， 并如所描述的那样实现所述旋钮的制动和锁闭。

此外，电机驱动机构还包括一个采用螺栓51的按键24，用于指示开关 50的复位，从而解除短路。在供货状态，当断开或实施“复位”功能时， 在断路器3拆下来以后这个复位自动实现。如果使用者不需要这一点，可 以通过去掉返回按键24上的螺栓51，这一自动功能就不再有效。过程的电 子控制装置位于固定在薄板20、21之间的线路板56上。采用本发明的设置， 以最少的电耗实现了对具有不同开关特性的不同断路器3的适配性。所使 用的跳跃系统可以无需调整地使用。

断路器3与框架19螺栓连接(见图7)。驱动机构组件17、18的零件装 配在薄板20与21之间或上面，并安放在断路器3的旋钮2上，与框架19 螺栓连接，并用盖板39封盖。远距驱动机构通过插塞连接件连接到电源和 用于操纵的指令装置上。与不同结构尺寸断路器的适配性通过不同的框架 19和不同形式的具有或不具有跳跃功能的驱动机构组件17、18的组合而实 现。在此基本结构是相同的，通过更换或去除少量零件形成不同的驱动机 构组件。图1给出了具有跳跃功能的驱动机构组件的俯视图。齿轮1、27、 31与传动电机15的连接是明显可见的(见图3至5和图7)。侧向基本结构 在图8中示出。在此拨杆4用来作为从动齿轮1、支杆8和旋钮25的支承 轴并座落在薄板20、21之间。

连接系统通过扭簧5、从动齿轮1上的销轴7和半轴44构成，在此扭 簧5预紧地座落在从动齿轮1上并支承在销轴7上。

图2示出了不采用跳跃合闸的驱动机构组件17的俯视图，在此，与驱 动机构组件18相比，去掉了扭簧5、支杆8和半轴44，但增加了弹性拨杆 47。在图3和4中示出了驱动机构组件17和18的结构。电机驱动机构增加 了一个旋转系统，该系统包括用于齿轮的机械脱离和手动操纵时电分离的 部件26、28、29、30、32、33，一个用于电机换接(可逆传动)的跳跃系统12、 13(见图5)和一个联锁系统23(见图6)。在此所述旋转系统与联锁系统23是 相互连接的，在联锁系统23中旋钮25的锁闭只能在断路器3的“断开”位 置，在电机驱动机构处于机械分离和电分离情况下实现。

同时盖板39以其卡钩43(见图7)与固定销38、42连接。只有在装置处 于机械的和电气分离情况下才能取下盖板39。通过这种组合可以节省终端 开关。

通过驱动齿轮1和支杆8、一个半轴44(参见图8)及弹簧5的结合，从 不采用跳跃合闸的驱动机构组件17可生产出具有跳跃合闸功能的驱动机构 组件18。