阅读说明：本技术 一种停电自动脱扣掉闸的智能断路器 (Intelligent circuit breaker capable of automatically tripping and tripping during power failure ) 是由 王克诚 于 2019-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种停电自动脱扣掉闸的智能断路器,将可受控改变电流方向的电磁力置于永久磁场力和机械弹簧力之间,并设计在一条直线上,电磁线圈骨架上通过第一轴孔、第二轴孔和线槽分别固定有永磁静铁芯、电磁动铁芯和电磁线圈,脱扣传动杆上套设有脱扣储能弹簧,脱扣传动杆的拨槽内设有永磁吸合复位拨叉,脱扣传动杆的一端设有脱扣联杆；本发明通过在机械弹簧脱扣力和阻止脱扣的永久磁场吸合力之间增加一个可以改变电流方向的电磁场力,控制电路内部植入的程序会即刻让电磁线圈中的电流变为逆向,逆向电流的磁场与永久磁场形成一个方向与脱扣储能弹簧的脱扣力一致的排斥力,解决了传统断路器脱扣灵敏度和耐受震动的矛盾。(The invention discloses an intelligent circuit breaker capable of automatically tripping and releasing brake in power failure.A controllable electromagnetic force capable of changing the current direction is arranged between a permanent magnetic field force and a mechanical spring force and is designed on a straight line, a permanent magnetic static iron core, an electromagnetic dynamic iron core and an electromagnetic coil are respectively fixed on an electromagnetic coil framework through a first shaft hole, a second shaft hole and a wire groove, a tripping energy storage spring is sleeved on a tripping transmission rod, a permanent magnetic suction reset shifting fork is arranged in a shifting groove of the tripping transmission rod, and a tripping link rod is arranged at one end of the tripping transmission rod; according to the invention, an electromagnetic field force capable of changing the current direction is added between the tripping force of the mechanical spring and the permanent magnetic field attracting force for preventing tripping, the current in the electromagnetic coil can be changed into the reverse direction immediately by a program implanted in the control circuit, and the magnetic field of the reverse current and the permanent magnetic field form a repulsive force with the same direction as the tripping force of the tripping energy storage spring, so that the contradiction between the tripping sensitivity and the vibration resistance of the traditional circuit breaker is solved.)

一种停电自动脱扣掉闸的智能断路器

技术领域

本发明涉及断路器领域，尤其涉及一种停电自动脱扣掉闸的智能断路器。

背景技术

电网突发停电经常伴随突然来电，一方面会给用电设备造成冲击，另一方面对设备附近的人员带来安全隐患，目前市场上的普通断路器或者现行智能型断路器，在输入端口突然停电情况下，是没有能量再击发断路器脱扣机构掉闸的，一些具有停电自动脱扣掉闸的智能断路器在停电自动脱扣时，若遇到残余电能有限，则不能够提供足够大的力量直接撞击断路器脱扣机构掉闸，若以微小电磁力触发一个非常灵敏的中间机械脱扣器，中间机械脱扣器被触动后再击打断路器脱扣，会造成微型断路器的体积庞大，结构过于复杂的缺点，最大的弊端是微小机械震动就会造成误脱扣，多数情况下智能断路器是可以替代和省略接触器的，如果不能像接触器那样抗击震动以及具备停电后触头自动脱开功能，所谓替代将是无法实现的，因此，本发明提出一种停电自动脱扣掉闸的智能断路器，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

针对上述问题，本发明通过在机械弹簧脱扣力和阻止脱扣的永久磁场吸合力之间增加一个可以改变电流方向的电磁场力，通过控制电路内部植入的程序会即刻让电磁线圈中的电流变为逆向，通过逆向电流的磁场与永久磁场形成一个方向与脱扣储能弹簧的脱扣力一致的排斥力，电磁线圈产生的磁场力方向的迅速转换，从阻碍脱扣迅速变为助力脱扣，将结构复杂、过于灵敏和不耐授机械振动的机械能储存方式变为电磁能储存方式，从而彻底解决了传统断路器脱扣灵敏度和耐受震动的矛盾。

本发明提出一种停电自动脱扣掉闸的智能断路器，将可受控改变电流方向的电磁力置于永久磁场力和机械弹簧力之间，并设计在一条直线上，包括断路器壳体、永磁静铁芯1、电磁动铁芯2和电磁线圈3，所述断路器壳体内设有电磁线圈骨架4和断路器壳体支架5，所述电磁线圈骨架4上通过第一轴孔14、第二轴孔15和线槽16分别固定有永磁静铁芯1、电磁动铁芯2和电磁线圈3，所述电磁动铁芯2上设有脱扣传动杆8，且所述电磁动铁芯2和脱扣传动杆8为一体结构，所述脱扣传动杆8上套设有脱扣储能弹簧7，所述电磁动铁芯2、脱扣储能弹簧7和脱扣传动杆8构成电磁动铁芯脱扣机构组件，且被所述永磁静铁芯1吸合，所述脱扣传动杆8的拨槽内设有永磁吸合复位拨叉6，所述脱扣传动杆8的一端设有脱扣联杆9，所述脱扣传动杆8与所述脱扣联杆9紧密接触，所述断路器壳体内部依次设有第二储能模块12、控制电路10和第一储能模块11，所述脱扣传动杆8上部设有动触头运动机构13。

进一步改进在于：所述脱扣储能弹簧7的撞击力和所述电磁动铁芯2的电磁场力构成合力，所述合力由所述脱扣传动杆8传给所述脱扣联杆9引起断路器脱扣，所述脱扣传动杆8的脱扣电磁力由第二储能模块12在正常工作时的储能以及在停电瞬间释放的储能提供。

进一步改进在于：所述第二储能模块12连接控制电路10，所述第二储能模块12电能释放受控于所述控制电路10。

进一步改进在于：所述永磁吸合复位拨叉6上的P点附近区域与所述动触头运动机构13上对应的P点接触，实现所述永磁吸合复位拨叉6推动电磁动铁芯脱扣机构组件重新被永磁静铁芯1吸合，并为下一次脱扣做准备。

进一步改进在于：所述第二储能模块12释放的电能电流为逆向电流，所述逆向电流产生的磁场力与永久磁场力相斥，所述逆向电流产生的磁场力与所述脱扣储能弹簧7的脱扣力方向相同。

进一步改进在于：所述控制电路10在停电后的工作电能来源于所述第一储能模块11在正常工作时的储能，所述控制电路10的程序用于保证断路器正常工作时电流正向流经电磁线圈3，正向电流产生的电磁场力和永久磁场力相互作用产生吸合力。

进一步改进在于：所述第一储能模块11和第二储能模块12为任何可以进行电能存储的元件。

进一步改进在于：所述第一轴孔14孔径大于第二轴孔15孔径。

进一步改进在于：所述电磁线圈3、电磁线圈骨架4和永磁静铁芯1构成电磁线圈组件，所述电磁线圈组件安装于断路器壳体的电磁线圈穴位内，所述电磁动铁芯脱扣机构组件放置于电磁线圈组件的轴孔内。

进一步改进在于：所述永磁静铁芯1吸合电磁动铁芯脱扣机构组件的吸合力在断路器正常工作时大于脱扣储能弹簧7的弹性力。

本发明的有益效果为：通过在机械弹簧脱扣力和阻止脱扣的永久磁场吸合力之间增加一个可以改变电流方向的电磁场力，电流的方向受控于控制电路，通过在控制电路内部植入程序，可以在断路器正常工作时保持电磁线圈内的电流为正向，通过正向电流产生的磁场来加大永久磁场的吸合力，提升断路器的抗震能力，当停电或者需要保护脱扣时，通过控制电路内部植入的程序会即刻让电磁线圈中的电流变为逆向，通过逆向电流的磁场与永久磁场形成一个方向与脱扣储能弹簧的脱扣力一致的排斥力，电磁线圈产生的磁场力方向的迅速转换，从阻碍脱扣迅速变为助力脱扣，将结构复杂、过于灵敏和不耐授机械振动的机械能储存方式变为电磁能储存方式，从而彻底解决了传统断路器脱扣灵敏度和耐受震动的矛盾。

附图说明

图1为本发明结构立体示意图。

图2为本发明结构工作原理示意图。

其中：1-永磁静铁芯、2-电磁动铁芯、3-电磁线圈、4-电磁线圈骨架、5-断路器壳体支架、6-永磁吸合复位拨叉、7-脱扣储能弹簧、8-脱扣传动杆、9-脱扣联杆、10-控制电路、11-第一储能模块、12-第二储能模块、13-动触头运动机构、14-第一轴孔、15-第二轴孔、16-线槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

根据图1、2所示，本实施例提出一种停电自动脱扣掉闸的智能断路器，将可受控改变电流方向的电磁力置于永久磁场力和机械弹簧力之间，并设计在一条直线上，包括断路器壳体、永磁静铁芯1、电磁动铁芯2和电磁线圈3，所述断路器壳体内设有电磁线圈骨架4和断路器壳体支架5，所述电磁线圈骨架4上通过第一轴孔14、第二轴孔15和线槽16分别固定有永磁静铁芯1、电磁动铁芯2和电磁线圈3，所述电磁动铁芯2上设有脱扣传动杆8，且所述电磁动铁芯2和脱扣传动杆8为一体结构，所述脱扣传动杆8上套设有脱扣储能弹簧7，所述电磁动铁芯2、脱扣储能弹簧7和脱扣传动杆8构成电磁动铁芯脱扣机构组件，且被所述永磁静铁芯1吸合，所述脱扣传动杆8的拨槽内设有永磁吸合复位拨叉6，所述脱扣传动杆8的一端设有脱扣联杆9，所述脱扣传动杆8与所述脱扣联杆9紧密接触，所述断路器壳体内部依次设有第二储能模块12、控制电路10和第一储能模块11，所述脱扣传动杆8上部设有动触头运动机构13。

所述脱扣储能弹簧7的撞击力和所述电磁动铁芯2的电磁场力构成合力，所述合力由所述脱扣传动杆8传给所述脱扣联杆9引起断路器脱扣，所述脱扣传动杆8的脱扣电磁力由第二储能模块12在正常工作时的储能以及在停电瞬间释放的储能提供。所述第二储能模块12连接控制电路10，所述第二储能模块12电能释放受控于所述控制电路10。所述永磁吸合复位拨叉6上的P点附近区域与所述动触头运动机构13上对应的P点接触，实现所述永磁吸合复位拨叉6推动电磁动铁芯脱扣机构组件重新被永磁静铁芯1吸合，并为下一次脱扣做准备。所述第二储能模块12释放的电能电流为逆向电流，所述逆向电流产生的磁场力与永久磁场力相斥，所述逆向电流产生的磁场力与所述脱扣储能弹簧7的脱扣力方向相同。所述控制电路10在停电后的工作电能来源于所述第一储能模块11在正常工作时的储能，所述控制电路10的程序用于保证断路器正常工作时电流正向流经电磁线圈3，正向电流产生的电磁场力和永久磁场力相互作用产生吸合力。所述第一储能模块11和第二储能模块12为任何可以进行电能存储的元件。所述第一轴孔14孔径大于第二轴孔15孔径。所述电磁线圈3、电磁线圈骨架4和永磁静铁芯1构成电磁线圈组件，所述电磁线圈组件安装于断路器壳体的电磁线圈穴位内，所述电磁动铁芯脱扣机构组件放置于电磁线圈组件的轴孔内。所述永磁静铁芯1吸合电磁动铁芯脱扣机构组件的吸合力在断路器正常工作时大于脱扣储能弹簧7的弹性力。

正常工作时，永磁静铁芯1将电磁动铁芯2吸合，脱扣储能弹簧7在电磁动铁芯2与永磁静铁芯1吸合时被压缩，在永久磁场力的作用下，电磁动铁芯脱扣机构组件击发需要的动能，以弹性势能的方式储存起来，永久磁场力大于弹性力，可以确保电磁线圈3在不通电情况下，电磁动铁芯脱扣组件和永磁静铁芯1保持吸合，当发生异常、停电故障时，智能断路器电子线路中的滤波电容会残存一些电能，第一储能模块11足可以保持电子控制电路10完成一些其余动作，控制电路10接通第二储能模块12后将第二储能模块12中的电能在电磁线圈3中转变成电磁能，产生的磁场方向和永磁静铁芯1的磁场方向形成排斥力，排斥力和脱扣储能弹簧7的脱扣力在一个方向，即刻产生了很大的脱扣撞击动能，然后脱扣传动杆8撞击脱扣联杆9脱扣，使得断路器动触头运动机构13迅速做逆时针旋转的脱离动作，动触头运动机构13的动作又以更大的机械力在P点冲击永磁吸合复位拨叉6，永磁吸合复位拨叉(6)又将脱扣传动杆(8)连同电磁动铁芯2自动压回吸合位置，脱扣储能弹簧7同时跟随被压缩，为下一次断路器的工作和脱扣做好准备。

通过在机械弹簧脱扣力和阻止脱扣的永久磁场吸合力之间增加一个可以改变电流方向的电磁场力，电流的方向受控于控制电路10，通过在控制电路10内部植入程序，可以在断路器正常工作时保持电磁线圈3内的电流为正向，通过正向电流产生的磁场来加大永久磁场的吸合力，提升断路器的抗震能力；当停电或者需要保护脱扣时，通过控制电路10内部植入的程序会即刻让电磁线圈3中的电流变为逆向，通过逆向电流的磁场与永久磁场形成一个方向与脱扣储能弹簧7的脱扣力一致的排斥力；电磁线圈3产生的磁场力方向的迅速转换，从阻碍脱扣迅速变为助力脱扣，将结构复杂、过于灵敏和不耐授机械振动的机械能储存方式变为电磁能储存方式，从而彻底解决了传统断路器脱扣灵敏度和耐受震动的矛盾。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，也不受描述实施例应用举例的限制，本实施例也可应用在其它的保护性智能电磁脱扣装置上，上述实施例和说明书中的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。