BRPI1003865A2 - aparelhagem de comutaÇço e mecanismo de operaÇço para aparelhagem de comutaÇço - Google Patents
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Abstract
APARELHAGEM DE COMUTAÇçO E MECANISMO DE OPERAÇçO PARA APARELHAGEM DE COMUTAÇçO A presente invenção refere-se a, de acordo com uma modalidade, um mecanismo de operação de aparelhagem de comutação tem um pino rolete fixado de maneira rotativa a uma extremidade dianteira de uma alavanca de trava. A trava é fixada a uma alavanca de solenoide em uma posição diferente do eixo de rotação da alavanca de solenoide e tem uma extremidade dianteira que engata com o pino rolete. Em um estado onde o estado de operação da aparelhagem de comutação é deslocado do estado fechado para o estado de corte, a alavanca de solenoide é empurrada por um solenoide eletromagnético para corte, de modo a ser girada em uma direção oposta à direção de deslocamento da mola de retorno da alavanca de solenoide, e a alavanca de trava é girada por uma força de deslocamento do pino rolete para liberar um engatamento entre o pino rolete e a extremidade dianteira da trava, o que faz com que uma mola de corte descarregue sua energia para girar a alavanca de trava.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHA- GEM DE COMUTAÇÃO E MECANISMO DE OPERAÇÃO PARA APARE- LHAGEM DE COMUTAÇÃO".
Referência cruzada a Pedidos Relacionados Este Pedido está baseado em, e reivindica os benefícios de prio-
ridade do Pedido de Patente Japonesa precedente n° 2009/224.786, deposi- tado no Escritório de Patentes Japonês em 29 de setembro de 2009, cujo conteúdo completo é aqui com isto incorporado para referência.
Campo
Modalidades descritas aqui se relacionam a aparelhos de comu-
tação para abrir/fechar um circuito elétrico e seu mecanismo de operação e, mais particularmente, a uma aparelhagem de comutação e seu mecanismo de operação configurado de maneira adequada para cortar corrente de alta voltagem em curtos períodos de tempo. Antecedentes
Em geral, existe disponíveis, como um mecanismo operacional de uma aparelhagem de comutação, um que utiliza uma força de operação hidráulica para grande potência (energia) e um que utiliza uma força de ope- ração elástica para potência (energia) de saída média/pequena. O primeiro é referido como "mecanismo operacional hidráulico" e último como "mecanis- mo operacional elástico". Em anos recentes, o avanço de redução de di- mensão de uma câmara de extinção de arco de um disjuntor isolado a gás, que é um tipo de aparelhagem de comutação, permite corrente em falha ser cortada com uma pequena força de operação, de modo que esta aplicação do mecanismo de operação elástico se torne popular. Contudo, um disjuntor isolado a gás de classe de voltagem extra elevada, requer capacidade ope- racional de alta velocidade chamada "operação de 2 ciclos" que é a capaci- dade de conseguir corte dentro de uma extensão de tempo que corresponde a períodos de tempo de 2 ciclos de corrente alternada. Mecanismo de ope- ração elástico convencional, tipicamente, tem capacidade operacional equi- valente a cerca de 3 ciclos de operação, e não é fácil realizar a capacidade de corte de 2 ciclos devido à pobre capacidade de resposta de um meca- nismo de retenção ou mecanismo de controle de retenção de uma força e- lástica.
Um primeiro tipo de exemplo convencional de um mecanismo operacional de tal aparelhagem de comutação está divulgado na Publicação do Pedido de Patente Japonesa Aberta a Inspeção Pública n° 2007/294.363, cujo conteúdo completo é aqui com isto incorporado para referência. Em mecanismos operacionais divulgados neste documento, uma força de uma mola de corte é retida por um mecanismo de retenção constituído por uma trava, O-prop (alavanca de abertura de gancho) e uma pega através de uma alavanca de saída. Nesta configuração, quando uma corrente de desliga- mento é aplicada a um solenoide que serve como um mecanismo de contro- le de retenção, um êmbolo do solenoide ativa a pega para permitir ao enga- tamento entre a pega e o prop à ser liberado, o que libera o engatamento entre a alavanca de saída e a trava para girar a alavanca de saída para Iibe- rar a força elástica de corte, conseguindo com isto a operação de corte.
Um segundo tipo de exemplo convencional do mecanismo ope- racional da aparelhagem de comutação está divulgado na Patente Japonesa n° 3.497.866, cujo conteúdo completo é aqui com isto incorporado para refe- rência. Em um mecanismo operacional elástico divulgado neste documento, uma alavanca de puxar e uma alavanca de retenção são fornecidas para reter uma força elástica de corte. Nesta configuração a alavanca de retenção é ativada não pela força elástica de corte, mas por uma força de uma mola de aceleração no momento da operação de corte, de modo a liberar a força elástica de corte.
É conhecido um mecanismo de operação elástico divulgado na
Publicação do Pedido de Patente Japonesa Aberta a Inspeção Pública n°2009/32.560, cujo conteúdo completo é aqui com isto incorporado para referência, como um terceiro exemplo convencional do mecanismo de ope- ração de uma aparelhagem de comutação. No mecanismo de operação e- lástico desta referência, uma força de uma mola de corte é retida por um mecanismo de retenção constituído por uma trava um anel e um mecanismo de articulação de puxar através de uma alavanca de saída. Nesta configura- ção, quando uma corrente de desligamento é aplicada a um solenoide, um êmbolo do solenoide ativa a articulação de puxar para permitir que o enga- tamento entre a alavanca de saída e a trava seja liberado, o que gira a ala- vanca de saída para liberar a força da mola de corte, conseguindo com isto a operação de corte.
No primeiro tipo de exemplo convencional do mecanismo de o- peração da aparelhagem de comutação, a operação para liberar a força e- lástica de corte (operação de corte) é constituída pelas três etapas seguin- tes: operação da pega acionada por excitação do solenoide, operação do Ο- ΙΟ prop, e operação de contatos elétricos que inclui a mola de corte. O primeiro tipo de exemplo convencional está divulgado na Publicação de Pedido de Patente Japonesa Aberta a Inspeção Pública n° 2007/294.363. A relação operacional entre os componentes acima está ilustrada na figura 15. O eixo horizontal indica tempo e o eixo vertical indica um curso de cada um dos componentes. Na figura 15, a curva a mais inferior representa a forma de onda de uma corrente de desligamento e, acima disto, o curso da pega está delineado. Acima disto, os cursos do O-prop e da mola de corte estão deli- neados. A curva a mais superior representa um sinal de energização do con- tato em uma câmara de extinção de arco de um disjuntor isolado a gás. A extensão de tempo desde o início de aplicação da corrente de
desligamento até a operação do O-prop ser iniciada juntamente com a ope- ração da pega é admitida ser T1. A extensão de tempo a partir do início de operação do O-prop até o início de operação da mola de corte é admitida ser T2. A extensão de tempo desde o início de operação da mola de corte até que a mola de corte alcance seu ponto de abertura de contato é admitida ser T3. Admitindo que o período de tempo de abertura do contato seja TO,
TO = TI +T2 + T3 (1)
é satisfeito.
Para realizar operação de 2 ciclos, é necessário reduzir o perío- do de tempo de abertura de contato TO para um valor dado. Assim, em um mecanismo de operação elástico típico, operações dos componentes desde a pega até a mola de corte, que ocorrem depois da aplicação da corrente de desligamento, não são iniciadas de maneira simultânea. Isto é, a pega opera em algum grau para liberar o engatamento entre ela mesma e o O-prop, pa- ra com isto permitir que a operação do O-prop seja iniciada, e a mola de cor- te comece a operar depois que o O-prop opera em algum grau. Assim, um mecanismo que retém uma força elástica de corte opera em uma maneira em degraus, de modo que é necessário reduzir as respectivas extensões de tempo Τ1, T2 e T3 para reduzir TO.
Contudo, uma vez que a força elástica de corte é determinada pela massa de uma porção móvel da câmara de extinção de arco, velocida- de de abertura, e energia de acionamento, existe um limite para uma redu- ção de T3. Com relação a T2, redução de massa do O-prop e aumento em uma força (força de retenção) de retenção da força elástica de corte, permite operação em alta velocidade do O-prop. Contudo, quando a força de reten- ção é aumentada, a dimensão do O-prop precisa ser aumentada para resis- tência, o que limita a redução de massa do O-prop. Segue-se que ocorre aí um limite no melhoramento em velocidade de operação que se apóia no au- mento na força de retenção. Além disto, quando a força de retenção é au- mentada, uma grande força é aplicada à porção de engatamento entre o O- prop e a pega, de modo que ocorre uma necessidade por aumentar a di- mensão da pega para resistência, e fornecer um solenoide que tenha uma energia eletromagnética grande para ativar a pega.
Atualmente, um método de excitação que utiliza um condensa- dor de grande de dimensão é adotado para obter uma energia grande do solenoide. Contudo, o valor limite superior para um valor de corrente que escoa para o solenoide é especificado no padrão, de modo que existe um limite no melhoramento na energia de saída do solenoide. Como descrito acima, é difícil reduzir o período de tempo da abertura de contato no meca- nismo operacional elástico convencional.
Também, no segundo tipo de exemplo convencional (divulgado na Patente Japonesa n° 3.497.866), operação para liberar a força elástica de corte é constituída pelas seguintes três etapas: operação de um gancho de retirada acionado por um eletro-imã; operação simultânea de uma alavanca de reajustamento, mola de aceleração e alavanca de retenção; e operação simultânea de uma alavanca de retirada e uma mola de corte. Neste exem- plo a direção de uma força de retenção (força de pressurização) da mola de corte é feita substancialmente coincidente com o centro de rotação da ala- vanca de retenção, reduzindo com isto uma força requerida para operação da alavanca de retenção.
Além disto, a velocidade de movimento da alavanca de retenção, que está incluída na segunda etapa acima, é feita mais elevada por meio da mola de aceleração, para com isto reduzir o período de tempo de operação. Contudo, é fisicamente difícil reduzir o período de tempo de operação da segunda etapa até zero e, portanto, é difícil reduzir de maneira significativa todo o período de tempo de abertura de contato, também em termos dos problemas descritos no primeiro exemplo.
Além disto, a direção de uma força de pressurização para uma porção na qual a alavanca de puxar e a alavanca de retenção estão engata- das uma com a outra é tornada substancialmente coincidente com o centro de rotação da alavanca de retenção, de modo que quando uma vibração externa é aplicada à alavanca de retenção para forçá-la a vibrar, a alavanca de puxar é girada na direção da operação de corte e o mecanismo de opera- ção de corte pode começar a operar sem um comando de corte.
Além disto, embora não descrito na Patente Japonesa n° 3.497.866 referenciada acima, é bastante concebível que a alavanca de re- tenção opera na direção de corte devido a uma força de impacto aplicada quando o rolete empurra para o lado a alavanca de retenção para reengata- mento na operação de fechamento, para permitir a operação de corte ser iniciada sem um comando de corte. Como descrito acima, no segundo e- xemplo é difícil reduzir de maneira significativa o período de tempo de aber- tura de contato e é provável que um estado de retenção da mola de corte se torne instável.
No terceiro exemplo convencional (Publicação de Pedido de Pa-
tente Japonesa Aberta a Inspeção Pública n° 2009/32.560), quando o sole- noide é excitado, a operação de corte é completada por duas etapas de ope- ração: uma primeira etapa de operação na qual a trava é acionada direta- mente através da alavanca de puxar e a articulação de puxar para liberar um engatamento entre a trava e o pino rolete; e uma segunda etapa de opera- ção na qual a mola de corte opera. Com a configuração na qual a operação de corte pode ser completada por meio das duas etapas de operação, o pe- ríodo de tempo da operação de corte pode ser reduzido. Isto significa que T2 é removido da expressão (1) que representa o período de tempo de abertura de contato.
Contudo, um torque na direção oposta à direção de puxar da trava é aplicado à trava pela força elástica de corte a partir do momento quando a trava é acionada até o momento quando o engatamento entre a trava e o pino rolete é liberado. Isto impede redução significativa do período do tempo de operação de corte.
Além disto, a trava, a alavanca de puxar e a articulação de pu- xar, movem de maneira unificada, de modo que a massa de uma porção móvel se torne grande, impedindo operação em alta velocidade.
Além disto, uma conexão entre a trava e a articulação de puxar, e uma conexão entre a articulação de puxar e a alavanca de puxar, são fei- tas por uma conexão de pino, de modo que um espaço é formado entre cada uma das conexões, impedido resposta em alta velocidade.
Além disto, a trava é retornada para a posição de estado fecha- do pela força de deslocamento da mola de retomo da trava, imediatamente antes da finalização da operação de fechamento. Neste momento, a trava e a articulação de puxar movem em uma maneira unificada, para aumentar a massa da porção móvel. Assim, se a força elástica de retorno da trava é in- suficiente, o retorno da trava é retardado, o que pode provocar falha na ope- ração de fechamento. Se a força elástica de retorno da trava é feita maior como uma contramedida contra o problema acima, é requerido um período de tempo mais longo para conseguir a abertura de contato. Breve descrição dos desenhos
Os aspectos e vantagens acima, e outros da presente invenção, se tornarão evidentes a partir da discussão aqui abaixo de suas modalidades específicas ilustrativas apresentadas em conjunto com os desenhos que a- companham, nos quais:
A figura 1 é uma vista frontal que ilustra um estado fechado de uma unidade de retenção e uma unidade de controle de retenção de um me- canismo de operação da aparelhagem de comutação de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.
A figura 2 é uma vista frontal desenvolvida que ilustra um estado de corte do mecanismo de operação elástico da aparelhagem de comutação ilustrado na figura 1;
A figura 3 é uma vista frontal desenvolvida que ilustra um estado
fechado do mecanismo operacional elástico da aparelhagem de comutação ilustrado na figura 1;
A figura 4 é uma vista frontal da parte principal da aparelhagem de comutação da figura 1, que ilustra um processo de operação de corte a partir do estado fechado até o estado de corte;
A figura 5 é uma vista frontal da parte principal da aparelhagem de comutação da figura 1, que ilustra um processo de operação de corte continuado a partir da figura 4;
A figura 6 é uma vista frontal da parte principal da aparelhagem de comutação da figura 1, que ilustra um processo de operação de corte continuado a partir da figura 5;
A figura 7 é uma vista frontal da parte principal da aparelhagem de comutação da figura 1, que ilustra um processo de operação de corte continuado a partir da figura 6; A figura 8 é uma vista frontal da parte principal da aparelhagem
de comutação da figura 1, que ilustra um processo de operação de fecha- mento a partir do estado de corte até o estado fechado;
A figura 9 é uma vista frontal da parte principal da aparelhagem de comutação da figura 1, que ilustra um processo de operação de fecha- mento continuado a partir da figura 8;
A figura 10 é uma vista frontal que ilustra o estado fechado de uma unidade de retenção e uma unidade de controle de retenção de um me- canismo de operação da aparelhagem de comutação de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção;
A figura 11 é uma vista frontal que ilustra um estado fechado de uma unidade de retenção e uma unidade de controle de retenção de um me- canismo de operação da aparelhagem de comutação de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção;
A figura 12 é uma vista frontal da parte principal da aparelhagem de comutação da figura 10, que ilustra um processo de operação de fecha- mento imediatamente antes do estado fechado;
A figura 13 é uma vista frontal da parte principal da aparelhagem de comutação da figura 10, que ilustra um processo de operação de fecha- mento em seguida a um estado mostrado na figura 12 imediatamente antes do estado fechado;
A figura 14 é uma vista frontal que ilustra um estado fechado de uma unidade de retenção e uma unidade de controle de retenção de um me- canismo de operação da aparelhagem de comutação de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção; e
A figura 15 é um gráfico de tempo, para explicar a operação de corte de uma aparelhagem de comutação convencional.
Descrição detalhada
As modalidades da presente invenção foram feitas para solucio- nar os problemas acima mencionados, e um objetivo do mesmo, é fornecer uma aparelhagem de comutação para abrir/fechar um circuito elétrico e seu mecanismo operacional que retém e libera a força elástica de corte por meio de uma combinação da trava e seu mecanismo de prevenção de mau fun- cionamento, reduz o período de tempo até que a força elástica de corte seja liberada para reduzir de maneira significativa todo o período de tempo de abertura de contato, e aumenta a estabilidade ou confiabilidade da operação de retenção da força elástica de corte.
De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um meca- nismo de operação da aparelhagem de comutação para acionar de maneira alternativa um contato móvel de uma aparelhagem de comutação, de modo a deslocar a aparelhagem de comutação entre um estado cortado e um es- tado fechado. O mecanismo operacional tem: uma estrutura; um eixo de fe- chamento colocado de maneira rotativa em relação à estrutura; uma alavan- ca principal que é fixada ao eixo de fechamento e que pode ser oscilada em conjunto com o contato móvel; uma mola de corte que é colocada de tal mo- do que ela acumula energia quando o estado operacional da aparelhagem de comutação é deslocado do estado de corte para o estado fechado de a- cordo com rotação do eixo de fechamento enquanto descarrega sua energia acumulada quando o estado operacional da aparelhagem de comutação é deslocado do estado fechado para o estado cortado; um subeixo que é colo- cado de maneira rotativa em relação à estrutura, de modo a ser posicionado ao redor de um eixo de rotação substancialmente paralelo ao eixo de rota- ção do eixo de fechamento; uma subalavanca que é fixada de maneira osci- lante ao subeixo; uma articulação de conexão subprincipal que conecta de maneira rotativa uma extremidade dianteira da subalavanca e a alavanca principal; um mecanismo de camo que oscila o subeixo de acordo com uma rotação do eixo de fechamento; uma alavanca de trava que oscila, colocada de maneira oscilante e fixada ao subeixo; um pino rolete fixado de maneira rotativa a uma extremidade dianteira da alavanca de trava; uma alavanca de solenoide fornecida de modo a ser girada em relação à estrutura ao redor de um eixo de rotação substancialmente paralelo ao eixo de rotação do eixo de fechamento; uma mola de retorno de alavanca de solenoide que desloca a alavanca de solenoide de modo a girar a alavanca de solenoide em uma di- reção predeterminada; uma trava que é fixada à alavanca de solenoide em uma posição diferente do eixo de rotação da alavanca de solenoide, de mo- do a ser girada ao redor de um eixo de rotação substancialmente paralelo ao eixo de rotação do eixo de fechamento, e que tem uma extremidade diantei- ra que engata com o pino rolete; uma mola de retorno de trava que desloca a trava de modo a girar a trava em uma direção predeterminada; e um sole- noide eletromagnético para corte que atua contra a força de deslocamento da mola de retorno de alavanca de solenoide, para empurrar a alavanca de solenoide de modo a deslocar o estado operacional da aparelhagem de co- mutação a partir do estado fechado para o estado de corte. Em um estado onde o estado operacional da aparelhagem de comutação é deslocado do estado fechado para o estado de corte, a alavanca de solenoide é empurra- da pelo solenoide eletromagnético para corte de modo a ser girada em uma direção oposta à direção de deslocamento da mola de retorno da alavanca de solenoide, e a alavanca de trava é girada pela força de deslocamento do pino rolete para liberar um engatamento entre o pino rolete e a extremidade dianteira da trava, o que faz com que a mola de corte descarregue sua ener- gia para girar a alavanca de trava. De acordo com outro aspecto da invenção, é fornecida uma apa-
relhagem de comutação que tem um contato móvel que pode ser movido em uma maneira alternativa, e um mecanismo de operação que aciona o conta- to móvel, e configurado para ser deslocado entre um estado de corte e um estado fechado pelo movimento do contato móvel. O mecanismo de opera- ção tem uma estrutura; um eixo de fechamento colocado de maneira rotativa em relação à estrutura; a alavanca principal que é fixada ao eixo de fecha- mento e que pode ser oscilada em conjunto com o contato móvel; uma mola de corte que é colocada de tal modo que acumule energia quando o estado operacional da aparelhagem de comutação é deslocado do estado de corte para o estado fechado de acordo com a rotação do eixo de fechamento, en- quanto descarrega sua energia acumulada quando o estado de operação da aparelhagem de comutação é deslocado do estado fechado para o estado de corte;
um subeixo que é colocado de maneira rotativa em relação à es- trutura, de modo a ser posicionado ao redor de um eixo de rotação substan- cialmente paralelo ao eixo de rotação do eixo de fechamento; uma subala- vanca que é fixada de maneira que oscila ao subeixo; uma articulação de conexão subprincipal que conecta de maneira rotativa a extremidade diantei- ra da subalavanca e a alavanca principal; um mecanismo de camo que osci- Ia o subeixo de acordo com uma rotação do eixo de fechamento; alavanca de trava que é colocada de maneira que oscila e fixada ao subeixo; um pino rolete fixado de maneira rotativa a uma extremidade dianteira da alavanca de trava; uma alavanca de solenoide fornecida de modo a ser girada em re- lação à estrutura ao redor de um eixo de rotação substancialmente paralelo ao eixo de rotação do eixo de fechamento; uma mola de retorno de alavanca de solenoide que desloca a alavanca de solenoide de modo a girar a alavan- ca de solenoide em uma direção predeterminada; uma trava que é fixada à alavanca de solenoide em uma posição diferente do eixo de rotação da ala- vanca de solenoide, de modo a ser girada ao redor de um eixo de rotação substancialmente paralelo ao eixo de rotação do eixo de fechamento e tem uma extremidade dianteira que engata com o pino rolete; uma mola de re- torno de trava que desloca a trava de modo a girar a trava em uma direção predeterminada; e um solenoide eletromagnético para corte que atua contra a força de deslocamento da mola de retorno da alavanca de solenoide para empurrar a alavanca de solenoide de modo a deslocar o estado operacional da aparelhagem de comutação do estado fechado para o estado de corte. Em um estado onde o estado de operação da aparelhagem de comutação é deslocado do estado fechado para o estado de corte, a alavanca de solenoi- de é empurrada pelo solenoide eletromagnético para corte de modo a ser girado em uma direção oposta à direção de deslocamento da mola de retor- no da alavanca de solenoide, e a alavanca de trava é girada pela força de deslocamento do pino rolete para liberar um engatamento entre o pino rolete e a extremidade dianteira da trava, o que faz com que a mola de corte des- carregue sua energia para girar a alavanca de trava.
Modalidades de um mecanismo de operação de uma aparelha- gem de comutação de acordo com a presente invenção serão descritos a- baixo com referência aos desenhos que acompanham.
Primeira modalidade
Primeiro, com referência às figuras 1 até 9, uma primeira moda- lidade de um mecanismo de operação da aparelhagem de comutação de acordo com a presente invenção, será descrito. A figura 1 é uma vista frontal que ilustra um estado fechado da unidade de retenção e uma unidade de controle de retenção de um mecanismo de operação da aparelhagem de comutação. A figura 2 é uma vista que ilustra um estado de corte de um me- canismo de operação elástico que inclui as unidades ilustradas na figura 1. A figura 3 é uma vista que ilustra um estado fechado de um mecanismo de operação elástico que inclui as unidades ilustradas na figura 1. As figuras 4 até 7 são vistas que ilustram um processo de operação de corte a partir do estado fechado para o estado de corte. As figuras 8 e 9 são vistas que ilus- tram um processo de operação de fechamento a partir do estado de corte para o estado fechado.
Nas figuras 2 e 3 um contato móvel 200 é conectado ao lado es- querdo de um mecanismo de articulação 6. Quando o mecanismo de articu- lação 6 é movido na direção da direita como ilustrado na figura 2, o contato móvel 200 se torna "aberto" para alcançar um estado de corte. Por outro la- do, quando o mecanismo de articulação 6 é movido na direção esquerda como ilustrado na figura 3, o contato móvel 200 se torna "fechado" para con- seguir um estado fechado. Uma extremidade do mecanismo de articulação 6 é engatada de maneira rotativa com a extremidade dianteira de uma alavan- ca principal 11 e a alavanca principal 11 é fixada de maneira rotativa a um eixo de fechamento 81. O eixo de fechamento 81 é suportado de maneira rotativa por meio de um mancai (não ilustrado) fixado a uma estrutura (estru- tura suporte) 14.
Uma mola de corte 12 tem uma extremidade fixada a uma super-
fície de ligação 10 da estrutura 14 e outra extremidade ajustada a um recep- tor de mola de corte 16. Um amortecedor 17 é fixado ao receptor de mola de corte 16. No amortecedor 17 um fluido é encapsulado e um pistão 17a é for- necido de modo a deslizar em maneira de translação. Uma extremidade do amortecedor 17 é fixada a uma articulação de mola de corte 15 que é ligada de maneira rotativa a um pino 11 a da alavanca principal 11.
Um subeixo 70 colocado de maneira rotativa em relação à estru- tura 14, e uma subaiavanca 71 é fixada ao subeixo 70. Um pino 71a é colo- cado na extremidade dianteira da subaiavanca 71. Um pino 11d colocado na alavanca principal 11 e o pino 71a são conectados por meio de uma articula- ção de conexão de subprincipal 80. Uma alavanca de trava 72 é fixada ao subeixo 70 e um rolete 72a é ajustado de maneira rotativa à extremidade dianteira da alavanca de trava 72. Além disto, uma alavanca de camo 73 é fixada ao subeixo 70 e um rolete 73a é ajustado de maneira rotativa à ex- tremidade dianteira da alavanca de câmbio 73.
Uma mola de fechamento 13 tem uma extremidade fixada a uma superfície de ligação 10d da estrutura 14 e a outra extremidade fixada a um receptor de mola de fechamento 18. Um pino 18a é colocado no receptor de mola de fechamento 18. O pino 18a é conectado a um pino 82a de uma ala- vanca de fechamento 82 que é fixada à porção extrema do eixo de fecha- mento 81 através de uma articulação de fechamento 83. Um camo de fe- chamento 84 é fixado a um eixo de fechamento 81 e engatado de maneira liberável com o rolete 73a de acordo com a rotação do eixo de fechamento 81.
Uma aba 82b é colocada em uma extremidade da alavanca de fechamento 82 e é engatada de maneira liberável com uma porção meia co- Iuna 62a fornecida em uma alavanca de ancoragem 62 para fechar, a qual é colocada de maneira rotativa em relação à estrutura 14. Além disto, uma mola de retorno 62b é colocada em uma extremidade da alavanca de anco- ragem 62 para fechamento. A outra extremidade da mola de retorno 62b é fixada à estrutura 14. A mola de retorno 62b é uma mola de compressão e a sua força elástica sempre atua sobre a alavanca de ancoragem 62 para fe- char como um torque no sentido horário. Contudo, a rotação da alavanca de ancoragem 62 é restringida por um engatamento entre um êmbolo 22a de um solenoide eletromagnético 22 para fechamento, o qual é fixado à estrutu- ra 14 e à alavanca de ancoragem 62 para fechamento. No estado de corte ilustrado na figura 2, um centro 101 do eixo
de fechamento 81 é deslocado para a esquerda em relação ao eixo central (ou o eixo que conecta os centros do pino 18a e o pino 82a) da articulação de fechamento 83, de modo que um torque no sentido anti-horário é aplicado à alavanca de fechamento 82 por meio da mola de fechamento 13. Contudo, a rotação da alavanca de fechamento 82 é retida por um engatamento entre a aba 82b e a porção meia coluna 62a.
Como mostrado na figura 1, uma porção suporte saliente 90a se projeta a partir da uma alavanca de ancoragem 90. A porção suporte 90a é engatada com um pino 14b fixado à estrutura 14 que fixa a posição da ala- vanca de ancoragem 90 em relação à estrutura 14.
Uma alavanca de solenoide 54 é fixada a um pino excêntrico 100 colocado de maneira rotativa na porção extrema da alavanca de anco- ragem 90. Uma mola de retorno de alavanca de solenoide 54a é colocada em uma extremidade da alavanca de solenoide 54 e a outra extremidade da válvula de retorno de alavanca de solenoide 54a é fixada à estrutura 14. A mola de retorno de alavanca de solenoide 54a é uma mola de tração e a sua força elástica sempre atua sobre a alavanca de solenoide 54 como um tor- que no sentido horário. Contudo, a rotação da alavanca de solenoide 54 é restringida por um engatamento entre um êmbolo 21a de um solenoide 21 para corte fixado à estrutura 14 e a alavanca de solenoide 54.
Uma trava 91 é colocada de maneira rotativa ao redor do pino excêntrico 100 de modo a ter um centro de eixo de rotação 103 em uma po- sição excêntrica a partir de um centro de eixo de rotação 101 da alavanca de solenoide 54. A trava 91 tem uma porção projeção 91c. A mola de retorno de trava 91a é colocada entre a alavanca de ancoragem 90 e a trava 91, e a porção extrema da mola de retorno de trava 91a é engatada com um pino 90c fixado à alavanca de ancoragem 90. A mola de retorno de trava 91a sempre gera um torque no sentido horário para a trava 91. A rotação no sen- tido horário da trava 91 é restringida por um encontro entre um pino batente 90b colocado na alavanca de ancoragem 90 e a porção projeção 91c da tra- va 91. Uma extremidade dianteira 102 da trava 91 é formada por uma super- fície plana perpendicular a uma linha que conecta a extremidade dianteira 102 e o centro do eixo de rotação 103 da trava 91.
Uma porção projeção extrema dianteira 120 se projeta a partir de uma superfície lateral da extremidade dianteira 102 da trava 91. No esta- do fechado mostrado nas figuras 1 e 3, em um lado de uma posição na qual a extremidade dianteira da trava 102 é engatada com o pino rolete 72a, su- perfície lateral da porção projeção extrema dianteira 120 empurra a superfí- cie lateral do pino rolete 72a por meio do torque na direção horária da mola de retorno de trava 91a aplicado à trava em 91.
A extremidade dianteira de um embolo 21a do solenoide eletro- magnético 21 para corte que é fixada à estrutura 14, é engatada de maneira liberável com a alavanca de solenoide 54, o que faz com que a alavanca de solenoide 54 seja girada na direção anti-horária quando da introdução de um comando de corte.
No estado fechado mostrado nas figuras 1 e 3, a extremidade dianteira 102 da trava 91 é engatada com o pino rolete 72a, o pino rolete 72a empurra a extremidade dianteira 102 no sentido do centro do eixo de rotação 103 da trava 91, e a rotação da alavanca de solenoide 54 é restringida pelo êmbolo 21a do solenoide eletromagnético 21 para corte. Além disto, o centro do eixo de rotação 103 da trava 91 é posicionado em uma linha que conecta o centro do pino rolete 72a e o centro do eixo de rotação 101 da alavanca de solenoide 54 ou deslocado ligeiramente da linha no sentido do lado do sub- eixo 70, o que restringe a rotação no sentido anti-horário da trava 91.
No estado fechado, a alavanca principal 11 sempre recebe um torque no sentido horário por meio de uma força elástica de expansão da mola de corte 12. A força transmitida para a alavanca principal 11 é então transmitida para a subalavanca 71 através articulação de conexão subprinci- pai 80. A força transmitida se torna um torque para girar sempre a subala- vanca 71 na direção anti-horária. Este torque na direção anti-horária é supri- do também para a alavanca de trava 72. Contudo, no estado fechado a ex- tremidade dianteira 102 da trava 91 e o pino rolete 72 são engatados um com o outro para restringir a rotação no sentido anti-horário da alavanca de trava 72. Consequentemente, os elementos subsequentes a partir da suba- lavanca 71 até a mola de corte 12 mantém seu estado estático.
Na presente modalidade os eixos de rotação tais como o eixo de fechamento 81 e o subeixo 70, e eixos dos pinos respectivos, são paralelos um ao outro. Operação de corte
Na presente modalidade, que tem a configuração descrita acima, uma operação de corte a partir do estado fechado mostrado nas figuras 1 e 3, através de estados mostrados nas figuras 4 até 7, até o estado de corte mostrado na figura 2, será descrita.
Primeiro, no estado fechado mostrado nas figuras 1 e 3, quando da introdução de um comando externo, o solenoide eletromagnético 21 para corte é excitado para mover o êmbolo 21a na direção de uma seta B.
Uma vez que a alavanca de solenoide 54 está engatada com o êmbolo 21a, ela é girada na direção anti-horária. Em conjunto com a rotação, o pino excêntrico 100 é também girado na direção anti-horária. Então, a tra- va 91 começa a ser oscilada enquanto o estado de engatamento entre a ex- tremidade dianteira 102 da trava 91 e o pino rolete 72a é mantida. Este es- tado está mostrado na figura 4.
Neste estado o pino rolete 72a empurra a extremidade dianteira 102 da trava 91 no sentido do centro do eixo de rotação 103 da trava 91 (na direção de uma seta G) e o centro do eixo de rotação 103 da trava 91 é des- locado da linha que conecta o centro do pino rolete 72a e o centro do eixo de rotação 101 da alavanca de solenoide 54 no sentido do lado oposto do sub- eixo 70, de modo que um torque na direção anti-horária é aplicado ao pino excêntrico 100 e a válvula de solenoide 54.
Depois do estado mostrado na figura 4, o pino excêntrico 100 e a alavanca de solenoide 54 são ainda girados na direção anti-horária para trazer a porção projeção 91c da trava 91 para contato com o pino batente 90b. Este estado está mostrado na figura 5.
Depois do estado mostrado na figura 5, o pino excêntrico 100 e a alavanca de solenoide 54 são ainda mais girados na direção anti-horária e, ao mesmo tempo, a trava 91 é girada na direção anti-horária ao mesmo tempo em que contata o pino batente 90b. Este estado está mostrado na figura 6. Como resultado, o engatamento entre a extremidade dianteira 102 da trava 91 e o pino rolete 72a é liberado.
No estado mostrado na figura 6 a alavanca de trava 72 recebe um torque no sentido anti-horário a partir da mola de corte 12, de modo que ela é girada na direção anti-horária ao mesmo tempo em que empurra a tra- va 91. Este estado está mostrado na figura 7. A figura 2 mostra o estado final da operação de corte. Neste es- tado a trava 91 foi retornada substancialmente para a mesma posição que aquela no estado fechado (figuras 1 e 3) por meio da mola de retorno de tra- va 91a (figura 1). A alavanca de solenoide 54 também foi retornada para substancialmente a mesma posição que aquela no estado fechado (figuras 1 e 3) por meio da mola de retorno da alavanca de solenoide 54a (figura 1).
Quando um engatamento entre a trava 91 e o pino rolete 72a é liberado no estado fechado da figura 3, a alavanca de camo 73 e a subala- vanca 71 que são fixadas à alavanca de trava 72 e ao subeixo 70, são gira- das na direção anti-horária (indicada por setas C e D). Então, a alavanca principal 11 é girada na direção horária (indicada por uma seta E) para fazer com que a mola de corte 12 e o amortecedor 17 sejam movidos na direção de uma seta F. Então, o mecanismo de articulação 6 e o contato móvel 200 conectado ao mecanismo de articulação 6 são movidos para a direita para iniciar a operação de corte.
Quando a mola de corte 12 é deslocada por uma dada distância, o pistão 17a encontra com o batente 14a fixado à estrutura 14 para gerar uma energia de ruptura do amortecedor 17 para com isto parar o movimento da mola de corte 12. Os movimentos das alavancas de articulação conecta- das à mola de corte 12 são consequentemente interrompidos, completando com isto a operação de corte. Este estado está mostrado na figura 2.
Operação de fechamento
Em seguida, uma operação de fechamento a partir do estado de corte mostrado na figura 2 através de um estado mostrado nas figuras 8 e 9 até o estado fechado mostrado nas figuras 1 e 3, será descrito.
A figura 2 mostra um estado onde a mola de fechamento 13 a- cumula energia no estado de corte. Quando da introdução de um comando externo o solenoide eletromagnético 22 para fechamento é excitado para mover o êmbolo 22a na direção de uma seta Η. A alavanca de ancoragem 62 para fechamento é engatada com o êmbolo 22a de modo que ele é gira- do na direção anti-horária. Então, o engatamento entre a porção meia coluna 62a e a aba 82b é liberada. Consequentemente, a alavanca de fechamento 82 e o eixo de fechamento 81 são girados na direção anti-horária (indicada por uma seta I) por meio de uma força elástica da mola de fechamento 13. A mola de fechamento 13 é esticada na direção de uma seta J e descarrega sua energia acumulada. O camo de fechamento 84 fixado ao eixo de fecha- mento 81 é girado na direção de uma seta K para ser engatado com o rolete 73a. Quando o rolete 73a é empurrado pelo camo de fechamento 84, a ala- vanca de camo 78 é girada na direção horária (indicada por uma seta L) e, ao mesmo tempo a subalavanca 71 é girada na direção de uma seta M.
Quando a rotação da subalavanca 71 é transmitida para a ala- vanca principal 11, a alavanca principal 11 é girada na direção anti-horária (indicada por uma seta N). Então, o mecanismo de articulação 6 e o contato móvel 200 conectado ao mecanismo de articulação 6 são movidos para a esquerda para iniciar a operação de fechamento. A mola de corte 12 é com- primida em associação com a rotação da alavanca principal 11 para acumu- lar energia para estabelecer um engatamento entre o pino rolete 72a e a tra- va 91 uma vez novamente, completando com isto a operação de fechamen- to.
A alavanca de camo 73 é girada na direção horária em um esta- do onde a operação é deslocada do estado de corte mostrado na figura 2 para a operação de fechamento. Ao mesmo tempo, a alavanca de trava 72 é fixada à alavanca de camo 73 e o subeixo 70 é girado na direção horária. Este estado está mostrado na figura 8.
Depois do estado mostrado na figura 8 a trava 91 é girada na di- reção horária pelo pino rolete 72a. Este estado está mostrado na figura 9. Quando um engatamento entre o camo de fechamento 84 e o ro-
lete 73a é liberado, o pino rolete 72a é movido para a posição de estado fe- chado pela força elástica de expansão da mola de corte 12. Além disto, quando um engatamento entre o pino rolete 72a e a trava 91 é liberado, a trava 91 é retornada para a posição de estado fechado pela força de deslo- camento da mola de retorno de trava 91a, e o pino rolete 72a é engatado com a extremidade dianteira 102 da trava 91 uma vez novamente (figuras 1 e 3). Neste estado de reengatamento o pino rolete 72a empurra a extremi- dade dianteira 102 no sentido do centro do eixo de rotação 103 da trava 91 e a rotação da alavanca de solenoide 54 é restringida pelo êmbolo 21a do so- Ienoide eletromagnético 21 para corte. Além disto, o centro do eixo de rota- ção 103 da trava 91 é deslocado ligeiramente da linha que conecta o centro do pino rolete 72a e o centro do eixo de rotação 101 da alavanca de solenoi- de 54 no sentido do subeixo do lado 70 que restringe a rotação no sentido anti-horário da trava 91.
As figuras 1 e 3 mostram um estado onde a operação de fecha- mento foi completada. De acordo com a presente modalidade, depois que o solenoide
eletromagnético 21 para corte está excitado quando da introdução de um comando de corte, a operação de corte é completada por meio de duas eta- pas de operação: uma primeira etapa de operação na qual a trava 91 é dire- tamente acionada através da alavanca de solenoide 54 para liberar um en- gatamento entre a trava 91 e o pino rolete 72a; e uma segunda etapa de o- peração na qual a mola de corte 12 opera. Como descrito acima, o número de etapas de operação para completar a operação de corte é reduzido de três no caso de mecanismo operacional elástico convencional, para duas, com isto reduzindo de maneira significativa o período de tempo da operação de corte. Isto significa que T2 é removido da expressão (1) que representa o período de tempo de abertura de contato, de modo que é possível reduzir o período de tempo de abertura de contato.
Além disto, um torque no sentido anti-horário é sempre aplicado ao pino excêntrico 100 a partir do momento quando um comando de corte é introduzido, até o momento quando o engatamento entre a extremidade di- anteira 102 da trava 91 e o pino rolete 72a é liberado. Isto permite uma outra redução do período de tempo de abertura de contato.
Além disto, nesta configuração, a trava 91 não é diretamente a- cionada pelo solenoide eletromagnético 21 para corte, de modo que o perío- do de tempo de abertura de contato é menos influenciado pela força elástica de retorno da trava. Assim, aumentar a força elástica da força elástica de retorno da trava acelera o retorno da trava no período de tempo de operação de fechamento, sem aumentar o período de tempo de abertura de contato, com isto aumentando a estabilidade da operação de fechamento.
Além disto, a superfície de engatamento da extremidade diantei- ra 102 da trava 91 é formada por uma superfície plana, e o pino rolete 72a empurra a extremidade dianteira 102 no sentido do centro do eixo de rotação 103 da trava 91 no tempo de operação de fechamento, de modo que um tor- que do pino rolete 72a não atua sobre a trava 91 no estado fechado. Isto permite uma redução da dimensão da trava 91, para com isto minimizar uma força requerida para liberar seu engatamento, o que pode minimizar a di- mensão do solenoide eletromagnético 21 para corte.
Além disto, a aparelhagem de comutação da presente modalida- de inclui um número de partes menor do que as aparelhagens de comutação convencionais, reduzindo com isto de maneira significativa custo de material e o número de processos de montagem. Segunda modalidade
A figura 10 é uma vista frontal que mostra as porções principais da trava e da alavanca de solenoide do mecanismo de operação de uma aparelhagem de comutação de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, e sua porção circundante. Na figura 10 os mesmos nu- merais de referência que aqueles na primeira modalidade indicam as mes- mas, ou partes correspondentes àquelas na primeira modalidade, e a descri- ção repetitiva é omitida. Na presente modalidade, a extremidade dianteira 102 da trava 91 é formada por uma superfície de arco circular convexa (isto é, superfície cilíndrica convexa), e o centro da superfície de arco circular substancialmente está sobre uma linha 111 que conecta o centro do pino o rolete 72a e o centro do eixo de rotação 103 da trava 91 no estado fechado. Isto reduz ainda mais uma força requerida para liberar a extremidade diantei- ra da trava 91 do pino rolete 72a na fase de início da operação de corte, permitindo uma redução da dimensão do solenoide eletromagnético e do período de tempo de abertura de contato.
Além disto, como uma modificação da segunda modalidade, o centro da superfície de arco circular da extremidade dianteira 102 da trava 91 pode ser deslocado da linha 111 no sentido do lado do subeixo 70. Isto permite estabilização do estado fechado.
Terceira modalidade
A figura 11 é uma vista frontal que mostra as porções principais da trava de alavanca de solenoide do mecanismo de operação de uma apa- relhagem de comutação de acordo com uma terceira modalidade da presen- te invenção, e sua porção circundante. Na figura 11 os mesmos numerais de referência que aqueles na primeira modalidade indicam as mesmas ou par- tes correspondentes àquelas na primeira modalidade, e a descrição repetiti- va é omitida. Na presente modalidade um pino de trava 91b é colocado na trava 91 e um anel 52 é colocado no pino de trava 91b de modo a ser móvel na direção radial do pino de trava 91b. O diâmetro interior do anel 52 é maior do que o diâmetro exterior do pino de trava 91b.
As figuras 12 e 13 são vistas que mostram um estado imediata- mente antes da completação da operação de fechamento na presente moda- lidade assim configurada.
No momento quando a trava 91 é retornada para a posição de estado fechado pela mola de retorno de trava 91a, a trava 91 colide com o pino rolete 72a e salta de modo que a trava 91 não é parada na posição de estado fechado, porém é girada na direção anti-horária. Isto pode provocar liberação do engata- mento entre a extremidade dianteira 102 da trava 91 e o pino rolete 72a, resultando em mau funcionamento.
Contudo, na presente modalidade, quando a trava 91 colide com o pino rolete 72a o anel 52 é movido por uma força de inércia na direção de uma seta P (figura 12) que é oposta à direção na qual a trava 91 salta e coli- de com o pino de trava 91b (figura 13). Isto impede que a trava 91 seja gira- da na rotação no sentido anti-horário, com isto o impedindo mau funciona- mento da trava 91.
De acordo com a presente invenção, uma separação da trava 91 devido à colisão entre a trava 91 e o pino rolete 72a durante a operação de fechamento pode ser impedida por meio do anel 52, possibilitando um au- mento em confiabilidade da operação do mecanismo de operação elástico. A posição do anel 52 não está limitada àquela mostrada na figu- ra 11. Mesmo quando o anel 52 é colocado em qualquer outra posição na trava 91 o mesmo efeito pode ser obtido.
Além disto, projetando o anel 52 para ser formado de metal ten- do dureza elevada/alta densidade e um material altamente polimérico que tenha elasticidade elevada ou um complexo dele, é possível aprimorar o e- feito de impedir uma separação da trava 91.
Quarta modalidade
A figura 14 é uma vista frontal que mostra as porções principais da trava e da alavanca de solenoide do mecanismo de operação de uma aparelhagem de comutação de acordo com uma quarta modalidade da pre- sente invenção, e sua porção circundante. Na figura 14 os mesmos nume- rais de referência que aqueles na primeira modalidade indicam as mesmas ou partes correspondentes àquelas na primeira modalidade, e a descrição repetitiva é omitida. Na presente modalidade um elemento de absorção de vibração 92, que tem propriedade de absorção de alta vibração, tal como um material altamente polimérico, é colocado no lado da porção projeção extre- ma dianteira 120 de uma posição na qual a porção projeção extrema diantei- ra 120 da trava 91 e o pino rolete 72a encontram um ao outro no estado fe- chado. Isto alivia o salto da trava 91 devido à colisão entre a trava 91 e o pino rolete 72a, aprimorando o efeito de impedir uma separação da trava 91.
Outras modalidades
As modalidades descritas acima são fornecidas apenas como exemplos, e deveria ser entendido que a presente invenção não está Iimita- da a elas.
Por exemplo, embora molas de anéis de compressão sejam utili- zadas como a mola de corte 12 e a mola de fechamento 13 nas modalidades acima, outros corpos elásticos tais como molas de anéis de torção, molas cônicas, molas espiral, molas de lâmina, molas de ar e molas de tração, po- dem ser utilizadas de forma alternativa. Além disto, embora molas de anel ou molas de anel de torção sejam utilizadas como as molas de retorno 62b, 54a e 91a fornecidas na alavanca de ancoragem 62 para fechamento, a alavan- ca de solenoide 54 e a trava 91, outros corpos elásticos tais como molas cônicas, molas espiral, ou molas de lâmina, podem ser utilizadas alternati- vamente.
A presente invenção também pode ser aplicada a um aparelho que tenha uma pluralidade de molas de corte ou uma pluralidade de molas de fechamento.
Além disto, uma vez que a alavanca de ancoragem 90 é fixada à estrutura 14, ela pode ser omitida. Neste caso, os pinos batente 90b e 90c são diretamente fixados à estrutura 14. Além disto, os pinos batente 90b e 90c podem ser integrados com a alavanca de ancoragem 90 ou a estrutura 14.
Além disto, embora o êmbolo 21a do solenoide 21 para corte se- ja utilizado para restringir a rotação no sentido horário da alavanca de sole- noide 54 provocada pela mola de retorno da alavanca de solenoide 54a, um pino predeterminado fornecido na estrutura 14 ou a alavanca de ancoragem 90 podem ser utilizados de maneira alternativa.
Além disto, é possível fornecer uma pluralidade dos anéis 52 da terceira modalidade. Neste caso, fazendo os diâmetros interiores e diâme- tros exteriores dos anéis 52 diferirem de um para o outro, os anéis 52 coli- dem com o pino de trava 91b com retardos de tempo, aprimorando com isto o efeito de impedir uma separação da trava 91. Além disto, fazendo as mas- sas dos respectivos anéis 52 diferirem uma da outra, os anéis 52 colidem com o pino de trava 91b com retardos de tempo, aprimorando com isto o efeito de impedir uma separação da trava 91. Embora o anel 52 da terceira modalidade tenha uma forma como
(toro (rosquinha) oco, a forma do anel 52 não está limitada a esta forma, po- rém o mesmo efeito pode ser obtido mesmo com uma outra forma diferente da forma de toro (rosquinha) oco.
Embora o pino de trava 91b e o anel 52 sejam fornecidos na tra- va 91 da primeira modalidade na terceira modalidade, o pino de trava 91b e o anel 52 podem ser fornecidos na trava 91 da segunda ou quarta modalida- de. Além disto, embora o elemento de absorção de vibração 92 seja ligado à trava 91 da primeira modalidade na quarta modalidade, o elemento de absorção de vibração 92 pode ser ligado à trava 91 da segunda ou tercei- ra modalidades.
De acordo com a modalidade descrita acima, em uma aparelha-
gem de comutação para abrir/fechar um circuito elétrico e seu mecanismo de operação, retenção e liberação de uma força elástica de corte é realizada por uma combinação de uma trava e seu mecanismo de trinco. Com esta configuração é possível reduzir o período de tempo requerido para liberar a força elástica de corte para reduzir com isto todo o período de tempo de a- bertura de contato. Ao mesmo tempo, estabilidade e confiabilidade de um estado de retenção da força elástica de corte pode ser melhorado.
Claims (14)
1. Mecanismo de operação de uma aparelhagem de comutação para acionar de maneira alternativa um contato móvel de uma aparelhagem de comutação de modo a deslocar a aparelhagem de comutação entre um estado de corte e um estado fechado, o mecanismo operacional compreen- dendo: uma estrutura; um eixo de fechamento colocado de maneira rotativa em relação à estrutura; uma alavanca principal que é fixada ao eixo de fechamento e que pode ser oscilada em conjunto com o contato móvel; uma mola de corte que é colocada de tal modo que ela acumula energia quando o estado de operação da aparelhagem de comutação é des- locado do estado de corte para o estado fechado de acordo com rotação do eixo de fechamento enquanto descarrega sua energia acumulada quando o estado de operação da aparelhagem de comutação é deslocado do estado fechado para o estado de corte; um subeixo que é colocado de maneira rotativa em relação à es- trutura, de modo a ser posicionado ao redor de um eixo de rotação substan- cialmente paralelo ao eixo de rotação do eixo de fechamento; uma subalavanca que é fixada de maneira que oscila ao subei- xo; uma articulação principal de subconexão que conecta de manei- ra rotativa uma extremidade dianteira da subalavanca e a alavanca principal; um mecanismo de camo que oscila o subeixo de acordo com uma rotação do eixo de fechamento; uma alavanca de trava que é colocada de maneira que oscila e fixada ao subeixo; um pino rolete fixado de maneira rotativa a uma extremidade di- anteira da alavanca de trava; uma alavanca de solenoide fornecida de modo a ser girada em relação à estrutura ao redor de um eixo de rotação substancialmente parale- Io ao eixo de rotação do eixo de fechamento; uma alavanca de retorno de alavanca de solenoide que desloca a alavanca de solenoide de modo a girar a alavanca de solenoide em uma direção predeterminada; uma trava que é fixada à alavanca de solenoide em uma posição diferente do eixo de rotação da alavanca de solenoide, de modo a ser girada ao redor de um eixo de rotação substancialmente paralelo ao eixo de rota- ção do eixo de fechamento, e que tem uma extremidade dianteira que enga- ta com o pino rolete; uma mola de retorno de trava que desloca a trava de modo a gi- rar a trava em uma direção predeterminada; e um solenoide eletromagnético para corte, que atua contra a for- ça de deslocamento da mola de retorno da alavanca de solenoide para em- purrar a alavanca de solenoide de modo a deslocar o estado de operação da aparelhagem de comutação do estado fechado para o estado de corte, em que em um estado onde o estado de operação da aparelhagem de comutação é deslocado do estado fechado para o estado de corte a alavan- ca de solenoide é empurrada pelo solenoide eletromagnético para corte de modo a ser girada em uma direção oposta à direção de deslocamento da mola de retorno da alavanca de solenoide e a alavanca de trava é girada por meio da força de deslocamento do pino rolete para liberar um engatamento entre o pino rolete e a extremidade dianteira da trava, o que faz com que a mola de corte descarregue sua energia para girar a alavanca de trava.
2. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 1, ainda compreendendo um pino excêntrico que é fixado à alavanca de solenoide na porção do centro de rotação da alavan- ca de solenoide, de modo a ser suportado de maneira rotativa em relação à estrutura e que suporta a trava de modo a permitir a trava girar ao redor de um centro de rotação diferente do centro de rotação da alavanca de solenoi- de.
3. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a extremidade dianteira da trava que engata com o pino rolete tem uma superfície plana perpendicular a uma linha que conecta o centro do eixo de rotação da trava e a extremidade dianteira da trava.
4. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a extremidade dianteira da trava que engata com o pino rolete tem uma superfície de arco circular convexa que tem seu centro em uma linha que conecta o centro do eixo de rotação da trava e a extremidade dian- teira da trava.
5. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, ainda compreendendo: um pino de trava que é fixado à trava; é um anel que tem um diâmetro interior maior do que um diâmetro exterior do pino de trava, e que é colocado circundando a periferia exterior do pino de trava em uma direção radial de modo a ser móvel na direção ra- dial do pino de trava.
6. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o anel é fornecido em um número plural, de modo a ser movido de maneira independente um do outro.
7. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 6, em que a pluralidade de anéis difere um do outro e no mínimo em um do diâmetro interior e do diâmetro exterior.
8. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 6, em que a pluralidade de anéis diferi um do outro na massa.
9. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que uma porção projeção da extremidade dianteira é formada de tal modo que ela se projeta a partir da extremidade dianteira da trava e que po- de contatar o pino rolete em um lado de uma posição na qual a extremidade dianteira da trava está engatada com o pino rolete antes e depois do estado fechado.
10. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 9, em que um elemento de absorção de vibração que absorve a vibração gerada quando o pino rolete e a porção projeção extrema dianteira contatam uma à outra imediatamente antes que o estado de operação da aparelha- gem de comutação seja deslocado para o estado fechado, é ligado à porção projeção da extremidade de dianteira.
11. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreendendo: uma alavanca de fechamento que é fixada ao eixo de fechamen- to; uma articulação de fechamento que é conectada de maneira ro- tativa à alavanca de fechamento; e uma mola de fechamento que é colocada entre a extremidade dianteira da articulação de fechamento e a estrutura, de modo a deslocar a extremidade dianteira da articulação de fechamento em uma direção para longe do eixo de fechamento.
12. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 11, em que a mola de fechamento é colocada de tal modo que ela acumula energia no estado fechado ou estado de corte de acordo com a rotação do eixo de fechamento, enquanto ela descarrega sua energia acumulada quan- do o estado de operação da aparelhagem de comutação é deslocado do es- tado de corte para o estado fechado.
13. Mecanismo de operação da aparelhagem de comutação, de acordo com a reivindicação 11, ainda compreendendo: uma aba colocada na extremidade dianteira da alavanca de fe- chamento; e uma unidade de retenção engatada com a aba, em que a unidade de retenção tem: alavanca de ancoragem para fe- chamento que tem uma porção meia coluna; uma mola de retorno para des- locar a alavanca de ancoragem para fechar em uma direção predetermina- da; e um solenoide eletromagnético para fechamento que aciona a unidade de retenção contra a força de deslocamento da mola de retorno, para mover a alavanca de ancoragem para fechamento de modo a deslocar o estado de operação da aparelhagem de comutação do estado de corte para o estado fechado.
14. Aparelhagem de comutação que tem um contato móvel que pode ser movido em uma maneira alternativa e um mecanismo de operação que aciona o contato móvel e configurado para ser deslocado entre um es- tado de corte e um estado fechado pelo movimento do contato móvel, o me- canismo de operação compreendendo: uma estrutura; um eixo de fechamento colocado de maneira rotativa em relação à estrutura; uma alavanca principal que é fixada ao eixo de fechamento e que pode ser oscilada em conjunto com o contato móvel; uma mola de corte que é colocada de tal modo que ela acumula energia quando o estado operacional da aparelhagem de comutação é des- locado do estado de corte para o estado fechado de acordo com rotação do eixo de fechamento enquanto ela descarrega sua energia acumulada quan- do o estado de operação da aparelhagem de comutação é deslocado do es- tado fechado para o estado de corte; um subeixo que é colocado de maneira rotativa em relação à es- trutura de modo a ser posicionado ao redor de um eixo de rotação substan- cialmente paralelo ao eixo de rotação do eixo de fechamento; uma subalavanca que é fixada de maneira que oscila ao subei- xo; uma articulação principal de subconexão que conecta de manei- ra rotativa a extremidade dianteira da subalavanca e da alavanca principal; um mecanismo de camo que oscila o subeixo de acordo com uma rotação do eixo de fechamento; uma alavanca de trava que é colocada de maneira que oscila e fixada ao subeixo; um pino rolete fixado de maneira rotativa à extremidade dianteira da alavanca de trava; uma alavanca de solenoide fornecida de modo a ser girada em relação à estrutura ao redor de um eixo de rotação substancialmente parale- lo ao eixo de rotação do eixo de fechamento; uma mola de retorno da alavanca de solenoide que desloca a alavanca de solenoide de modo a girar a alavanca de solenoide em uma di- reção predeterminada; uma trava que é fixada à alavanca de solenoide em uma posição diferente do eixo de rotação da alavanca de solenoide de modo a ser girada ao redor de um eixo de rotação substancialmente paralelo ao eixo de rota- ção do eixo de fechamento e que tem uma extremidade dianteira que engata com o pino rolete; uma mola de retorno de trava que desloca a trava de modo a gi- rar a trave em uma direção predeterminada; e um solenoide eletromagnético para corte, que atua contra a for- ça de deslocamento da mola de retorno de alavanca de solenoide para em- purrar a alavanca de solenoide de modo a deslocar o estado operacional da aparelhagem de comutação do estado fechado para o estado de corte, no qual em um estado onde o estado de operação da aparelhagem de comutação é deslocado do estado fechado para o estado de corte a alavan- ca de solenoide é empurrada pelo solenoide eletromagnético para corte de modo a ser girada em uma direção oposta à direção de deslocamento da mola de retorno da alavanca de solenoide e a alavanca de trava é girada pela força de deslocamento do pino rolete para liberar um engatamento en- tre o pino rolete e a extremidade dianteira da trava, o que faz com que a mo- la de corte descarregue sua energia para girar a alavanca de trava.
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