CN224190822U - 一种电磁驱动凸轮传动的开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁驱动凸轮传动的开关，涉及电器元件技术领域，包括：电磁驱动件和移动件，移动件具有衔铁部和凸轮部，衔铁部具有位于电磁驱动件一端的第一静止位置和位于电磁驱动件另一端的第二静止位置，电磁驱动件通入电流所产生的电磁力，驱动衔铁部在第一静止位置和第二静止位置之间移动；凸轮部上具有至少一个驱动面用于驱动位置开关动作，电磁驱动件的电流的分断由位置开关控制；还至少一个驱动面用于驱动开关主回路的分断。本实用新型的电磁驱动凸轮传动的开关，仅采用一个电磁驱动件，且无需搭配离合换向装置，即可实现对移动件的往复驱动，控制逻辑更为简单。

Description

一种电磁驱动凸轮传动的开关

技术领域

本实用新型涉及转换开关技术领域，具体涉及一种电磁驱动凸轮传动的开关。

背景技术

在电力供应系统里，转换开关是一种关键的电气设备，其主要功能是在第一回路电源和第二回路电源之间自动完成切换操作。在保证第一回路电源与第二回路电源不会发生短路的前提下，切换时间越短越能满足实际需求。以中国专利文献CN110033963A所公开的一种单轴移动凸轮部驱动的转换开关为例，该转换开关借助对凸轮部曲面的独特设计，达成了两组主触头的分时动作。依据其说明书披露的信息，驱动机构可选用电磁驱动或者弹簧储能驱动机构，能够在毫秒级的极短时间内完成触头转换动作，因而适用于高速转换开关电器。

对于转换开关而言，在确保安全且转换速度快的基础上，其结构越简易、辅助部件越少、控制逻辑越简单，就越具备优势。

然而，转换开关存在第一回路电源闭合且第二回路电源断开、第一回路电源断开且第二回路电源闭合这两个静止状态。要实现这两个静止状态之间的转换，目前的方式要么是利用两个驱动机构，即电磁驱动件或者电动机来达成；要么是依靠一个电磁驱动件或一个电动机驱动，再搭配一个离合换向装置进行传动，以此实现往复运动。但这些方式无疑都增加了转换开关结构的复杂性，同时也导致设备体积增大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电磁驱动凸轮传动的开关，以解决现有技术中的转换开关采用传统的电磁驱动机构的控制逻辑复杂的问题。

本实用新型提供一种电磁驱动凸轮传动的开关，包括：

电磁驱动件；

移动件，受所述电磁驱动件的驱动做往复移动，所述移动件具有衔铁部和凸轮部，所述衔铁部具有位于所述电磁驱动件一端的第一静止位置，还具有位于所述电磁驱动件另一端的第二静止位置，所述电磁驱动件驱动所述衔铁部在所述第一静止位置和所述第二静止位置之间移动；

所述凸轮部上具有至少一个驱动面用于驱动位置开关动作，所述电磁驱动件的电流的分断由所述位置开关控制，所述凸轮部上还具有至少一个驱动面用于驱动主开关的通断。

本实用新型提供的电磁驱动凸轮传动的开关，电磁驱动件电流的分断由位置开关控制，而凸轮部又驱动位置开关动作，形成了一种闭环控制逻辑。当凸轮部随移动件移动到特定位置时，驱动位置开关动作，位置开关再根据自身状态控制电磁驱动件电流的分断，实现了驱动与控制的协同工作。在工作时，电磁驱动件先驱动移动件，当移动件到达合适位置使凸轮部驱动位置开关，位置开关随即控制电磁驱动件断电，确保移动件稳定保持在该位置，完成电源的断开或闭合。相比于现有的电磁驱动机构，本实用新型的电磁驱动凸轮传动的开关，仅采用一个电磁驱动件，且无需搭配离合换向装置，即可实现对移动件的往复驱动，控制逻辑更为简单。

可选地，所述电磁驱动件通过通入同一方向的电流，产生电磁力驱动所述衔铁部在所述第一静止位置和所述第二静止位置之间往复移动。通过该设置，极大地简化了驱动控制逻辑。

可选地，所述凸轮部上具有第一驱动面和第二驱动面，所述第一驱动面用于驱动第一主开关的通断，所述第二驱动面用于驱动第二主开关的通断。凸轮部上不同驱动面分别对应不同的主开关，能够实现对第一主开关和第二主开关通断的精确时序控制。这种设计使得电路系统在配置上更加灵活，可根据实际应用场景的不同，方便地调整两个主开关的通断逻辑。

可选地，所述凸轮部上还具有第三驱动面，所述第三驱动面用于驱动所述位置开关的通断。凸轮部增设用于驱动位置开关通断的第三驱动面，使得位置开关能与凸轮部的动作紧密关联，提供精准的位置反馈。当移动件带动凸轮部移动时，第三驱动面可在特定位置触发位置开关，从而切断电磁驱动件的控制电流。

可选地，所述第一驱动面、所述第二驱动面和所述第三驱动面独立设置在所述凸轮部上。这种布局方式使得整个凸轮部的结构更加紧凑简洁。各个驱动面的位置安排清晰明了，减少了复杂的结构设计和连接部件。不仅便于凸轮部的制造和加工，降低生产成本，而且在安装和维护过程中，也更容易对各个驱动面及其相关部件进行操作。

可选地，所述电磁驱动件具有用于分别与控制电流连接的第一控制回路和第二控制回路，所述第一控制回路中连接有第一控制开关，所述第二控制回路中连接有第二控制开关，所述第一控制开关和所述第二控制开关分别通过控制器控制。所述第一控制开关和所述第二控制开关可为常开状态，当需要朝向电磁驱动件通入控制电流时，通过控制器操作第一控制开关或第二控制开关进行合闸后，可以实现通过第一控制回路或第二控制回路朝向电磁驱动件通入控制电流。

可选地，所述位置开关包括：第一位置开关和第二位置开关，所述第一位置开关连接在所述第一控制回路中，所述第二位置开关连接在所述第二控制回路中，所述第一位置开关和所述第二位置开关保持一开一合地联动设置。通过上述设置，在执行电源切换操作时，若第一控制回路上的第一位置开关处于合闸状态，此时控制器会使第一控制开关合闸，如此一来，控制电流便会经由第一控制回路流向电磁驱动件。电磁驱动件得到电流后，会驱使转换开关移动件的衔铁部从第一静止位置朝着第二静止位置移动。当移动件的衔铁部离开第一静止位置时，移动件的凸轮部就会将第一电源主开关断开。等到移动件的衔铁部抵达第二静止位置时，移动件的凸轮部又会把第二电源主开关闭合。而在移动件移动期间，其凸轮部的驱动面会促使第一位置开关断开，从而切断控制电流，使移动件的衔铁部保持在该第二静止位置。

当第一位置开关断开时，第二位置开关联动合闸，如此设置，当再次进行电源切换时，由于此时第二位置开关处于合闸状态，控制器便会让第二控制开关合闸。如此，控制电流就会通过第二控制回路流向电磁驱动件。电磁驱动件在获得电流后，会驱动转换开关移动件的衔铁部，使其从第二静止位置向第一静止位置移动。

当移动件的衔铁部离开第二静止位置时，移动件的凸轮部会将第二电源主开关断开。当移动件的衔铁部到达第一静止位置时，移动件的凸轮部会把第一电源主开关闭合。在移动件移动过程中，其凸轮部的驱动面会使第二位置开关断开，进而切断控制电流，让移动件的衔铁部稳定保持在第一静止位置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的电磁驱动凸轮传动的开关的一种具体实施方式的主视图；

图2为图1中的移动件的第一驱动面和第二驱动面分别与主开关配合的示意图；

图3为图1中的移动件的衔铁部在第一静止位置和第二静止位置之间时的主视图；

图4为图3中的移动件的第一驱动面和第二驱动面分别与主开关配合的示意图；

图5为图1中的移动件的衔铁部在第二静止位置时的主视图；

图6为图5中的移动件的第一驱动面和第二驱动面分别与主开关配合的示意图；

图7为本实用新型实施例中提供的电磁驱动凸轮传动的开关的凸轮部的一种具体实施方式的立体图。

附图标记说明：

1、电磁驱动件；2、衔铁部；3、凸轮部；4、第一位置开关；5、第二位置开关；6、第一主开关；7、第二主开关；8、第一驱动面；9、第二驱动面；10、第三驱动面；11、第一控制回路；12、第二控制回路；13、第一控制开关；14、第二控制开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1、图2所示，为本实施例提供的电磁驱动凸轮传动的开关的一种具体实施方式，包括：电磁驱动件1和移动件。所述移动件受所述电磁驱动件1的驱动做往复移动，所述移动件具有衔铁部2和凸轮部3。

所述衔铁部2具有如图1所示的位于所述电磁驱动件1一端的第一静止位置，所述衔铁部2还具有如图5所示的位于所述电磁驱动件1另一端的第二静止位置。也就是说，所述电磁驱动件1驱动所述衔铁部2在所述第一静止位置和所述第二静止位置之间移动。

如图1所示，所述凸轮部3上具有至少一个驱动面用于驱动位置开关动作。例如，当所述衔铁部2在第一静止位置时，所述凸轮部3上的一个驱动面对所述位置开关进行驱动。

如图1所示，所述电磁驱动件1的电流的分断由所述位置开关控制。也就是说，所述位置开关与所述电磁驱动件1的控制电流的回路连接，通过所述位置开关控制该回路的通断。

如图2所示，所述凸轮部3上还具有至少一个驱动面用于驱动主开关的通断。例如，当所述衔铁部2在第一静止位置时，所述凸轮部3上的一个驱动面对一个主开关进行驱动，从而对电源进行切断或闭合。

本实用新型提供的电磁驱动凸轮传动的开关，电磁驱动件1驱动移动件进行移动，电磁驱动件1电流的分断由位置开关控制，而移动件的凸轮部3又驱动位置开关动作，从而形成了一种闭环控制逻辑。当凸轮部3随移动件移动到特定位置时，驱动位置开关动作，位置开关再根据自身状态控制电磁驱动件1电流的分断，实现了驱动与控制的协同工作。例如，在工作时，电磁驱动件1先驱动移动件，当移动件到达合适位置使凸轮部3驱动位置开关，位置开关随即控制电磁驱动件1断电，确保移动件稳定保持在该位置，完成电源的断开或闭合。

需要说明的是，本实施例中，所述电磁驱动件1通过通入同一方向的电流，产生电磁力驱动所述衔铁部2在所述第一静止位置和所述第二静止位置之间往复移动。通过该设置，极大地简化了驱动控制逻辑。当然，上述描述并非限制性的，在一些可替换实施方式中，所述电磁驱动件1也可以设置两组绕组，通过控制两组绕组通入不同方向的电流来产生不同方向的电磁力，从而驱动衔铁部2在第一静止位置和第二静止位置之间往复移动。

本实施例提供的电磁驱动凸轮传动的开关，当所述凸轮部3的用于驱动主开关的驱动面仅具有一个时，可以用于对单个电源的切断或闭合操作。当所述凸轮部3的用于驱动主开关的驱动面设置有多个时，也可以用于对多个电源进行切换操作。

如图2、图7所示，本实施例中，所述凸轮部3上具有第一驱动面8和第二驱动面9，所述第一驱动面8用于驱动第一主开关6的通断，所述第二驱动面9用于驱动第二主开关7的通断。凸轮部3上不同驱动面分别对应不同的主开关，能够实现对第一主开关6和第二主开关7通断的精确时序控制。这种设计使得电路系统在配置上更加灵活，可根据实际应用场景的不同，方便地调整两个主开关的通断逻辑。当然，上述描述并非限制性的，在一些可替换实施方式中，所述凸轮部3上可以只设置一个用于控制某一个主开关的驱动面；或者，也可以设置多个驱动面，用来控制更多数量的主开关。

如图3、图7所示，本实施例中，所述凸轮部3上还具有第三驱动面10，所述第三驱动面10用于驱动所述位置开关的通断。凸轮部3增设用于驱动位置开关通断的第三驱动面10，使得位置开关能与凸轮部3的动作紧密关联，提供精准的位置反馈。当移动件带动凸轮部3移动时，第三驱动面10可在特定位置触发位置开关，从而切断电磁驱动件1的控制电流。

如图2、图7所示，在一些可替换实施方式中，所述第一驱动面8、所述第二驱动面9和所述第三驱动面10独立设置在所述凸轮部3上。具体的，本实施例中，所述第一驱动面8和所述第二驱动面9分别设置在所述凸轮部3的两侧，所述第三驱动面10与所述第一驱动面8并列设置在所述凸轮部3的同一侧。这种布局方式使得整个凸轮部3的结构更加紧凑简洁。各个驱动面的位置安排清晰明了，减少了复杂的结构设计和连接部件。不仅便于凸轮部3的制造和加工，降低生产成本，而且在安装和维护过程中，也更容易对各个驱动面及其相关部件进行操作。当然，上述描述并非限制性的，在一些可替换实施方式中，所述第一驱动面8、所述第二驱动面9和所述第三驱动面10可以设置在同一侧，也可以左右两侧排列，也可以围绕移动件360°排列。

如图1所示，所述电磁驱动件1具有用于分别与控制电流连接的第一控制回路11和第二控制回路12，所述第一控制回路11中连接有第一控制开关13，所述第二控制回路12中连接有第二控制开关14，所述第一控制开关13和所述第二控制开关14分别通过控制器控制。所述第一控制开关13和所述第二控制开关14可为常开状态，当需要朝向电磁驱动件1通入控制电流时，通过控制器操作第一控制开关13或第二控制开关14进行合闸后，可以实现通过第一控制回路11或第二控制回路12朝向电磁驱动件1通入控制电流。当然，上述描述并非限制性的，在一些可替换实施方式中，所述第一控制开关13和所述第二控制开关14也可为一开一合的联动状态。即当一个控制开关合闸时，另一个控制开关分闸。

如图1所示，所述位置开关包括：第一位置开关4和第二位置开关5，所述第一位置开关4连接在所述第一控制回路11中，所述第二位置开关5连接在所述第二控制回路12中，所述第一位置开关4和所述第二位置开关5保持一开一合地联动设置。也就是说，当一个位置开关合闸时，另一个位置开关分闸。

在执行电源切换操作时，参照图1、图2，若第一控制回路11上的第一位置开关4处于合闸状态，控制器会使第一控制开关13合闸，控制电流随即经由第一控制回路11流向电磁驱动件1。电磁驱动件1通电后，会驱使转换开关移动件的衔铁部2从第一静止位置向第二静止位置移动。

从图3、图5可见，在移动件移动过程中，其凸轮部3的第三驱动面10会促使第一位置开关4断开，进而切断控制电流，这样移动件的衔铁部2在朝第二静止位置移动后，就能保持在该位置。需要说明的是，因为移动件质量相对较小，电磁驱动件1在驱动其衔铁部2的瞬间，就能产生足够作用力，使衔铁部2从第一静止位置移动到第二静止位置。所以，即便在移动件移动过程中切断电磁驱动件1的电流，也不会对移动件的移动造成影响。

如图4所示，当移动件的衔铁部2离开第一静止位置时，移动件的凸轮部3会将第一电源主开关断开。

再看图6，当移动件的衔铁部2抵达第二静止位置时，移动件的凸轮部3会把第二电源主开关闭合。

在本实施例中，当第一位置开关4断开时，第二位置开关5会联动合闸。如此一来，当再次进行电源切换时，如图6所示，由于此时第二位置开关5处于合闸状态，控制器便会让第二控制开关14合闸，控制电流随即通过第二控制回路12流向电磁驱动件1。电磁驱动件1获得电流后，会驱动转换开关移动件的衔铁部2从第二静止位置向第一静止位置移动。

当移动件的衔铁部2离开第二静止位置时，移动件的凸轮部3会将第二电源主开关断开。当移动件的衔铁部2到达第一静止位置时，移动件的凸轮部3会把第一电源主开关闭合。在移动件移动过程中，其凸轮部3的驱动面会使第二位置开关5断开，从而切断控制电流，使移动件的衔铁部2稳定保持在第一静止位置。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入本实用新型的范围之内。

Claims (7)

1.一种电磁驱动凸轮传动的开关，其特征在于，包括：

电磁驱动件(1)；

移动件，受所述电磁驱动件(1)的驱动做往复移动，所述移动件具有衔铁部(2)和凸轮部(3)，所述衔铁部(2)具有位于所述电磁驱动件(1)一端的第一静止位置，还具有位于所述电磁驱动件(1)另一端的第二静止位置，所述电磁驱动件(1)驱动所述衔铁部(2)在所述第一静止位置和所述第二静止位置之间移动；

所述凸轮部(3)上具有至少一个驱动面用于驱动位置开关动作，所述电磁驱动件(1)的电流的分断由所述位置开关控制，所述凸轮部(3)上还具有至少一个驱动面用于驱动主开关的通断。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动凸轮传动的开关，其特征在于，所述电磁驱动件(1)通过通入同一方向的电流，产生电磁力驱动所述衔铁部(2)在所述第一静止位置和所述第二静止位置之间往复移动。

3.根据权利要求1所述的电磁驱动凸轮传动的开关，其特征在于，所述凸轮部(3)上具有第一驱动面(8)和第二驱动面(9)，所述第一驱动面(8)用于驱动第一主开关(6)的通断，所述第二驱动面(9)用于驱动第二主开关(7)的通断。

4.根据权利要求3所述的电磁驱动凸轮传动的开关，其特征在于，所述凸轮部(3)上还具有第三驱动面(10)，所述第三驱动面(10)用于驱动所述位置开关的通断。

5.根据权利要求4所述的电磁驱动凸轮传动的开关，其特征在于，所述第一驱动面(8)、所述第二驱动面(9)和所述第三驱动面(10)独立设置在所述凸轮部(3)上。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电磁驱动凸轮传动的开关，其特征在于，所述电磁驱动件(1)具有用于分别与控制电流连接的第一控制回路(11)和第二控制回路(12)，所述第一控制回路(11)中连接有第一控制开关(13)，所述第二控制回路(12)中连接有第二控制开关(14)，所述第一控制开关(13)和所述第二控制开关(14)分别通过控制器控制。

7.根据权利要求6所述的电磁驱动凸轮传动的开关，其特征在于，所述位置开关包括：第一位置开关(4)和第二位置开关(5)，所述第一位置开关(4)连接在所述第一控制回路(11)中，所述第二位置开关(5)连接在所述第二控制回路(12)中，所述第一位置开关(4)和所述第二位置开关(5)保持一开一合地联动设置。