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YANG MINGFA (CN)
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| CN102054632A | 2011-05-11 | |||
| CN1589516A | 2005-03-02 | |||
| CN1841614A | 2006-10-04 | |||
| CN102185276A | 2011-09-14 |
福州元创专利商标代理有限公司 (CN)
| 权利要求书 1. 一种低压交直流控制与保护电器， 包括合闸平板线圈 （A)、 金属盘 （B)、 分闸平板线圈 （E)、 轴 （G)、 增磁板 （K)、 缓冲件 （Χ)、 控制电路 （F)、 电压调 整电路（Y)、 电容 Cl、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子 器件 D3、 电力电子器件 D4、 接通与分断位置保持机构 （H)、 轴套 （L)、 动触桥 支架 （Ν) 以及双断点触头灭弧系统 （I ); 其特征在于： 电源 （U) 的一端接电压调整电路 （Υ) 输入端， 电源 （U) 的 另一端接电压调整电路（Υ) 的另一输入端， 电压调整电路（Υ)输出端正极接电 力电子器件 D4集电极，电力电子器件 D4发射极分别与电力电子器件 D3集电极、 电容 C1正极、 控制电路（F) 的第七接口 （7)相接， 电力电子器件 D3发射极分 别与电力电子器件 D1集电极、 电力电子器件 D2集电极、 电容 C2正极、 控制电 路 （F) 的第五接口 （5) 相接， 电力电子器件 D1发射极接到合闸平板线圈 （Α) 一端与控制电路（F) 的第一接口 （1 )， 电力电子器件 D2发射极接到分闸平板线 圈 （Ε) —端与控制电路 （F) 的第三接口 （3)， 电压调整电路 （Υ) 输出端负极 分别与电容 C1负极、 电容 C2负极、 合闸平板线圈 （Α) 另一端、 分闸平板线圈 (Ε) 另一端相接， 控制电路 （F) 的第二接口 （2) 与电力电子器件 （D1 ) 控制 极相接， 控制电路 （F) 的第四接口 （4) 与电力电子器件 D2控制极相接， 控制 电路（F)第六接口 （6)与电力电子器件 D3控制极相接， 控制电路 （F) 的第八 接口 （8) 与电力电子器件 D4控制极相接， 合闸平板线圈 （Α) 与分闸平板线圈 (Ε) 分别安装在金属盘 （Β) 的两侧； 接通与分断位置保持机构 （Η) 分别安装 在金属盘 （Β)、 分闸平板线圈 （Ε)与合闸平板线圈 （Α) 上， 或者安装于金属盘 (Β) 与电器不动部件之间， 或者安装于动触桥支架 （Ν) 与电器不动部件之间， 或者安装于轴 （G)与电器不动部件之间； 二个轴套（L)分别安装在合闸平板线 圈 （Α)、 分闸平板线圈 （Ε)、 增磁板 （Κ) 与缓冲件 （X) 上， 轴 （G) 固定在金 属盘 （Β) 上， 轴 （G) 与动触桥支架 （Ν)连接， 动触桥支架 （Ν) 与双断点触头 灭弧系统 （I ) 的动触桥 （I I ) 连接， 动触头 （12) 安装在动触桥 （I I ) 上， 静 触头 （13) 安装在静触桥 （14)上， 灭弧装置 （15) 安置在动触头 （12) 与静触 头 （13 ) 的外侧， 轴 （G) 穿过合闸平板线圈 （Α) 与分闸平板线圈 （Ε) 的轴套 (L)， 二块增磁板 （Κ) 分别安装在合闸平板线圈 （Α) 远离金属盘 （Β) 的一面 与分闸平板线圈 （E) 远离金属盘 （B) 的一面， 二个缓冲件 （X) 分别安装在二 块增磁板 （K) 远离合闸平板线圈 （A) 与分闸平板线圈 （E) 的一面。 2、 根据权利要求 1所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 省去 电力电子器件 D4， 删除控制电路 （F) 的第八接口 （8) 与电力电子器件 D4控制 极相接的连接线， 删除电力电子器件 D4发射极与控制电路（F) 的第七接口 （7) 相接的连接线。 3、 根据权利要求 1所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 所述 的接通与分断位置保持机构 （H) 是接触器式的反力弹簧、 永磁接触器式的磁性 材料、 反力弹簧与磁性材料组合或者双稳态蝶簧或双稳态片簧。 4、 根据权利要求 1所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 所述 的低压交直流控制与保护电器的双断点触头灭弧系统 （I ) 是三极双断点共六对 触头、 二极双断点共四对触头或一极双断点共二对触头。 5、 根据权利要求 1所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 所述 的电源 (U)为直流时， 省去电压调整电路 （Y)。 6、—种低压交直流控制与保护电器， 包括合闸平板线圈 （Α)、 金属盘 （Β)、 分闸平板线圈 （Ε)、 轴 （G)、 增磁板 （K)、 缓冲件 （Χ)、 控制电路 （F)、 电压调 整电路（Y)、 电容 Cl、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子 器件 D3、 电力电子器件 D4、 接通与分断位置保持机构 （H)、 轴套 （L)、 动触桥 支架 （Ν) 以及双断点触头灭弧系统 （I ); 其特征在于： 电源 （U) 的一端接电压调整电路 （Υ) 输入端， 电源 （U) 的 另一端接电压调整电路（Υ) 的另一输入端， 电压调整电路（Υ)输出端正极接电 力电子器件 D4集电极，电力电子器件 D4发射极分别与电力电子器件 D3集电极、 电容 C1正极、 控制电路（F) 的第七接口 （7)相接， 电力电子器件 D3发射极分 别与电力电子器件 D2发射极、 分闸平板线圈 （Ε) —端、 控制电路 （F) 的第三 接口 （3)相接， 电容 C1负极与电容 C2正极、 电力电子器件 D1集电极、 电力电 子器件 D2集电极相接， 电力电子器件 D1发射极接到合闸平板线圈 （Α) —端与 控制电路 （F) 的第一接口 （1 )， 电压调整电路 （Υ) 输出端负极分别与电容 C2 负极、合闸平板线圈（Α)另一端、分闸平板线圈（Ε)另一端相接， 控制电路（F) 的第二接口 （2)与电力电子器件 D1控制极相接， 控制电路（F)的第四接口 （4) 与电力电子器件 D2控制极相接， 控制电路 （F) 的第六接口 （6) 与电力电子器 件 D3控制极相接， 控制电路（F) 的第八接口 （8)与电力电子器件 D4控制极相 接， 合闸平板线圈 （A) 与分闸平板线圈 （E) 分别安装在金属盘 （B) 的两侧； 接通与分断位置保持机构 （H)分别安装在金属盘（B)、 分闸平板线圈 （E)与合 闸平板线圈 （A)上， 或者安装于金属盘 （B)与电器不动部件之间， 或者安装于 动触桥支架（N)与电器不动部件之间， 或者安装于轴（G)与电器不动部件之间； 二个轴套 （L) 分别安装在合闸平板线圈 （A)、 分闸平板线圈 （E)、 增磁板 （K) 与缓冲件 （X) 上， 轴 （G) 固定在金属盘 （B) 上， 轴 （G) 与动触桥支架 （N) 连接， 动触桥支架 （N) 与双断点触头灭弧系统（I ) 的动触桥（I I )连接， 动触 头 （12) 安装在动触桥 （I I ) 上， 静触头 （13) 安装在静触桥 （14) 上， 灭弧装 置 （15 ) 安置在动触头 （12) 与静触头 （13) 的外侧， 轴 （G) 穿过合闸平板线 圈 （A) 与分闸平板线圈 （E) 的轴套 （L)， 二块增磁板 （Κ) 分别安装在合闸平 板线圈 （Α)远离金属盘 （Β) 的一面与分闸平板线圈 （Ε)远离金属盘 （Β) 的一 面， 二个缓冲件 （X) 分别安装在二块增磁板 （Κ) 远离合间平板线圈 （Α) 与分 闸平板线圈 （Ε) 的一面。 7、 根据权利要求 6所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 省去 电力电子器件 D4， 删除控制电路 （F) 的第八接口 （8) 与电力电子器件 D4控制 极相接的连接线， 删除电力电子器件 D4发射极与控制电路（F) 的第七接口 （7) 相接的连接线。 8、 根据权利要求 6所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 所述 的接通与分断位置保持机构 （H) 是接触器式的反力弹簧、 永磁接触器式的磁性 材料、 反力弹簧与磁性材料组合或者双稳态蝶簧或双稳态片簧。 9、 根据权利要求 6所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 所述 的低压交直流控制与保护电器的双断点触头灭弧系统 （I ) 是三极双断点共六对 触头、 二极双断点共四对触头或一极双断点共二对触头。 10、 根据权利要求 6所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 所述 的电源 (U)为直流时， 省去电压调整电路 （Y)。 11、一种低压交直流控制与保护电器， 包括合闸平板线圈（Α)、金属盘（Β)、 分闸平板线圈 （Ε)、 轴 （G)、 增磁板 （K)、 缓冲件 （Χ)、 控制电路 （F)、 电压调 整电路 （Y)、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子器件 D3、 接通与分断位置保持机构 （H)、 轴套 （L)、 动触桥支架 （Ν) 以及双断点触头灭 弧系统 （I ); 其特征在于： 电源 （U) 的一端接电压调整电路 （Υ) 输入端， 电源 （U) 的 另一端接电压调整电路（Υ) 的另一输入端， 电压调整电路（Υ)输出端正极接电 力电子器件 D3集电极，电力电子器件 D3发射极分别与电力电子器件 D1集电极、 电力电子器件 D2集电极、 电容 C2正极、 控制电路 （F) 的第五接口 （5) 相接， 电力电子器件 D1发射极接到合闸平板线圈 （Α) —端与控制电路 （F) 的第一接 口 （1 )， 电力电子器件 D2发射极接到分闸平板线圈 （Ε) —端与控制电路 （F) 的第三接口 （3)， 电压调整电路（Υ)输出端负极分别与电容 C2负极、 合闸平板 线圈 （Α) 另一端、 分闸平板线圈 （Ε) 另一端相接， 控制电路 （F) 的第二接口 ( 2)与电力电子器件 D1控制极相接， 控制电路（F) 的第四接口 （4)与电力电 子器件 D2控制极相接， 控制电路（F) 的第六接口 （6)与电力电子器件 D3控制 极相接， 合闸平板线圈 （Α) 与分闸平板线圈 （Ε) 分别安装在金属盘 （Β) 的两 侧； 接通与分断位置保持机构 （Η) 分别安装在金属盘 （Β)、 分闸平板线圈 （Ε) 与合闸平板线圈 （Α)上， 或者安装于金属盘 （Β)与电器不动部件之间， 或者安 装于动触桥支架（Ν)与电器不动部件之间， 或者安装于轴 （G)与电器不动部件 之间； 二个轴套 （L) 分别安装在合闸平板线圈 （Α)、 分闸平板线圈 （Ε)、 增磁 板 （Κ) 与缓冲件 （X) 上， 轴 （G) 固定在金属盘 （Β) 上， 轴 （G) 与动触桥支 架 （Ν) 连接， 动触桥支架 （Ν) 与双断点触头灭弧系统 （I ) 的动触桥 （I I ) 连 接， 动触头（12)安装在动触桥（I I )上， 静触头（13)安装在静触桥（14)上， 灭弧装置 （15) 安置在动触头 （12) 与静触头 （13) 的外侧， 轴 （G) 穿过合闸 平板线圈 （Α) 与分闸平板线圈 （Ε) 的轴套 （L)， 二块增磁板 （Κ) 分别安装在 合闸平板线圈（Α)远离金属盘（Β)的一面与分闸平板线圈（Ε)远离金属盘（Β) 的一面， 二个缓冲件 （X) 分别安装在二块增磁板 （Κ) 远离合间平板线圈 （Α) 与分闸平板线圈 （Ε) 的一面。 12、 根据权利要求 11所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 省 去电力电子器件 D3， 删除控制电路 （F) 的第六接口 （6) 与电力电子器件 D3控 制极相接的连接线，删除电力电子器件 D4发射极与控制电路（ F)的第五接口（ 5 ) 相接的连接线。 13、 根据权利要求 11 所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 所 述的接通与分断位置保持机构 （H) 是接触器式的反力弹簧、 永磁接触器式的磁 性材料、 反力弹簧与磁性材料组合或者双稳态蝶簧或双稳态片簧。 14、 根据权利要求 11所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 所 述的低压交直流控制与保护电器的双断点触头灭弧系统 （I ) 是三极双断点共六 对触头、 二极双断点共四对触头或一极双断点共二对触头。 15、根据权利要求 11所述的低压交直流控制与保护电器， 其特征在于： 所述 的电源 (U)为直流时， 省去电压调整电路 （Y)。 |
本发明涉及一种低压交直流控制与保护电器， 属于低压电器领域。
背景技术
目前低压电器产品主要包括二类即控制电器与 保护电器， 控制电器又分为交 流控制电器与直流控制电器，保护电器又分为 交流保护电器与直流保护电器， 由 于控制电器与保护电器是分立的，对于电路的 控制与保护， 既要安装控制电器又 要安装保护电器， 需要一套控制电器动作机构与触头灭弧系统， 还需要一套保护 电器的动作机构与触头灭弧系统， 如果要实现智能化需要分立的二套控制系统， 这一切不仅造成二者运行难以很好配合，难以 提高其性能， 造成极大经济与功能 浪费， 造成结构复杂， 体积大， 所占安装面积大， 成本高； 目前所有低压电器都 是采用电磁铁或电动机动作机构或机械动作机 构，接触器的动作机构是采用电磁 铁动作机构，断路器动作机构采用机械动作机 构或电动机等动作机构或者二者兼 有， 由于这些动作机构动作速度小，动作慢，无法 提高其控制与保护的性能指标， 这是低压交直流控制与保护电器存在的第二个 严重问题。目前对于具有接触器控 制功能与断路器保护功能的低压集成电器也是 将控制电器结构与保护电器结构 综合起来， 这些传统的动作机构还是存在上述严重的问题 ， 比如缪希仁等申请的 "带快速电磁斥力机构的分相式智能低压双断 集成电器"专利中， 虽然采用了 一套触头灭弧系统， 已经实现了功能与结构集成， 但是仍然采用电磁铁系统及快 速电磁斥力机构的二套动作机构，采用在快速 电磁斥力机构作用下动作机构快速 释放， 实现短路故障保护的快速性， 在正常接通与分断仍然采用电磁铁系统， 无 法实现快速接通与分断，而且该方案的快速电 磁斥力机构没有考虑采取措施增加 平板线圈产生的磁通， 以提高电磁斥力或减小电容的负担； 比如， 张培铭等所获 专利 "一种智能交流接触器" （专利号 ZL00214192. 2 ), 该方案控制首开相触头 在电流过零前很小的区域内打开， 首开相电流过零时电流分断， 然后控制另两非 首开相触头滞后约 5ms打开， 从而实现三相触头零电流分断（该概念实际上 是微 电弧能量分断）， 该技术的难点就是首开相触头分断的准确性与 稳定性， 由于传 统电器电磁铁动作机构的动作速度慢，接通与 分断时间长， 机构动作严重的分散 性无法保证良好的零电压接通与零电流分断的 可靠性；现有电器产品没有抗电压 跌落的功能， 极少数研究提出增加抗电压跌落功能， 为了增加抗电压跌落功能必 须采取许多措施， 比如， 刘向军等提出的专利技术"交直流通用抗电压 落的接 触器控制器"（公开号： CN201584367. U) ; 此外， 低压控制电器的特点是频繁操 作， 要求很高的电寿命与机械寿命， 因此除了要求电器的动作速度快之外， 还要 求动作机构撞击能量小，控制与保护电器必须 兼顾正常接通与分断时很高的电寿 命、机械寿命， 同时必须满足高短路分断能力的要求， 这是控制与保护电器必须 考虑的重点问题。为此本发明提出新的低压交 直流控制与保护电器， 该电器的控 制电路可以按照电路正常接通、分断和故障状 态下分断的不同要求， 控制相应电 容按设计的优化控制时间通过电力电子器件分 别对合闸平板线圈与分闸平板线 圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 金属盘在强大电磁斥力作用下带动轴运动， 作为 低压交直流控制与保护电器，轴通过动触桥支 架带动电器动触桥与动触头实现电 路正常与故障状态下不同要求的快速接通与分 断，实现既快速动作又保证动作结 束撞击能量很小； 在正常接通与分断时能够实现快速接通与分断 ， 大幅减小动作 分散性， 可以实现电器零电压接通与零电流分断； 在故障包括短路故障发生后， 能快速动作实现很高的短路分断能力与很强的 限流特性； 在电路出现电压跌落 时， 具有抗电压跌落功能； 该电器只有一套触头灭弧系统， 只有一套快速动作机 构， 可以取代现有传统的电磁铁或电动机动作机构 与机械动作机构， 具有控制电 器正常接通与分断功能和保护电器的故障包括 短路故障保护功能，具有抗电压跌 落功能， 能够大幅提高电器性能指标， 扩大电器工作功能， 大幅简化结构、 节能 节材、 减小体积、 大幅增加工作磁通等特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低压交直流控制与 保护电器， 金属盘上的轴带动 电器动触头系统，在控制电路控制下， 电源通过电力电子器件对二组电容快速充 电， 在要求电器正常接通与分断时， 在控制电路控制下， 一组电容按设计的优化 控制时间通过电力电子器件分别快速对合闸平 板线圈与分闸平板线圈放电，增磁 板大幅增强磁场，在强大电磁斥力作用下， 金属盘分别快速向分闸平板线圈与合 闸平板线圈运动，金属盘上的轴带动电器动触 桥支架与动触头系统快速接通或分 断， 完成电路接通与分断任务， 实现既快速动作又保证动作结束撞击能量很小 ， 低压交直流控制与保护电器依靠接通与分断位 置保持机构分别使电器保持接通 与分断状态， 正常接通与分断过程的快速动作， 大幅减小动作分散性， 可以实现 触头系统零电压接通与零电流分断； 在发生短路故障时， 在控制电路控制下， 二 组电容通过电力电子器件同时对分闸平板线圈 非常快速地放电，增磁板大幅增强 磁场，在更为强大的电磁斥力作用下， 金属盘克服磁铁吸力更为快速地向合闸平 板线圈方向运动， 动静触头快速分离， 使触头系统快速开断短路电流， 低压交直 流控制与保护电器依靠接通与分断位置保持机 构保证金属盘带动电器动触头系 统保持分断的位置状态， 完成短路保护任务； 在检测到电路出现电压跌落时， 控 制电路可按要求延时控制电容向分闸平板线圈 放电，触头延时动作， 具有抗电压 跌落功能； 该电器只有一套触头灭弧系统， 只有一套快速动作机构， 可以取代现 有传统的电磁铁或电动机动作机构与机械动作 机构，具有控制电器正常接通与分 断功能和保护电器的故障包括短路故障保护功 能， 具有抗电压跌落功能， 能够大 幅提高电器性能指标，扩大电器工作功能，大 幅简化结构、节能节材、减小体积、 大幅增加工作磁通等特点。
本发明一实现方式是： 它包括合闸平板线圈、 金属盘、 分闸平板线圈、 轴、 增磁板、 缓冲件、 控制电路、 电压调整电路、 电容 Cl、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子器件 D3、 电力电子器件 D4、 接通与分断位置保 持机构、 轴套、 动触桥支架以及双断点触头灭弧系统， 其特征在于： 电源的一端 接电压调整电路输入端， 电源的另一端接电压调整电路的另一输入端， 电压调整 电路输出端正极接电力电子器件 D4集电极，电力电子器件 D4发射极分别与电力 电子器件 D3集电极、 电容 C1 正极、 控制电路的第七接口相接， 电力电子器件 D3发射极分别与电力电子器件 D1集电极、 电力电子器件 D2集电极、 电容 C2正 极、 控制电路的第五接口相接， 电力电子器件 D1发射极接到合闸平板线圈一端 与控制电路的第一接口， 电力电子器件 D2发射极接到分闸平板线圈一端与控制 电路接口 3， 电压调整电路输出端负极分别与电容 C1负极、 电容 C2负极、 合闸 平板线圈另一端、分闸平板线圈另一端相接， 控制电路的第二接口与电力电子器 件 D1控制极相接，控制电路的第四接口与电力电 器件 D2控制极相接， 控制电 路的第六接口与电力电子器件 D3控制极相接， 控制电路的第八接口与电力电子 器件 D4控制极相接， 合闸平板线圈与分闸平板线圈分别安装在金属 盘的两侧； 接通与分断位置保持机构分别安装在金属盘、 分闸平板线圈与合闸平板线圈上， 或者安装于金属盘与电器不动部件之间，或者 安装于动触桥支架与电器不动部件 之间， 或者安装于轴与电器不动部件之间； 二个轴套分别安装在合闸平板线圈、 分闸平板线圈、 增磁板与缓冲件上， 轴固定在金属盘上， 轴与动触桥支架连接， 动触桥支架与双断点触头灭弧系统的动触桥连 接， 动触头安装在动触桥上， 静触 头安装在静触桥上， 灭弧装置安置在动触头与静触头的外侧， 轴穿过合闸平板线 圈与分闸平板线圈的轴套，二块增磁板分别安 装在合闸平板线圈远离金属盘的一 面与分间平板线圈远离金属盘的一面，二个缓 冲件分别安装在二块增磁板远离合 闸平板线圈与分闸平板线圈的一面。
本发明另一实现方式是： 包括合闸平板线圈、 金属盘、 分闸平板线圈、 轴、 增磁板、 缓冲件、 控制电路、 电压调整电路、 电容 Cl、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子器件 D3、 电力电子器件 D4、 接通与分断位置保 持机构、 轴套、 动触桥支架以及双断点触头灭弧系统；
其特征在于： 电源的一端接电压调整电路输入端， 电源的另一端接电压调整 电路的另一输入端， 电压调整电路输出端正极接电力电子器件 D4集电极， 电力 电子器件 D4发射极分别与电力电子器件 D3集电极、 电容 C1正极、 控制电路的 第七接口相接， 电力电子器件 D3发射极分别与电力电子器件 D2发射极、分闸平 板线圈一端、控制电路的第三接口相接， 电容 C1负极与电容 C2正极、 电力电子 器件 D1集电极、 电力电子器件 D2集电极相接， 电力电子器件 D1发射极接到合 闸平板线圈一端与控制电路的第一接口， 电压调整电路输出端负极分别与电容 C2 负极、 合闸平板线圈另一端、 分闸平板线圈另一端相接， 控制电路的第二接 口与电力电子器件 D1控制极相接，控制电路的第四接口与电力电 器件 D2控制 极相接， 控制电路的第六接口与电力电子器件 D3控制极相接， 控制电路的第八 接口与电力电子器件 D4控制极相接， 合闸平板线圈与分闸平板线圈分别安装在 金属盘的两侧； 接通与分断位置保持机构分别安装在金属盘、 分闸平板线圈与合 闸平板线圈上， 或者安装于金属盘与电器不动部件之间， 或者安装于动触桥支架 与电器不动部件之间， 或者安装于轴与电器不动部件之间； 二个轴套分别安装在 合闸平板线圈、 分闸平板线圈、 增磁板与缓冲件上， 轴固定在金属盘上， 轴与动 触桥支架连接， 动触桥支架与双断点触头灭弧系统的动触桥连 接， 动触头安装在 动触桥上， 静触头安装在静触桥上， 灭弧装置安置在动触头与静触头的外侧， 轴 穿过合闸平板线圈与分闸平板线圈的轴套，二 块增磁板分别安装在合闸平板线圈 远离金属盘的一面与分闸平板线圈远离金属盘 的一面，二个缓冲件分别安装在二 块增磁板远离合闸平板线圈与分闸平板线圈的 一面。
本发明再一实现方式是： 一种低压交直流控制与保护电器， 包括合闸平板线 圈、 金属盘、 分闸平板线圈、 轴、 增磁板、 缓冲件、 控制电路、 电压调整电路、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子器件 D3、 接通与分断位 置保持机构、 轴套、 动触桥支架以及双断点触头灭弧系统；
其特征在于： 电源的一端接电压调整电路输入端， 电源的另一端接电压调整 电路的另一输入端， 电压调整电路输出端正极接电力电子器件 D3集电极， 电力 电子器件 D3发射极分别与电力电子器件 D1集电极、 电力电子器件 D2集电极、 电容 C2正极、控制电路的第五接口相接， 电力电子器件 D1发射极接到合闸平板 线圈一端与控制电路的第一接口， 电力电子器件 D2发射极接到分闸平板线圈一 端与控制电路的第三接口， 电压调整电路输出端负极分别与电容 C2负极、 合闸 平板线圈另一端、分闸平板线圈另一端相接， 控制电路的第二接口与电力电子器 件 D1控制极相接，控制电路的第四接口与电力电 器件 D2控制极相接， 控制电 路的第六接口与电力电子器件 D3控制极相接， 合闸平板线圈与分闸平板线圈分 别安装在金属盘的两侧； 接通与分断位置保持机构分别安装在金属盘、 分闸平板 线圈与合闸平板线圈上， 或者安装于金属盘与电器不动部件之间， 或者安装于动 触桥支架与电器不动部件之间， 或者安装于轴与电器不动部件之间； 二个轴套分 别安装在合闸平板线圈、分闸平板线圈、增磁 板与缓冲件上，轴固定在金属盘上， 轴与动触桥支架连接， 动触桥支架与双断点触头灭弧系统的动触桥连 接， 动触头 安装在动触桥上，静触头安装在静触桥上， 灭弧装置安置在动触头与静触头的外 侧，轴穿过合闸平板线圈与分闸平板线圈的轴 套， 二块增磁板分别安装在合闸平 板线圈远离金属盘的一面与分闸平板线圈远离 金属盘的一面，二个缓冲件分别安 装在二块增磁板远离合闸平板线圈与分闸平板 线圈的一面。
本发明与现有技术相比， 按照运行的不同要求， 金属盘上的轴带动电器动触 头系统， 电源经电压调整电路在控制电路控制下， 通过电力电子器件对二组电容 快速充电； 在要求电器正常接通与分断时， 在控制电路控制下， 一组电容按设计 的优化控制时间通过电力电子器件分别快速对 合闸平板线圈与分闸平板线圈放 电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下， 金属盘分别快速向分闸平板 线圈与合闸平板线圈运动，金属盘上的轴带动 电器动触桥支架与动触头系统快速 接通或分断， 完成电路接通与分断任务， 实现既快速动作又保证动作结束撞击能 量很小，低压交直流控制与保护电器分别依靠 接通与分断位置保持机构分别保证 金属盘带动电器动触头系统保持接通与分断的 位置状态，正常接通与分断过程的 快速动作， 大幅减小动作分散性， 可以实现触头系统稳定的零电压接通与零电流 分断； 在发生短路故障时， 在控制电路控制下， 二组电容通过电力电子器件同时 对分闸平板线圈非常快速地放电，增磁板大幅 增强磁场， 在更为强大的电磁斥力 作用下，金属盘克服接通与分断位置保持机构 的反力更为快速地向合闸平板线圈 方向运动， 动静触头快速分离， 使触头系统快速开断短路电流， 完成短路保护任 务； 在检测到电路出现电压跌落时， 控制电路可按要求延时控制电容向分闸平板 线圈放电，触头延时动作，具有抗电压跌落功 能；本发明只有一套触头灭弧系统， 只有一套快速动作机构，可以取代现有传统的 电磁铁或电动机动作机构与机械动 作机构，具有控制电器正常接通与分断功能和 保护电器的故障包括短路故障保护 功能， 具有抗电压跌落功能， 能够大幅提高电器性能指标， 扩大电器工作功能， 大幅简化结构、 节能节材、 减小体积、 大幅增加工作磁通等特点。
本发明的动作过程是： 金属盘上安装轴， 轴带动电器动触头系统， 在非运行 状态，接通与分断位置保持机构保证金属盘处 于合闸平板线圈一边， 动触头系统 处于分断状态； 当要求电器接通时， 电源经电压调整电路在控制电路控制下， 通 过电力电子器件 D3与电力电子器件 D4对电容 C1与电容 C2快速充电，在控制电 路控制下，电容 C2按设计的优化控制时间通过电力电子器件 D1快速对合间平板 线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下， 金属盘克服接通与分 断位置保持机构的反力快速向分闸平板线圈方 向运动，金属盘接近分闸平板线圈 后，低压交直流控制与保护电器依靠接通与分 断位置保持机构保证金属盘带动电 器动触头系统保持接通的位置状态， 完成接通任务， 实现既快速动作又保证动作 结束撞击能量很小； 当要求正常分断时， 电容 C2按设计的优化控制时间通过电 力电子器件 D2快速对分闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥 力作用下，金属盘克服接通与分断位置保持机 构的反力快速向合闸平板线圈方向 运动，低压交直流控制与保护电器依靠接通与 分断位置保持机构保证金属盘带动 电器动触头系统保持分断的位置状态， 完成电路分断任务， 实现既快速动作又保 证动作结束撞击能量很小； 本发明正常接通与分断过程的快速动作， 大幅减小动 作分散性， 可以实现触头系统零电压接通与零电流分断； 当控制电路检测到电路 发生短路故障， 控制电路控制电力电子器件 D2与电力电子器件 D3导通， 电容 C1与电容 C2通过电力电子器件 D2与电力电子器件 D3同时对分闸平板线圈非常 快速地放电， 增磁板大幅增强磁场， 在更为强大的电磁斥力作用下， 金属盘克服 接通与分断位置保持机构的反力快速向合闸平 板线圈方向运动，动静触头快速分 离， 使触头系统快速开断短路电流， 金属盘在接通与分断位置保持机构作用下， 保证金属盘处于合间平板线圈一边， 完成短路保护任务； 在检测到电路出现电压 跌落时， 控制电路可按要求延时控制电容 C2向分闸平板线圈放电， 触头延时动 作， 具有抗电压跌落功能； 本发明只有一套触头灭弧系统， 只有一套快速动作机 构， 可以取代现有传统的电磁铁或电动机动作机构 与机械动作机构， 具有控制电 器正常接通与分断功能和保护电器的故障包括 短路故障保护功能，具有抗电压跌 落功能， 能够大幅提高电器性能指标， 扩大电器工作功能， 大幅简化结构、 节能 节材、 减小体积、 大幅增加工作磁通等特点。
附图说明
图 1为本发明的分断状态结构示意框图。
图 2为本发明的接通状态结构示意框图。
图 3 为本发明的双断点触头灭弧系统与动触桥支架 的侧视结构示意图。 图 4为本发明实施一的分断状态结构示意框图。
图 5为本发明实施一的接通状态结构示意框图。
图 6为本发明实施二的分断状态结构示意框图。
图 7为本发明实施二的接通状态结构示意框图。
图 8为本发明实施三的分断状态结构示意框图。
图 9为本发明实施三的接通状态结构示意框图。
图 10为本发明实施四的分断状态结构示意框图。
图 11为本发明实施四的接通状态结构示意框图。
图 12为本发明实施五的分断状态结构示意框图。 图 13为本发明实施五的接通状态结构示意框图。
图 14为本发明接通与分断位置保持机构实施一分 状态结构示意框图。 图 15为本发明接通与分断位置保持机构实施一接 状态结构示意框图。 图 16为本发明接通与分断位置保持机构实施二分 状态结构示意框图。 图 17为本发明接通与分断位置保持机构实施二接 状态结构示意框图。 图 18为本发明接通与分断位置保持机构实施三分 状态结构示意框图。 图 19为本发明接通与分断位置保持机构实施三接 状态结构示意框图。 图 20为本发明接通与分断位置保持机构实施四分 状态结构示意框图。 图 21为本发明接通与分断位置保持机构实施四接 状态结构示意框图。 图 22为本发明接通与分断位置保持机构实施五分 状态结构示意框图。 图 23为本发明接通与分断位置保持机构实施六分 状态结构示意框图。 具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述 。
如图 1与图 2所示，一种低压交直流控制与保护电器，包 合闸平板线圈 A、 金属盘 B、 分闸平板线圈 E、 轴6、 增磁板 K、 缓冲件 X、 控制电路？、 电压调整 电路 Υ、 电容 Cl、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子器件 D3、 电力电子器件 D4、 接通与分断位置保持机构 H、 轴套 L、 动触桥支架 N以及 双断点触头灭弧系统 I， 其特征在于： 电源 U的一端接电压调整电路 Y输入端， 电源 U的另一端接电压调整电路 Y的另一输入端，电压调整电路 Y输出端正极接 电力电子器件 D4集电极， 电力电子器件 D4发射极分别与电力电子器件 D3集电 极、 电容 C1正极、控制电路 F的第七接口 7相接， 电力电子器件 D3发射极分别 与电力电子器件 D1集电极、 电力电子器件 D2集电极、 电容 C2正极、 控制电路 F的第五接口 5相接， 电力电子器件 D1发射极接到合闸平板线圈 A—端与控制 电路 F的第一接口 1， 电力电子器件 D2发射极接到分闸平板线圈 E—端与控制 电路 F的第三接口 3， 电压调整电路 Y输出端负极分别与电容 C1负极、 电容 C2 负极、合闸平板线圈 A另一端、分闸平板线圈 E另一端相接， 控制电路 F的第二 接口 2与电力电子器件 D1控制极相接， 控制电路 F的第四接口 4与电力电子器 件 D2控制极相接，控制电路 F的第六接口 6与电力电子器件 D3控制极相接， 控 制电路 F的第八接口 8与电力电子器件 D4控制极相接， 合闸平板线圈 A与分闸 平板线圈 E分别安装在金属盘 B的两侧，接通与分断位置保持机构 H分别安装在 金属盘 B、 分闸平板线圈 E与合闸平板线圈 A上， 或者安装于金属盘 B与电器不 动部件之间， 或者安装于动触桥支架 N与电器不动部件之间， 或者安装于轴 G 与电器不动部件之间， 二个轴套 L分别安装在合闸平板线圈 A、分闸平板线圈 E、 增磁板 K与缓冲件 X上， 轴 G固定在金属盘 B上， 轴 G与动触桥支架 N连接， 动 触桥支架 N与双断点触头灭弧系统 I的动触桥 I I连接，动触头 12安装在动触桥 I I上， 静触头 13安装在静触桥 14上， 灭弧装置 15安置在动触头 12与静触头 13的外侧， 轴 G穿过合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E的轴套 L， 二块增磁板 K 分别安装在合闸平板线圈 A远离金属盘 B的一面与分闸平板线圈 E远离金属盘 B 的一面，二个缓冲件 X分别安装在二块增磁板 K远离合闸平板线圈 A与分闸平板 线圈 E的一面。
如图 3所示， 一种低压交直流控制与保护电器的双断点触头 灭弧系统 I与动 触桥支架 N， 包括双断点触头灭弧系统 I的动触桥 I I、 动触头 12、 静触头 13、 静触桥 14、 灭弧装置 15以及动触桥支架 N， 其特征在于： 动触桥支架 N与动触 桥 I I连接， 动触桥支架 N带动动触桥 I I与动触头 12运动， 灭弧装置 15安置在 动触头 12与静触头 13两侧。
从图 1、 图 2与图 3， 金属盘上安装轴， 轴带动电器动触头系统， 在非运行 状态，接通与分断位置保持机构保证金属盘处 于合闸平板线圈一边， 动触头系统 处于分断状态； 当要求电器接通时， 电源经电压调整电路在控制电路控制下， 通 过电力电子器件 D3与电力电子器件 D4对电容 C1与电容 C2快速充电，在控制电 路控制下，电容 C2按设计的优化控制时间通过电力电子器件 D1快速对合间平板 线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下， 金属盘克服接通与分 断位置保持机构的反力快速向分闸平板线圈方 向运动，金属盘接近分闸平板线圈 后，低压交直流控制与保护电器依靠接通与分 断位置保持机构保证金属盘带动电 器动触桥支架与动触头系统保持接通的位置状 态， 完成接通任务， 实现既快速动 作又保证动作结束撞击能量很小； 当要求正常分断时， 电容 C2按设计的优化控 制时间通过电力电子器件 D2快速对分闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下，金属盘克服接通与分 断位置保持机构的反力快速向合闸 平板线圈方向运动，低压交直流控制与保护电 器依靠接通与分断位置保持机构保 证金属盘带动电器动触桥支架与动触头系统保 持分断的位置状态，完成电路分断 任务， 实现既快速动作又保证动作结束撞击能量很小 ； 本发明正常接通与分断过 程的快速动作， 大幅减小动作分散性， 可以实现触头系统零电压接通与零电流分 断； 当控制电路检测到电路发生短路故障， 控制电路控制电力电子器件 D2与电 力电子器件 D3导通， 电容 C1与电容 C2通过电力电子器件 D2与电力电子器件 D3 同时对分闸平板线圈非常快速地放电， 增磁板大幅增强磁场， 在更为强大的 电磁斥力作用下，金属盘克服接通与分断位置 保持机构的反力快速向合闸平板线 圈方向运动， 动静触头快速分离， 使触头系统快速开断短路电流， 金属盘在接通 与分断位置保持机构作用下，保证金属盘处于 合闸平板线圈一边， 完成短路保护 任务； 在检测到电路出现电压跌落时， 控制电路可按要求延时控制电容 C2向分 闸平板线圈放电， 触头延时动作， 具有抗电压跌落功能； 本发明可以取代现有传 统的电磁铁或电动机动作机构与机械动作机构 ，具有控制电器正常接通与分断功 能和保护电器的故障包括短路故障保护功能， 具有抗电压跌落功能， 能够大幅提 高电器性能指标， 扩大电器工作功能， 大幅简化结构、 节能节材、 减小体积、 大 幅增加工作磁通等特点。
如图 4与图 5所示，一种低压交直流控制与保护电器，包 合闸平板线圈 A、 金属盘 B、 分闸平板线圈 E、 轴6、 增磁板 K、 缓冲件 X、 控制电路？、 电压调整 电路 Υ、 电容 Cl、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子器件 D3、 接通与分断位置保持机构 H、 轴套 L、 动触桥支架 N以及双断点触头灭弧系 统 I， 其特征在于： 电源 U的一端接电压调整电路 Y输入端， 电源 U的另一端接 电压调整电路 Y的另一输入端，电压调整电路 Y输出端正极分别与电力电子器件 D3集电极、 电容 C1正极相接， 电力电子器件 D3发射极分别与电力电子器件 D1 集电极、电力电子器件 D2集电极、电容 C2正极、控制电路 F的第五接口 5相接， 电力电子器件 D1发射极接到合闸平板线圈 A—端与控制电路 F的第六接口 1， 电力电子器件 D2发射极接到分闸平板线圈 E—端与控制电路 F的第三接口 3， 电压调整电路 Y输出端负极分别与电容 C1负极、 电容 C2负极、 合闸平板线圈 A 另一端、分闸平板线圈 E另一端相接， 控制电路 F的第二接口 2与电力电子器件 D1控制极相接， 控制电路 F的第四接口 4与电力电子器件 D2控制极相接， 控制 电路 F的第六接口 6与电力电子器件 D3控制极相接， 合闸平板线圈 A与分闸平 板线圈 E分别安装在金属盘 B的两侧，接通与分断位置保持机构 H分别安装在金 属盘 B、 分闸平板线圈 E与合闸平板线圈 A上， 或者安装于金属盘 B与电器不动 部件之间， 或者安装于动触桥支架 N与电器不动部件之间， 或者安装于轴 G与电 器不动部件之间， 二个轴套 L分别安装在合闸平板线圈 A、 分闸平板线圈 E、 增 磁板 K与缓冲件 X上， 轴 G固定在金属盘 B上， 轴 G与动触桥支架 N连接， 动触 桥支架 N与双断点触头灭弧系统 I的动触桥 I I连接， 动触头 12安装在动触桥 I I上， 静触头 13安装在静触桥 14上， 灭弧装置 15安置在动触头 12与静触头 13的外侧， 轴 G穿过合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E的轴套 L， 二块增磁板 K 分别安装在合闸平板线圈 A远离金属盘 B的一面与分闸平板线圈 E远离金属盘 B 的一面，二个缓冲件 X分别安装在二块增磁板 K远离合闸平板线圈 A与分闸平板 线圈 E的一面。
金属盘上安装轴， 轴带动电器动触头系统， 在非运行状态， 接通与分断位置 保持机构保证金属盘处于合闸平板线圈一边， 动触头系统处于分断状态； 当要求 电器接通时， 电源经电压调整电路在控制电路控制下， 对电容 C1并通过电力电 子器件 D3对电容 C2快速充电， 在控制电路控制下， 电容 C2按设计的优化控制 时间通过电力电子器件 D1快速对合闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在 强大电磁斥力作用下，金属盘克服接通与分断 位置保持机构的反力快速向分闸平 板线圈方向运动， 金属盘接近分闸平板线圈后， 低压交直流控制与保护电器依靠 接通与分断位置保持机构保证金属盘带动电器 动触桥支架与动触头系统保持接 通的位置状态， 完成接通任务， 实现既快速动作又保证动作结束撞击能量很小 ； 当要求正常分断时，电容 C2按设计的优化控制时间通过电力电子器件 D2快速对 分闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下， 金属盘克服 接通与分断位置保持机构的反力快速向合闸平 板线圈方向运动，低压交直流控制 与保护电器依靠接通与分断位置保持机构保证 金属盘带动电器动触桥支架与动 触头系统保持分断的位置状态， 完成电路分断任务， 实现既快速动作又保证动作 结束撞击能量很小； 本发明正常接通与分断过程的快速动作， 大幅减小动作分散 性， 可以实现触头系统零电压接通与零电流分断； 当控制电路检测到电路发生短 路故障， 控制电路控制电力电子器件 D2与电力电子器件 D3导通， 电容 C1与电 容 C2通过电力电子器件 D2与电力电子器件 D3同时对分闸平板线圈非常快速地 放电， 增磁板大幅增强磁场， 在更为强大的电磁斥力作用下， 金属盘克服接通与 分断位置保持机构的反力快速向合闸平板线圈 方向运动， 动静触头快速分离， 使 触头系统快速开断短路电流， 金属盘在接通与分断位置保持机构作用下， 保证金 属盘处于合闸平板线圈一边，完成短路保护任 务；在检测到电路出现电压跌落时， 控制电路可按要求延时控制电容 C2向分闸平板线圈放电， 触头延时动作， 具有 抗电压跌落功能；本发明可以取代现有传统的 电磁铁或电动机动作机构与机械动 作机构，具有控制电器正常接通与分断功能和 保护电器的故障包括短路故障保护 功能， 具有抗电压跌落功能， 能够大幅提高电器性能指标， 扩大电器工作功能， 大幅简化结构、 节能节材、 减小体积、 大幅增加工作磁通等特点。
如图 6与图 7所示，一种低压交直流控制与保护电器，包 合闸平板线圈 A、 金属盘 B、 分闸平板线圈 E、 轴6、 增磁板 K、 缓冲件 X、 控制电路？、 电压调整 电路 Υ、 电容 Cl、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子器件 D3、 电力电子器件 D4、 接通与分断位置保持机构 H、 轴套 L、 动触桥支架 N以及 双断点触头灭弧系统 I， 其特征在于： 电源 U的一端接电压调整电路 Y输入端， 电源 U的另一端接电压调整电路 Y的另一输入端，电压调整电路 Y输出端正极接 电力电子器件 D4集电极， 电力电子器件 D4发射极分别与电力电子器件 D3集电 极、 电容 C1正极、控制电路 F的第七接口 7相接， 电力电子器件 D3发射极分别 与电力电子器件 D2发射极、 分闸平板线圈 E—端、 控制电路 F的第三接口 3相 接， 电容 C1负极与电容 C2正极、 电力电子器件 D1集电极、 电力电子器件 D2 集电极相接， 电力电子器件 D1发射极接到合闸平板线圈 A—端与控制电路 F的 第一接口 1， 电压调整电路 Y输出端负极分别与电容 C2负极、 合闸平板线圈 A 另一端、分闸平板线圈 E另一端相接， 控制电路 F的第二接口 2与电力电子器件 D1控制极相接， 控制电路 F的第四接口 4与电力电子器件 D2控制极相接， 控制 电路 F的第六接口 6与电力电子器件 D3控制极相接， 控制电路 F的第八接口 8 与电力电子器件 D4控制极相接， 合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E分别安装在 金属盘 B的两侧， 接通与分断位置保持机构 H分别安装在金属盘 B、 分闸平板线 圈 E与合闸平板线圈 A上， 或者安装于金属盘 B与电器不动部件之间， 或者安装 于动触桥支架 N与电器不动部件之间， 或者安装于轴 G与电器不动部件之间， 二 个轴套 L分别安装在合闸平板线圈 A、分闸平板线圈 E、增磁板 K与缓冲件 X上， 轴 G固定在金属盘 B上，轴 G与动触桥支架 N连接， 动触桥支架 N与双断点触头 灭弧系统 I的动触桥 I I连接， 动触头 12安装在动触桥 I I上， 静触头 13安装在 静触桥 14上， 灭弧装置 15安置在动触头 12与静触头 13的外侧， 轴 G穿过合闸 平板线圈 A与分闸平板线圈 E的轴套 L， 二块增磁板 K分别安装在合闸平板线圈 A远离金属盘 B的一面与分闸平板线圈 E远离金属盘 B的一面， 二个缓冲件 X分 别安装在二块增磁板 K远离合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E的一面。
金属盘上安装轴， 轴带动电器动触头系统， 在非运行状态， 接通与分断位置 保持机构保证金属盘处于合闸平板线圈一边， 动触头系统处于分断状态； 当要求 电器接通时， 电源经电压调整电路在控制电路控制下， 通过电力电子器件 D4对 电容 C1与电容 C2快速充电， 在控制电路控制下， 电容 C2按设计的优化控制时 间通过电力电子器件 D1快速对合闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强 大电磁斥力作用下，金属盘克服接通与分断位 置保持机构的反力快速向分闸平板 线圈方向运动， 金属盘接近分闸平板线圈后， 低压交直流控制与保护电器依靠接 通与分断位置保持机构保证金属盘带动电器动 触桥支架与动触头系统保持接通 的位置状态， 完成接通任务， 实现既快速动作又保证动作结束撞击能量很小 ； 当 要求正常分断时，电容 C2按设计的优化控制时间通过电力电子器件 D2快速对分 闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下， 金属盘克服接 通与分断位置保持机构的反力快速向合闸平板 线圈方向运动，低压交直流控制与 保护电器依靠接通与分断位置保持机构保证金 属盘带动电器动触桥支架与动触 头系统保持分断的位置状态， 完成电路分断任务， 实现既快速动作又保证动作结 束撞击能量很小；本发明正常接通与分断过程 的快速动作，大幅减小动作分散性， 可以实现触头系统零电压接通与零电流分断； 当控制电路检测到电路发生短路故 障， 控制电路控制电力电子器件 D2与电力电子器件 D3导通， 电容 C1与电容 C2 通过电力电子器件 D2与电力电子器件 D3同时对分闸平板线圈非常快速地放电， 增磁板大幅增强磁场，在更为强大的电磁斥力 作用下， 金属盘克服接通与分断位 置保持机构的反力快速向合闸平板线圈方向运 动， 动静触头快速分离， 使触头系 统快速开断短路电流， 金属盘在接通与分断位置保持机构作用下， 保证金属盘处 于合闸平板线圈一边， 完成短路保护任务； 在检测到电路出现电压跌落时， 控制 电路可按要求延时控制电容 C2向分闸平板线圈放电， 触头延时动作， 具有抗电 压跌落功能；本发明可以取代现有传统的电磁 铁或电动机动作机构与机械动作机 构， 具有控制电器正常接通与分断功能和保护电器 的故障包括短路故障保护功 能， 具有抗电压跌落功能， 能够大幅提高电器性能指标， 扩大电器工作功能， 大 幅简化结构、 节能节材、 减小体积、 大幅增加工作磁通等特点。
如图 8与图 9所示，一种低压交直流控制与保护电器，包 合闸平板线圈 A、 金属盘 B、 分闸平板线圈 E、 轴6、 增磁板 K、 缓冲件 X、 控制电路？、 电压调整 电路 Υ、 电容 Cl、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子器件 D3、 接通与分断位置保持机构 H、 轴套 L、 动触桥支架 N以及双断点触头灭弧系 统 I， 其特征在于： 电源 U的一端接电压调整电路 Y输入端， 电源 U的另一端接 电压调整电路 Y的另一输入端，电压调整电路 Y输出端正极分别与电力电子器件 D3集电极、 电容 C1正极相接， 电力电子器件 D3发射极分别与电力电子器件 D2 发射极、 分闸平板线圈 E—端、 控制电路 F的第三接口 3相接， 电容 C1负极与 电容 C2正极、 电力电子器件 D1集电极、 电力电子器件 D2集电极相接， 电力电 子器件 D1发射极接到合闸平板线圈 A—端与控制电路 F的第一接口 1， 电压调 整电路 Y输出端负极分别与电容 C2负极、 合闸平板线圈 A另一端、 分闸平板线 圈 E另一端相接， 控制电路 F的第二接口 2与电力电子器件 D1控制极相接， 控 制电路 F的第四接口 4与电力电子器件 D2控制极相接， 控制电路 F的第六接口 6与电力电子器件 D3控制极相接， 合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E分别安装 在金属盘 B的两侧， 接通与分断位置保持机构 H分别安装在金属盘 B、 分闸平板 线圈 E与合闸平板线圈 A上， 或者安装于金属盘 B与电器不动部件之间， 或者安 装于动触桥支架 N与电器不动部件之间， 或者安装于轴 G与电器不动部件之间， 二个轴套 L分别安装在合闸平板线圈 A、 分闸平板线圈 E、 增磁板 K与缓冲件 X 上， 轴 G固定在金属盘 B上， 轴 G与动触桥支架 N连接， 动触桥支架 N与双断点 触头灭弧系统 I 的动触桥 I I连接， 动触头 12安装在动触桥 I I上， 静触头 13 安装在静触桥 14上， 灭弧装置 15安置在动触头 12与静触头 13的外侧， 轴 G 穿过合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E的轴套 L， 二块增磁板 K分别安装在合闸 平板线圈 A远离金属盘 B的一面与分闸平板线圈 E远离金属盘 B的一面，二个缓 冲件 X分别安装在二块增磁板 K远离合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E的一面。
金属盘上安装轴， 轴带动电器动触头系统， 在非运行状态， 接通与分断位置 保持机构保证金属盘处于合闸平板线圈一边， 动触头系统处于分断状态； 当要求 电器接通时， 电源经电压调整电路对电容 C1与电容 C2快速充电， 在控制电路控 制下，电容 C2按设计的优化控制时间通过电力电子器件 D1快速对合闸平板线圈 放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下， 金属盘克服接通与分断位 置保持机构的反力快速向分闸平板线圈方向运 动， 金属盘接近分闸平板线圈后， 低压交直流控制与保护电器依靠接通与分断位 置保持机构保证金属盘带动电器 动触桥支架与动触头系统保持接通的位置状态 ， 完成接通任务， 实现既快速动作 又保证动作结束撞击能量很小； 当要求正常分断时， 电容 C2按设计的优化控制 时间通过电力电子器件 D2快速对分闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在 强大电磁斥力作用下，金属盘克服接通与分断 位置保持机构的反力快速向合闸平 板线圈方向运动，低压交直流控制与保护电器 依靠接通与分断位置保持机构保证 金属盘带动电器动触桥支架与动触头系统保持 分断的位置状态，完成电路分断任 务， 实现既快速动作又保证动作结束撞击能量很小 ； 本发明正常接通与分断过程 的快速动作，大幅减小动作分散性，可以实现 触头系统零电压接通与零电流分断; 当控制电路检测到电路发生短路故障， 控制电路控制电力电子器件 D2与电力电 子器件 D3导通， 电容 C1与电容 C2通过电力电子器件 D2与电力电子器件 D3同 时对分闸平板线圈非常快速地放电，增磁板大 幅增强磁场， 在更为强大的电磁斥 力作用下，金属盘克服接通与分断位置保持机 构的反力快速向合闸平板线圈方向 运动， 动静触头快速分离， 使触头系统快速开断短路电流， 金属盘在接通与分断 位置保持机构作用下， 保证金属盘处于合闸平板线圈一边， 完成短路保护任务； 在检测到电路出现电压跌落时， 控制电路可按要求延时控制电容 C2向分闸平板 线圈放电， 触头延时动作， 具有抗电压跌落功能； 本发明可以取代现有传统的电 磁铁或电动机动作机构与机械动作机构，具有 控制电器正常接通与分断功能和保 护电器的故障包括短路故障保护功能， 具有抗电压跌落功能， 能够大幅提高电器 性能指标， 扩大电器工作功能， 大幅简化结构、 节能节材、 减小体积、 大幅增加 工作磁通等特点。
如图 10与图 11所示， 一种低压交直流控制与保护电器， 包括合闸平板线圈 A、 金属盘 B、 分闸平板线圈 E、 轴6、 增磁板 K、 缓冲件 X、 控制电路？、 电压调 整电路 Υ、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子器件 D3、 接 通与分断位置保持机构11、 轴套 L、 动触桥支架 N以及双断点触头灭弧系统 I， 其特征在于： 电源 U的一端接电压调整电路 Y输入端， 电源 U的另一端接电压调 整电路 Y的另一输入端，电压调整电路 Y输出端正极接电力电子器件 D3集电极， 电力电子器件 D3发射极分别与控制电路 F的第五接口 5相接， 电容 C2正极、 电 力电子器件 D1集电极、 电力电子器件 D2集电极相接， 电力电子器件 D1发射极 接到合闸平板线圈 A—端与控制电路 F的第一接口 1， 电力电子器件 D2发射极 与分闸平板线圈 E—端、控制电路 F的第三接口 3相接， 电压调整电路 Y输出端 负极分别与电容 C2负极、合闸平板线圈 A另一端、分闸平板线圈 E另一端相接， 控制电路 F的第二接口 2与电力电子器件 D1控制极相接， 控制电路 F的第四接 口 4与电力电子器件 D2控制极相接， 控制电路 F的第六接口 6与电力电子器件 D3控制极相接， 合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E分别安装在金属盘 B的两侧， 接通与分断位置保持机构 H分别安装在金属盘 B、分闸平板线圈 E与合闸平板线 圈 A上， 或者安装于金属盘 B与电器不动部件之间， 或者安装于动触桥支架 N 与电器不动部件之间， 或者安装于轴 G与电器不动部件之间， 二个轴套 L分别安 装在合闸平板线圈 A、 分闸平板线圈 E、 增磁板 K与缓冲件 X上， 轴 G固定在金 属盘 B上， 轴 G与动触桥支架 N连接， 动触桥支架 N与双断点触头灭弧系统 I 的动触桥 I I连接， 动触头 12安装在动触桥 I I上， 静触头 13安装在静触桥 14 上， 灭弧装置 15安置在动触头 12与静触头 13的外侧， 轴 G穿过合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E的轴套 L， 二块增磁板 K分别安装在合闸平板线圈 A远离金 属盘 B的一面与分闸平板线圈 E远离金属盘 B的一面，二个缓冲件 X分别安装在 二块增磁板 K远离合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E的一面。
金属盘上安装轴， 轴带动电器动触头系统， 在非运行状态， 接通与分断位置 保持机构保证金属盘处于合闸平板线圈一边， 动触头系统处于分断状态， 电容 C2 的电容量与电压经优化设计后同时适合于正常 接通、 分断与短路故障保护需 要； 当要求电器接通时， 电源经电压调整电路在控制电路控制下， 通过电力电子 器件 D3对电容 C2快速充电， 在控制电路控制下， 电容 C2按设计的优化控制时 间通过电力电子器件 D1快速对合闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强 大电磁斥力作用下，金属盘克服接通与分断位 置保持机构的反力快速向分闸平板 线圈方向运动， 金属盘接近分闸平板线圈后， 低压交直流控制与保护电器依靠接 通与分断位置保持机构分别保证金属盘带动电 器动触桥支架与动触头系统保持 接通的位置状态，完成接通任务，实现既快速 动作又保证动作结束撞击能量很小； 当要求正常分断，电容 C2按设计的优化控制时间通过电力电子器件 D2快速对分 闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下， 金属盘克服接 通与分断位置保持机构的反力快速向合闸平板 线圈方向运动，低压交直流控制与 保护电器依靠接通与分断位置保持机构保证金 属盘带动电器动触桥支架与动触 头系统保持分断的位置状态， 完成电路分断任务， 实现既快速动作又保证动作结 束撞击能量很小； 控制电路检测到电路发生短路故障时， 电容 C2通过电力电子 器件 D2快速对分闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用 下， 金属盘克服接通与分断位置保持机构的反力快 速向合闸平板线圈方向运动， 低压交直流控制与保护电器依靠接通与分断位 置保持机构保证金属盘带动电器 动触头系统保持分断的位置状态， 完成电路分断任务； 本发明正常接通与分断过 程的快速动作， 大幅减小动作分散性， 可以实现触头系统零电压接通与零电流分 断； 在检测到电路出现电压跌落时， 控制电路可按要求延时控制电容 C2向分闸 平板线圈放电， 触头延时动作， 具有抗电压跌落功能； 本发明可以取代现有传统 的电磁铁或电动机动作机构与机械动作机构， 具有控制电器正常接通与分断功能 和保护电器的故障包括短路故障保护功能， 具有抗电压跌落功能， 能够大幅提高 电器性能指标， 扩大电器工作功能， 大幅简化结构、 节能节材、 减小体积、 大幅 增加工作磁通等特点。
如图 12与图 13所示， 一种低压交直流控制与保护电器， 包括合闸平板线圈 A、 金属盘 B、 分闸平板线圈 E、 轴6、 增磁板 K、 缓冲件 X、 控制电路？、 电压调 整电路 Υ、 电容 C2、 电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 接通与分断位置保持 机构 H、 轴套 L、 动触桥支架 N以及双断点触头灭弧系统 I， 其特征在于： 电源 U 的一端接电压调整电路 Y输入端，电源 U的另一端接电压调整电路 Y的另一输入 端， 电压调整电路 Y输出端正极分别与电容 C2正极、 电力电子器件 D1集电极、 电力电子器件 D2集电极相接，电力电子器件 D1发射极接到合闸平板线圈 A—端 与控制电路 F的第一接口 1， 电力电子器件 D2发射极与分闸平板线圈 E—端、 控制电路 F的第三接口 3相接，电压调整电路 Y输出端负极分别与电容 C2负极、 合闸平板线圈 A另一端、 分闸平板线圈 E另一端相接， 控制电路 F的第二接口 2 与电力电子器件 D1控制极相接， 控制电路 F的第四接口 4与电力电子器件 D2 控制极相接，合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E分别安装在金属盘 B的两侧， 接 通与分断位置保持机构 H分别安装在金属盘 B、分闸平板线圈 E与合闸平板线圈 A上， 或者安装于金属盘 B与电器不动部件之间， 或者安装于动触桥支架 N与电 器不动部件之间， 或者安装于轴 G与电器不动部件之间， 二个轴套 L分别安装在 合闸平板线圈 A、 分闸平板线圈 E、 增磁板 K与缓冲件 X上， 轴 G固定在金属盘 B上， 轴 G与动触桥支架 N连接， 动触桥支架 N与双断点触头灭弧系统 I的动触 桥 I I连接， 动触头 12安装在动触桥 I I上， 静触头 13安装在静触桥 14上， 灭 弧装置 15安置在动触头 12与静触头 13的外侧， 轴 G穿过合闸平板线圈 A与分 闸平板线圈 E的轴套 L， 二块增磁板 K分别安装在合闸平板线圈 A远离金属盘 B 的一面与分闸平板线圈 E远离金属盘 B的一面，二个缓冲件 X分别安装在二块增 磁板 K远离合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E的一面。
金属盘上安装轴， 轴带动电器动触头系统， 在非运行状态， 接通与分断位置 保持机构保证金属盘处于合闸平板线圈一边， 动触头系统处于分断状态， 电容 C2 的电容量与电压经优化设计后同时适合于正常 接通、 分断与短路故障保护需 要； 当要求电器接通时， 电源经电压调整电路对电容 C2快速充电， 在控制电路 控制下，电容 C2按设计的优化控制时间通过电力电子器件 D1快速对合间平板线 圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下， 金属盘克服接通与分断 位置保持机构的反力快速向分闸平板线圈方向 运动， 金属盘接近分闸平板线圈 后，低压交直流控制与保护电器依靠接通与分 断位置保持机构分别保证金属盘带 动电器动触桥支架与动触头系统保持接通的位 置状态， 完成接通任务， 实现既快 速动作又保证动作结束撞击能量很小； 当要求正常分断， 电容 C2按设计的优化 控制时间通过电力电子器件 D2快速对分闸平板线圈放电，增磁板大幅增强 场， 在强大电磁斥力作用下，金属盘克服接通与分 断位置保持机构的反力快速向合闸 平板线圈方向运动，低压交直流控制与保护电 器依靠接通与分断位置保持机构保 证金属盘带动电器动触桥支架与动触头系统保 持分断的位置状态，完成电路分断 任务，控制电路检测到电路发生短路故障时， 电容 C2通过电力电子器件 D2快速 对分闸平板线圈放电， 增磁板大幅增强磁场， 在强大电磁斥力作用下， 金属盘克 服接通与分断位置保持机构的反力快速向合闸 平板线圈方向运动，低压交直流控 制与保护电器依靠接通与分断位置保持机构保 证金属盘带动电器动触头系统保 持分断的位置状态， 完成电路分断任务， 实现既快速动作又保证动作结束撞击能 量很小； 本发明正常接通与分断过程的快速动作， 大幅减小动作分散性， 可以实 现触头系统零电压接通与零电流分断； 在检测到电路出现电压跌落时， 控制电路 可按要求延时控制电容 C2向分闸平板线圈放电， 触头延时动作， 具有抗电压跌 落功能； 本发明可以取代现有传统的电磁铁或电动机动 作机构与机械动作机构， 具有控制电器正常接通与分断功能和保护电器 的故障包括短路故障保护功能，具 有抗电压跌落功能， 能够大幅提高电器性能指标， 扩大电器工作功能， 大幅简化 结构、 节能节材、 减小体积、 大幅增加工作磁通等特点。
如图 14与图 15所示， 一种低压交直流控制与保护电器的接通与分断 位置保 持机构， 包括磁性材料 HI以及磁性材料 J， 其特征在于： 磁性材料 HI安装在金 属盘 B上， 二块磁性材料 J分别安装在合闸平板线圈 A与分闸平板线圈 E上。
当电器处于分断状态时， 磁性材料 HI与安装在合闸平板线圈 A上的铁磁材 料 J相吸，保证金属盘带动电器动触头系统保持 断的位置状态； 当电器处于接 通状态时， 磁性材料 HI与安装在分闸平板线圈 A上的磁性材料 J相吸， 保证金 属盘带动电器动触头系统保持接通的位置状态 。
如图 16与图 17所示， 一种低压交直流控制与保护电器的接通与分断 位置保 持机构， 包括弹簧 H2以及磁性材料 H3， 其特征在于： 弹簧 H2安装在金属盘 B 与分闸平板线圈 E—侧电器不动部件之间， 二块磁性材料 H3分别安装在金属盘 B与分闸平板线圈 E上。
当电器处于分断状态时， 弹簧 H2处于伸长状态， 保证金属盘带动电器动触 头系统保持分断的位置状态； 当电器处于接通状态时， 弹簧 H2被压縮， 安装在 金属盘与分闸平板线圈上的磁性材料 H3相吸， 保证金属盘带动电器动触头系统 保持接通的位置状态。
如图 18与图 19所示， 一种低压交直流控制与保护电器的接通与分断 位置保 持机构， 包括弹簧 H2以及磁性材料 H3， 其特征在于： 弹簧 H2安装在动触桥支 架 N与电器不动部件之间， 二块磁性材料 H3分别安装在金属盘 B与分闸平板线 圈 E上。
当电器处于分断状态时， 弹簧 H2伸长， 保证金属盘带动电器动触头支架与 动触头系统保持分断的位置状态； 当电器处于接通状态时， 弹簧 H2处于压縮状 态， 安装在金属盘与分闸平板线圈上的磁性材料 H3相吸， 保证金属盘带动电器 动触头支架与动触头系统保持接通的位置状态 。
如图 20与图 21所示， 一种低压交直流控制与保护电器的接通与分断 位置保 持机构， 包括弹簧 H2以及磁性材料 H3， 其特征在于： 弹簧 H2安装金属盘 B与 合闸平板线圈 A—侧电器不动部件之间， 二块磁性材料 H3分别安装在金属盘 B 与合闸平板线圈 A上。
当电器处于分断状态时， 弹簧 H2被压縮， 安装在金属盘与合闸平板线圈上 的磁性材料 H3相吸， 保证金属盘带动电器动触头系统保持分断的位 置状态； 当 电器处于接通状态时， 弹簧 H2处于伸长状态， 保证金属盘带动电器动触头系统 保持接通的位置状态。
如图 22所示， 一种低压交直流控制与保护电器的接通与分断 位置保持机构， 包括双稳态蝶形弹簧 H2， 其特征在于： 双稳态蝶形弹簧 H2安装在轴 G上。
当电器处于接通或分断状态时， 双稳态蝶形弹簧 H2处于不同状态， 保证金 属盘带动电器动触头系统保持接通或分断的位 置状态。
如图 23所示， 一种低压交直流控制与保护电器的接通与分断 位置保持机构， 包括双稳态片形弹簧 H2， 其特征在于： 双稳态片形弹簧 H2安装在轴 G上。
当电器处于接通或分断状态时， 双稳态片形弹簧 H2处于不同状态， 保证金 属盘带动电器动触头系统保持接通或分断的位 置状态。
值得一提的是， 本发明所述的电容 Cl、 电容 C2可以是单个电容器或电容器 组。
值得一提的是， 本发明所述的电力电子器件 Dl、 电力电子器件 D2、 电力电子 器件 D3、 电力电子器件 D4可以采用晶闸管或 IGBT绝缘栅双极晶体管或晶体三 极管或 M0SFET场效应管。
以上是本发明的较佳实施例， 凡依本发明技术方案所作的改变， 所产生的功 能作用未超出本发明技术方案的范围时， 均属于本发明的保护范围。
Next Patent: VARIABLE CROSS-SECTION ROPE WINDING WHEEL AND SUSPENSION DEVICE WITH SAME