三重穩(wěn)定撓曲機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文提供的實(shí)施例大體涉及利用電路斷路器的電路中斷，并且更具體而言，涉及用于模制盒式電路斷路器(MCCB)中的電路斷路器機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成具有彈性構(gòu)件的三重穩(wěn)定平面撓曲機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)出現(xiàn)電力故障狀況時(shí)，MCCB用來(lái)中斷DC或AC單相或多相電路，以保護(hù)電力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。電力故障狀況可包括在電路中的瞬間電流超過(guò)預(yù)先限定的瞬間電流極限(即，存在電力短路)或長(zhǎng)期電流超過(guò)預(yù)先限定的長(zhǎng)期電流極限(即，存在過(guò)載狀況)。對(duì)于各個(gè)相，單斷開MCCB典型地包括一對(duì)電力觸頭,各對(duì)由安裝到固定電流環(huán)上的固定觸頭和安裝到觸頭臂上的可動(dòng)觸頭構(gòu)成。對(duì)于每個(gè)相，雙斷開MCCB包括兩對(duì)電觸頭。對(duì)于每個(gè)相，存在兩個(gè)固定觸頭和具有兩個(gè)可動(dòng)觸頭的觸頭臂。電路斷路器機(jī)構(gòu)通過(guò)分開可動(dòng)觸頭與固定觸頭來(lái)中斷電流，從而從閉合狀態(tài)過(guò)渡到跳脫狀態(tài)。
[0003]在傳統(tǒng)的方法中，通過(guò)從螺旋張力彈簧釋放存儲(chǔ)的彈性應(yīng)變能且將其轉(zhuǎn)化成機(jī)構(gòu)連桿的動(dòng)能，電路斷路器機(jī)構(gòu)從閉合狀態(tài)移動(dòng)到跳脫狀態(tài)。彈性應(yīng)變能的釋放的開始是，使支架與閂鎖組件脫開，閂鎖組件幫助在電路斷路器機(jī)構(gòu)閉合時(shí)的正常運(yùn)行中使彈簧保持緊張。閂鎖組件可通過(guò)感測(cè)電力故障且對(duì)其作出響應(yīng)的自動(dòng)跳脫單元脫開，或通過(guò)操作員按動(dòng)“按壓以跳脫”按鈕而手動(dòng)地脫開。
[0004]分開可動(dòng)觸頭和觸頭臂與固定觸頭的能量還可來(lái)自于在固定電流環(huán)和觸頭臂周圍由于流過(guò)這些構(gòu)件的短路電流而出現(xiàn)的電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)和短路電流之間的相互作用在固定電流環(huán)和觸頭臂之間產(chǎn)生排斥力，這使它們移動(dòng)分開(即，“吹開”)。當(dāng)觸頭開始分開時(shí)，排斥力的幅度隨著電流和電磁場(chǎng)強(qiáng)度降低而減小。電路斷路器機(jī)構(gòu)必須能夠阻止觸頭臂重新與固定觸頭閉合。
[0005]一旦跳脫，電路斷路器機(jī)構(gòu)就保持跳脫并且對(duì)操作員指示這個(gè)狀態(tài)。電路斷路器機(jī)構(gòu)典型地在跳脫之后可通過(guò)將手柄從跳脫位置移動(dòng)到斷開(即，斷開)位置來(lái)復(fù)位。這會(huì)增加彈簧的彈性應(yīng)變能并且使支架接合閂鎖組件。一旦復(fù)位，電路可通過(guò)使手柄從斷開位置移動(dòng)到閉合(即，接通)位置來(lái)閉合。在不存在電力故障的情況下，MCCB還可用來(lái)通過(guò)使手柄在閉合和斷開位置之間移動(dòng)來(lái)中斷和閉合電路。
[0006]觸頭臂從閉合位置到跳脫位置的移動(dòng)應(yīng)當(dāng)較快，以便最大程度地減少電弧的形成，電弧可使觸頭退化且從而增加電路斷路器的總的電阻。類似地，當(dāng)手柄用來(lái)使電路斷路器機(jī)構(gòu)在閉合狀態(tài)和斷開狀態(tài)之間過(guò)渡時(shí)，觸頭必須快速地移動(dòng)，即使手柄動(dòng)作較慢。這個(gè)特性稱為“快速斷開”。電路斷路器機(jī)構(gòu)必須為適當(dāng)?shù)某叽?，以配合在預(yù)先限定的電路斷路器殼體或電氣面板中。電路斷路器機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)對(duì)于磨損、污染、長(zhǎng)期疲勞、振動(dòng)、溫度和濕度不敏感，以便防止意外的麻煩的跳脫或不跳脫情況。
[0007]由于這些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的電路斷路器機(jī)構(gòu)具有各種活動(dòng)構(gòu)件。對(duì)應(yīng)地，它們難以組裝且具有較多的失效模式、摩擦源和影響它們的性能的其它不確定性。另外，傳統(tǒng)的電路斷路器機(jī)構(gòu)可比期望的更大，并且仍然不滿足關(guān)于可使它們跳脫的位移輸入或力輸入的斷開速度或可重復(fù)性的所有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
[0008]因此，需要一種電路斷路器機(jī)構(gòu)，其沒那么復(fù)雜，具有更多的可重復(fù)的性能特性，較容易組裝，尺寸較小，具有較快的斷開時(shí)間且具有可使它們跳脫的較可重復(fù)的位移或力輸入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在第一實(shí)施例中，公開了一種促動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)施例，促動(dòng)系統(tǒng)包括閂鎖組件，其構(gòu)造成可釋放地接合支架。促動(dòng)系統(tǒng)還包括可動(dòng)臂以及彈性構(gòu)件，彈性構(gòu)件包括在支架上具有旋轉(zhuǎn)接頭的第一端和連接到可動(dòng)臂上的第二端。當(dāng)閂鎖組件接合支架時(shí)，彈性構(gòu)件在第一穩(wěn)定狀態(tài)或第二穩(wěn)定狀態(tài)中的一個(gè)中彈性地變形且存儲(chǔ)彈性應(yīng)變能。當(dāng)R鎖組件不接合支架時(shí)，彈性構(gòu)件處于基本不彈性地變形且基本不存儲(chǔ)彈性應(yīng)變能的第三穩(wěn)定狀態(tài)。促動(dòng)系統(tǒng)還包括輸入連桿，其在第一端和第二端之間接合彈性構(gòu)件。當(dāng)閂鎖組件接合支架時(shí)輸入連桿在第一位置和第二位置之間的移動(dòng)使彈性構(gòu)件在第一穩(wěn)定狀態(tài)和第二穩(wěn)定狀態(tài)之間過(guò)渡。
[0010]在另一個(gè)實(shí)施例中，公開一種促動(dòng)可動(dòng)臂的方法。方法包括:使處于彈性應(yīng)變能的狀態(tài)的彈性構(gòu)件保持在第一穩(wěn)定狀態(tài)中；在彈性構(gòu)件處于第一穩(wěn)定狀態(tài)的同時(shí)使可動(dòng)臂保持處于第一穩(wěn)定位置；響應(yīng)于位移輸入或力輸入，從彈性構(gòu)件釋放彈性應(yīng)變能，使得彈性構(gòu)件處于對(duì)應(yīng)于放松狀態(tài)的第三穩(wěn)定狀態(tài)；響應(yīng)于釋放的彈性應(yīng)變能，使可動(dòng)臂旋轉(zhuǎn)，使得其不再處于第一穩(wěn)定位置；以及響應(yīng)于釋放的彈性應(yīng)變能，使輸入連桿移動(dòng)到跳脫位置。
[0011]在另一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種電路斷路器組件。根據(jù)實(shí)施例，機(jī)構(gòu)包括閂鎖組件，其構(gòu)造成可釋放地接合支架。機(jī)構(gòu)還包括可動(dòng)臂，其構(gòu)造成在閉合電路位置和斷開電路位置之間移動(dòng)。機(jī)構(gòu)還包括片式撓曲件，其包括在支架上具有旋轉(zhuǎn)接頭的第一端和連接到可動(dòng)臂上的第二端。
[0012]技術(shù)方案1:一種促動(dòng)系統(tǒng)，包括:
閂鎖組件，其構(gòu)造成可釋放地接合支架；
可動(dòng)臂；
彈性構(gòu)件，其包括在所述支架上具有旋轉(zhuǎn)接頭的第一端和連接到所述可動(dòng)臂上的第二端，其中當(dāng)所述閂鎖組件接合所述支架時(shí)，所述彈性構(gòu)件在第一狀態(tài)或第二狀態(tài)中的一個(gè)中彈性地變形且存儲(chǔ)彈性應(yīng)變能，并且其中，當(dāng)所述閂鎖組件不接合所述支架時(shí)，所述彈性構(gòu)件處于基本不彈性地變形且基本不存儲(chǔ)彈性應(yīng)變能的第三狀態(tài)；以及
在所述第一端和所述第二端之間接合所述彈性構(gòu)件的輸入連桿，其中當(dāng)所述閂鎖組件接合所述支架時(shí)所述輸入連桿在第一位置和第二位置之間的移動(dòng)使所述彈性構(gòu)件在所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)之間過(guò)渡。
[0013]技術(shù)方案2:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述輸入連桿包括與軛跟隨器連通的軛凸輪，以及其中，所述輸入連桿從第三位置到所述第二位置的移動(dòng)使所述機(jī)構(gòu)過(guò)渡到所述第二狀態(tài)，其中，所述彈性構(gòu)件處于緊張狀態(tài)且所述閂鎖組件被接合。
[0014]技術(shù)方案3:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述輸入連桿包括槽口，并且所述彈性構(gòu)件包括突起，通過(guò)所述槽口和突起，在所述彈性構(gòu)件和所述輸入連桿之間形成互補(bǔ)的接合結(jié)構(gòu)。
[0015]技術(shù)方案4:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述輸入連桿包括成對(duì)的橫桿，其接觸所述彈性構(gòu)件，并且所述彈性構(gòu)件構(gòu)造成移動(dòng)通過(guò)所述成對(duì)的橫桿。
[0016]技術(shù)方案5:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述彈性構(gòu)件剛性地附連到相應(yīng)的可動(dòng)臂上。
[0017]技術(shù)方案6:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述彈性構(gòu)件通過(guò)偏移的旋轉(zhuǎn)接頭而附連到相應(yīng)的可動(dòng)臂上。
[0018]技術(shù)方案7:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，相應(yīng)的可動(dòng)臂為構(gòu)造成在接觸固定觸頭和不接觸固定觸頭之間移動(dòng)的觸頭臂。
[0019]技術(shù)方案8:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，相應(yīng)的可動(dòng)臂為包括下者的觸頭臂組件:觸頭臂、曲柄、觸頭臂樞軸、扭力彈簧和觸頭臂硬止擋，所述觸頭臂組件構(gòu)造成在接觸固定觸頭和不接觸固定觸頭之間移動(dòng)。
[0020]技術(shù)方案9:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，相應(yīng)的可動(dòng)臂為包括下者的觸頭臂組件:曲柄轉(zhuǎn)子、兩個(gè)觸頭臂、兩個(gè)觸頭臂旋轉(zhuǎn)接頭和觸頭臂扭力彈簧，所述觸頭臂組件構(gòu)造成在接觸固定觸頭和不接觸固定觸頭之間移動(dòng)。
[0021]技術(shù)方案10:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)可動(dòng)臂包括安裝在連接到所述機(jī)構(gòu)上的公共扭力桿上的兩個(gè)或更多個(gè)可動(dòng)臂。
[0022]技術(shù)方案11:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述第一狀態(tài)包括閉合狀態(tài)，其中，相應(yīng)的可動(dòng)臂接觸固定觸頭，而所述第二狀態(tài)包括斷開狀態(tài)，其中，相應(yīng)的可動(dòng)臂不接觸所述固定觸頭。
[0023]技術(shù)方案12:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述第三狀態(tài)包括跳脫狀態(tài)，其中，相應(yīng)的可動(dòng)臂不接觸所述固定觸頭。
[0024]技術(shù)方案13:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述促動(dòng)系統(tǒng)包括電路斷路器。
[0025]技術(shù)方案14:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述輸入連桿為手柄軛。
[0026]技術(shù)方案15:根據(jù)技術(shù)方案I所述的促動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述彈性構(gòu)件包括片式撓曲元件、渦旋彈簧、卷曲撓曲件或螺旋壓縮彈簧中的一個(gè)。
[0027]技術(shù)方案16:—種用于促動(dòng)可動(dòng)臂的方法，所述方法包括:
使處于彈性應(yīng)變能的狀態(tài)的彈性構(gòu)件保持在第一狀態(tài)中；
在所述彈性構(gòu)件處于所述第一狀態(tài)的同時(shí)，使可動(dòng)臂保持處于第一位置；
響應(yīng)于位移輸入或力輸入，從所述彈性構(gòu)件釋放彈性應(yīng)變能，使得所述彈性構(gòu)件處于對(duì)應(yīng)于放松狀態(tài)的第三狀態(tài)；
響應(yīng)于釋放的彈性應(yīng)變能，使所述可動(dòng)臂旋轉(zhuǎn)，使得其不再處于所述第一位置；以及響應(yīng)于釋放的彈性應(yīng)變能，使輸入連桿移動(dòng)到跳脫位置。
[0028]技術(shù)方案17:根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，包括:
響應(yīng)于所述輸入連桿從第一位置移動(dòng)到第二位置，在使所述彈性構(gòu)件保持彈性地變形使得所述彈性構(gòu)件存儲(chǔ)彈性應(yīng)變能的同時(shí)，使所述彈性構(gòu)件過(guò)渡到第二狀態(tài)；以及
響應(yīng)于所述彈性構(gòu)件進(jìn)入所述第二狀態(tài)，使所述可動(dòng)臂旋轉(zhuǎn)，使得其不再處于所述第一位置。
[0029]技術(shù)方案18:根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其中，包括:
響應(yīng)于所述輸入連桿從所述跳脫位置移動(dòng)到第二位置