本發(fā)明涉及涉及一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)開關(guān)電器無(wú)線取能分合閘操作及電氣隔離,降低了人員觸電的可能性和危險(xiǎn)性,使觸點(diǎn)開關(guān)的使用更安全、方便,屬于開關(guān)電器領(lǐng)域。
背景技術(shù):
觸點(diǎn)開關(guān)是電力系統(tǒng)中最為重要的設(shè)備之一,其控制與保護(hù)作用是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障。觸點(diǎn)開關(guān)種類繁多,其操動(dòng)機(jī)構(gòu)亦多種多樣,有傳統(tǒng)的彈簧機(jī)構(gòu)、電磁機(jī)構(gòu)、永磁機(jī)構(gòu)等。彈簧操作機(jī)構(gòu)由彈簧儲(chǔ)能、合閘、保持合閘和分閘等幾個(gè)部分組成。其優(yōu)點(diǎn)是不需要大功率的電源,缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造工藝復(fù)雜,成本高,可靠性較難保證,且其控制性能遠(yuǎn)低于電磁機(jī)構(gòu)和永磁機(jī)構(gòu)。
電磁機(jī)構(gòu)是構(gòu)成電磁式電器的主要部件之一,它主要由吸引線圈和鐵芯兩部分組成。吸引線圈的作用是在電壓或電流的作用下產(chǎn)生磁場(chǎng),使銜鐵在電磁吸力的作用下產(chǎn)生機(jī)械位移動(dòng)作而使鐵芯吸合,從而帶動(dòng)觸頭動(dòng)作,以實(shí)現(xiàn)觸頭的閉合和斷開。它的主要作用是將電能轉(zhuǎn)換成磁能,從而通過(guò)吸力變化帶動(dòng)觸頭動(dòng)作,以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的保護(hù)和控制等功能。電磁操作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,但結(jié)構(gòu)笨重,合閘線圈消耗功率很大。
永磁操作機(jī)構(gòu)采用一種全新的智能選相真空開關(guān)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)工作時(shí)主要運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè),無(wú)需機(jī)械脫、鎖扣裝置,故障源少,可靠性較高,且使用壽命長(zhǎng),一般達(dá)十萬(wàn)次以上,同時(shí)控制分合閘相位,實(shí)現(xiàn)同步控制,從而減少過(guò)電壓和涌流對(duì)系統(tǒng)的沖擊,減少系統(tǒng)保護(hù)的投入,提高系統(tǒng)整體壽命。
上述電磁及永磁機(jī)構(gòu)所構(gòu)造的電器產(chǎn)品無(wú)一例外都需要對(duì)螺線管線圈進(jìn)行直接供電,如電磁機(jī)構(gòu)的交流電流、永磁機(jī)構(gòu)的電容脈沖放電等都需要實(shí)際的布線系統(tǒng)。但隨著智能電網(wǎng)及智能電器的發(fā)展,高絕緣性能要求、布線空間受限、有特殊電氣隔離要求的情況越來(lái)越普遍,這就對(duì)目前所存在的操動(dòng)機(jī)構(gòu)提出新的要求,而本專利所設(shè)計(jì)的觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)能彌補(bǔ)其不足,從而很好的解決了上述問題。
更進(jìn)一步的,傳統(tǒng)電器產(chǎn)品大部分故障出現(xiàn)在操動(dòng)機(jī)構(gòu)部分,一旦機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障,由于操動(dòng)機(jī)構(gòu)部分與動(dòng)靜觸頭帶電部分距離較近,出于安全考慮,必須要先停電才能人工進(jìn)行檢修,任務(wù)流程復(fù)雜且操作不方便。而基于無(wú)線取能的操動(dòng)機(jī)構(gòu)較好的避免這一缺陷,當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢修時(shí),可對(duì)較遠(yuǎn)處的能量無(wú)線傳輸部分進(jìn)行檢修校正,不必在開關(guān)本體上作業(yè),從而避免了檢修人員觸電的可能性,
另一方面,電器連接著操作人員與線路電壓,在高壓的發(fā)輸配送與低壓的家庭用電等場(chǎng)合,人員觸電時(shí)有發(fā)生。由于開關(guān)電器絕緣發(fā)生破壞、操作人員操作失誤,沒有做好安全保障、家庭用電安全意識(shí)的缺乏,使用開關(guān)電器時(shí)沒有確保手的干燥等問題都有可能導(dǎo)致電流泄漏,發(fā)生人員觸電安全事故。目前,盡管對(duì)于設(shè)備絕緣的不斷完善,安全性能地不斷提高,還是無(wú)法從根本上解決操作人員可能受到高電壓觸電的危險(xiǎn)。而如果通過(guò)改造電器操動(dòng)機(jī)構(gòu),進(jìn)行無(wú)線取能,使得電器本體遠(yuǎn)離人體,如滿足一定的安全距離,或是對(duì)電器本體進(jìn)行絕緣密封等。
目前,根據(jù)專利《可快速動(dòng)作、有效緩沖、穩(wěn)定保持或具磁懸浮效應(yīng)的裝置》,申請(qǐng)?zhí)枺篊N201510966119.9所述,可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)線圈電磁能量的變化來(lái)控制開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作,改變了原有通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)操作開關(guān)的模式,為操動(dòng)機(jī)構(gòu)的無(wú)線取能奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu),能大幅度提高觸點(diǎn)開關(guān)電器的安全性問題,為今后觸點(diǎn)開關(guān)電器的遠(yuǎn)距離控制提供可能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu),包括高頻電源、兩塊優(yōu)化板、發(fā)射線圈、導(dǎo)磁體、接收線圈、連桿機(jī)構(gòu)、滅弧室、動(dòng)觸頭、靜觸頭;所述高頻電源與發(fā)射線圈相連接,發(fā)射線圈與接收線圈各自構(gòu)成RLC振蕩電路,且發(fā)射線圈與接收線圈相對(duì)設(shè)置,其中一塊優(yōu)化板置于發(fā)射線圈后側(cè),另一塊優(yōu)化板置于接收線圈的后側(cè),導(dǎo)磁體置于接收線圈中軸位置處,并通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與動(dòng)觸頭相連接,所述動(dòng)觸頭、靜觸頭相對(duì)設(shè)置且包裹于真空滅弧室中。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述高頻電源不僅能夠提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力還具有相應(yīng)的輸出頻率,即其輸出頻率與諧振線圈頻率一致,使無(wú)線電能傳輸開關(guān)操動(dòng)系統(tǒng)工作在諧振狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)電能的高效傳輸。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述兩塊優(yōu)化板均為圓盤狀,并由導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料構(gòu)成,且置于發(fā)射線圈后側(cè)的優(yōu)化板開有孔槽,便于高頻電源與發(fā)射線圈相連接的導(dǎo)線穿過(guò);置于接收線圈后側(cè)的優(yōu)化板中心開有孔洞,孔洞嵌有導(dǎo)套,便于連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作;所述兩塊優(yōu)化板能合理的優(yōu)化諧振線圈之間的電磁場(chǎng)分布,提高能量傳輸效率。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述動(dòng)觸頭與靜觸頭的觸頭結(jié)構(gòu),可為刀型觸頭、對(duì)接型觸頭、楔入型觸頭、插入式觸頭。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述導(dǎo)磁體為圓柱形導(dǎo)磁體,當(dāng)接收線圈接收到發(fā)射線圈傳輸過(guò)來(lái)的電能后,圓柱形導(dǎo)磁體朝接收線圈中心運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)及動(dòng)觸頭進(jìn)行分、合閘操作。
本發(fā)明還提供了另一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu),包括高頻電源、兩塊優(yōu)化板、發(fā)射線圈、導(dǎo)磁體、接收線圈、連桿機(jī)構(gòu)、滅弧室、動(dòng)觸頭、靜觸頭、驅(qū)動(dòng)線圈及電容器;所述高頻電源與發(fā)射線圈相連接,發(fā)射線圈與接收線圈各自構(gòu)成RLC振蕩電路,且發(fā)射線圈與接收線圈相對(duì)設(shè)置,其中一塊優(yōu)化板置于發(fā)射線圈后側(cè),另一塊優(yōu)化板置于接收線圈的后側(cè),所述接收線圈與電容器連接,電容器經(jīng)一控制開關(guān)連接至驅(qū)動(dòng)線圈,為驅(qū)動(dòng)線圈供給脈沖強(qiáng)電流,導(dǎo)磁體置于驅(qū)動(dòng)線圈中軸位置處,并通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與動(dòng)觸頭相連接,所述動(dòng)觸頭、靜觸頭相對(duì)設(shè)置且包裹于真空滅弧室中。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述高頻電源不僅能夠提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力還具有相應(yīng)的輸出頻率,即其輸出頻率與諧振線圈頻率一致,使無(wú)線電能傳輸開關(guān)操動(dòng)系統(tǒng)工作在諧振狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)電能的高效傳輸。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述兩塊優(yōu)化板均為圓盤狀,并由導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料構(gòu)成,且置于發(fā)射線圈后側(cè)的優(yōu)化板開有孔槽,便于高頻電源與發(fā)射線圈相連接的導(dǎo)線穿過(guò);置于接收線圈后側(cè)的優(yōu)化板開有孔槽,便于接收線圈與電容器相連接的導(dǎo)線穿過(guò);所述優(yōu)化板能合理的優(yōu)化諧振線圈之間的電磁場(chǎng)分布,提高能量傳輸效率。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述動(dòng)觸頭與靜觸頭的觸頭結(jié)構(gòu),可為刀型觸頭、對(duì)接型觸頭、楔入型觸頭、插入式觸頭。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述電容器由電解電容組成,其工作于可控模式下,即當(dāng)電容儲(chǔ)存能量不足時(shí),通過(guò)無(wú)線電能傳輸機(jī)構(gòu)為其充電,當(dāng)機(jī)構(gòu)需要?jiǎng)幼鲿r(shí),通過(guò)控制開關(guān)觸發(fā)接通電容放電回路對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈進(jìn)行放電,使得操動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分合閘操作;該種工作模式能夠很好的提高無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作的可靠性與穩(wěn)定性。
相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易,操動(dòng)方便,可實(shí)現(xiàn)操動(dòng)機(jī)構(gòu)中電源部分與動(dòng)力部分、動(dòng)力部分與動(dòng)作部分、動(dòng)作部分與電氣連接部分的多重隔離,降低了人員觸電的可能性與危險(xiǎn)程度,使得觸點(diǎn)開關(guān)電器更方便、更安全。該機(jī)構(gòu)尤其適用于高絕緣性能要求、布線空間受限、有特殊電氣隔離要求等場(chǎng)所。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明另一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1—高頻電源,2—優(yōu)化板,3—發(fā)射線圈,4—導(dǎo)磁體,5—接收線圈,6—連桿機(jī)構(gòu),7—真空滅弧室,8—?jiǎng)佑|頭,9—靜觸頭,10—導(dǎo)套,11—驅(qū)動(dòng)線圈,12—電容器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。
本發(fā)明的一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu),包括高頻電源、兩塊優(yōu)化板、發(fā)射線圈、導(dǎo)磁體、接收線圈、連桿機(jī)構(gòu)、滅弧室、動(dòng)觸頭、靜觸頭;所述高頻電源與發(fā)射線圈相連接,發(fā)射線圈與接收線圈各自構(gòu)成RLC振蕩電路,且發(fā)射線圈與接收線圈相對(duì)設(shè)置,其中一塊優(yōu)化板置于發(fā)射線圈后側(cè),另一塊優(yōu)化板置于接收線圈的后側(cè),導(dǎo)磁體置于接收線圈中軸位置處,并通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與動(dòng)觸頭相連接,所述動(dòng)觸頭、靜觸頭相對(duì)設(shè)置且包裹于真空滅弧室中。
所述兩塊優(yōu)化板均為圓盤狀,并由導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料構(gòu)成,且置于發(fā)射線圈后側(cè)的優(yōu)化板開有孔槽,便于高頻電源與發(fā)射線圈相連接的導(dǎo)線穿過(guò);置于接收線圈后側(cè)的優(yōu)化板中心開有孔洞,孔洞嵌有導(dǎo)套,便于連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作;所述兩塊優(yōu)化板能合理的優(yōu)化諧振線圈之間的電磁場(chǎng)分布,提高能量傳輸效率。
進(jìn)一步的,所述高頻電源不僅能夠提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力還具有相應(yīng)的輸出頻率,即其輸出頻率與諧振線圈頻率一致,使無(wú)線電能傳輸開關(guān)操動(dòng)系統(tǒng)工作在諧振狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)電能的高效傳輸。
進(jìn)一步的,所述動(dòng)觸頭與靜觸頭的觸頭結(jié)構(gòu),可為刀型觸頭、對(duì)接型觸頭、楔入型觸頭、插入式觸頭。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)磁體為圓柱形導(dǎo)磁體,當(dāng)接收線圈接收到發(fā)射線圈傳輸過(guò)來(lái)的電能后,圓柱形導(dǎo)磁體朝接收線圈中心運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)及動(dòng)觸頭進(jìn)行分、合閘操作。
本發(fā)明還提供了另一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu),包括高頻電源、兩塊優(yōu)化板、發(fā)射線圈、導(dǎo)磁體、接收線圈、連桿機(jī)構(gòu)、滅弧室、動(dòng)觸頭、靜觸頭、驅(qū)動(dòng)線圈及電容器;所述高頻電源與發(fā)射線圈相連接,發(fā)射線圈與接收線圈各自構(gòu)成RLC振蕩電路,且發(fā)射線圈與接收線圈相對(duì)設(shè)置,其中一塊優(yōu)化板置于發(fā)射線圈后側(cè),另一塊優(yōu)化板置于接收線圈的后側(cè),所述接收線圈與電容器連接,電容器經(jīng)一控制開關(guān)連接至驅(qū)動(dòng)線圈,為驅(qū)動(dòng)線圈供給脈沖強(qiáng)電流,導(dǎo)磁體置于驅(qū)動(dòng)線圈中軸位置處,并通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)與動(dòng)觸頭相連接,所述動(dòng)觸頭、靜觸頭相對(duì)設(shè)置且包裹于真空滅弧室中。
所述兩塊優(yōu)化板均為圓盤狀,并由導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料構(gòu)成,且置于發(fā)射線圈后側(cè)的優(yōu)化板開有孔槽,便于高頻電源與發(fā)射線圈相連接的導(dǎo)線穿過(guò);置于接收線圈后側(cè)的優(yōu)化板開有孔槽,便于接收線圈與電容器相連接的導(dǎo)線穿過(guò);所述優(yōu)化板能合理的優(yōu)化諧振線圈之間的電磁場(chǎng)分布,提高能量傳輸效率。
進(jìn)一步的,所述高頻電源不僅能夠提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力還具有相應(yīng)的輸出頻率,即其輸出頻率與諧振線圈頻率一致,使無(wú)線電能傳輸開關(guān)操動(dòng)系統(tǒng)工作在諧振狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)電能的高效傳輸。
進(jìn)一步的,所述動(dòng)觸頭與靜觸頭的觸頭結(jié)構(gòu),可為刀型觸頭、對(duì)接型觸頭、楔入型觸頭、插入式觸頭。
進(jìn)一步的,所述電容器由電解電容組成,其工作于可控模式下,即當(dāng)電容儲(chǔ)存能量不足時(shí),通過(guò)無(wú)線電能傳輸機(jī)構(gòu)為其充電,當(dāng)機(jī)構(gòu)需要?jiǎng)幼鲿r(shí),通過(guò)控制開關(guān)觸發(fā)接通電容放電回路對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈進(jìn)行放電,使得操動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分合閘操作;該種工作模式能夠很好的提高無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作的可靠性與穩(wěn)定性。
以下為本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
實(shí)施例一:
參考圖1,一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)包括高頻電源1、兩處優(yōu)化板2、發(fā)射線圈3、導(dǎo)磁體4、接收線圈5、連桿機(jī)構(gòu)6、滅弧室7、動(dòng)觸頭8、靜觸頭9以及導(dǎo)套10等結(jié)構(gòu)部分。其中,高頻電源1與發(fā)射線圈3相連接,發(fā)射線圈3與接收線圈5各自構(gòu)成RLC振蕩電路,兩塊優(yōu)化板2分別置于發(fā)射線圈3和接收線圈5的外側(cè),導(dǎo)磁體4置于接收線圈5中軸適當(dāng)位置,并通過(guò)連桿6與動(dòng)觸頭8相連接,動(dòng)觸頭8、靜觸頭9包裹于真空滅弧室7中。
所述高頻電源1不僅能夠提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力還要具有相應(yīng)的輸出頻率,即與諧振線圈3、5頻率一致,使無(wú)線電能傳輸開關(guān)操動(dòng)系統(tǒng)工作在諧振狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)電能的高效傳輸。
所述高品質(zhì)因數(shù)的諧振器線圈(發(fā)射3與接受線圈5)對(duì)系統(tǒng)傳輸性能有著至關(guān)重要的影響,它的參數(shù)與系統(tǒng)的傳輸效率、功率、傳輸距離等有著直接關(guān)系。該線圈自身的匝數(shù)、繞制方法、匝間距設(shè)計(jì)、材料選擇等方面的設(shè)計(jì)均朝著有利于優(yōu)化提高無(wú)線電能傳輸操動(dòng)機(jī)構(gòu)效率的方向設(shè)計(jì)。
所述優(yōu)化板2為圓盤狀,由導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料如電工純鐵、硅鋼板、非晶材料等構(gòu)成。置于發(fā)射線圈3外側(cè)的優(yōu)化板2開有孔槽,便于導(dǎo)線穿過(guò);置于接收線圈5后側(cè)的優(yōu)化板2中心開有孔洞,孔洞嵌有的導(dǎo)套10,便于連桿機(jī)構(gòu)6動(dòng)作。所述優(yōu)化板2能合理的優(yōu)化諧振線圈3、5之間的電磁場(chǎng)分布,提高能量傳輸效率。
發(fā)射線圈3與接收線圈5之間的距離可以調(diào)節(jié),確保傳輸?shù)碾姶拍苣鼙WC開關(guān)可靠動(dòng)作。
電接觸部分不限于真空滅弧室7動(dòng)靜觸頭結(jié)構(gòu),存在明顯斷點(diǎn)的動(dòng)靜觸頭結(jié)構(gòu)都可以適用,如刀型觸頭、對(duì)接型觸頭、楔入型觸頭、插入式觸頭等。
所述圓柱形導(dǎo)磁體4置于接收線圈5中心,當(dāng)接收線圈5接收到發(fā)射線圈3傳輸過(guò)來(lái)的電能后,導(dǎo)磁體4朝線圈5中心運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)連桿6及動(dòng)觸頭8進(jìn)行分、合閘操作。
實(shí)施例二:
參考圖2,本發(fā)明另一種觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)包括高頻電源1、兩處優(yōu)化板2、發(fā)射線圈3、導(dǎo)磁體4、接收線圈5、連桿機(jī)構(gòu)6、滅弧室7、動(dòng)觸頭8、靜觸頭9、導(dǎo)套10、驅(qū)動(dòng)線圈11及電容器(組)12等結(jié)構(gòu)部分。其中,高頻電源1與發(fā)射線圈3相連接,接收線圈5與電容器(組)12連接,發(fā)射線圈3與接收線圈5各自構(gòu)成RLC振蕩電路,兩塊優(yōu)化板2分別置于發(fā)射線圈3和接收線圈5的外側(cè),電容器(組)12經(jīng)控制開關(guān)連接到驅(qū)動(dòng)線圈11,為驅(qū)動(dòng)線圈11供給脈沖強(qiáng)電流,導(dǎo)磁體4置于驅(qū)動(dòng)線圈11中軸適當(dāng)位置,并通過(guò)連桿6與動(dòng)觸頭8相連接,動(dòng)觸頭8、靜觸頭9包裹于真空滅弧室7中。
所述高頻電源1不僅能夠提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力還要具有相應(yīng)的輸出頻率,即與諧振線圈3、5頻率一致,使無(wú)線電能傳輸開關(guān)操動(dòng)系統(tǒng)工作在諧振狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)電能的高效傳輸。
所述高品質(zhì)因數(shù)的諧振器線圈(發(fā)射3與接受線圈5)對(duì)系統(tǒng)傳輸性能有著至關(guān)重要的影響,它的參數(shù)與系統(tǒng)的傳輸效率、功率、傳輸距離等有著直接關(guān)系。該線圈自身的匝數(shù)、繞制方法、匝間距設(shè)計(jì)、材料選擇等方面的設(shè)計(jì)均朝著有利于優(yōu)化提高無(wú)線電能傳輸操動(dòng)機(jī)構(gòu)效率的方向設(shè)計(jì)。
所述優(yōu)化板2為圓盤狀,由導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料如電工純鐵、硅鋼板、非晶材料等構(gòu)成。置于發(fā)射線圈3外側(cè)的優(yōu)化板2開有孔槽,便于導(dǎo)線穿過(guò)。所述優(yōu)化板2能合理的優(yōu)化諧振線圈3、5之間的電磁場(chǎng)分布,提高能量傳輸效率。
發(fā)射線圈3與接收線圈5之間的距離可以調(diào)節(jié),確保傳輸?shù)碾姶拍苣鼙WC開關(guān)可靠動(dòng)作。
電接觸部分不限于真空滅弧室7動(dòng)靜觸頭8、9結(jié)構(gòu),存在明顯斷點(diǎn)的動(dòng)靜觸頭結(jié)構(gòu)都可以適用,如刀型觸頭、對(duì)接型觸頭、楔入型觸頭、插入式觸頭等。
所述電容器(組)12由電解電容組成,電容器數(shù)量、耐壓等級(jí)、電容容量等數(shù)據(jù)可由實(shí)際使用場(chǎng)所確定;其工作于可控模式下,即當(dāng)電容儲(chǔ)存能量不足時(shí),通過(guò)無(wú)線電能傳輸機(jī)構(gòu)為其充電到合理范圍,當(dāng)機(jī)構(gòu)需要?jiǎng)幼鲿r(shí),通過(guò)可控開關(guān)觸發(fā)接通電容12放電回路對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈11進(jìn)行放電,使得操動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分合閘操作。該種工作模式可以很好的提高無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作的可靠性與穩(wěn)定性。
所述圓柱形導(dǎo)磁體4置于驅(qū)動(dòng)線圈11中心,根據(jù)專利《可快速動(dòng)作、有效緩沖、穩(wěn)定保持或具磁懸浮效應(yīng)的裝置》,申請(qǐng)?zhí)枺篊N201510966119.9所述的操動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理,當(dāng)接收線圈5接收到發(fā)射線圈3傳輸過(guò)來(lái)的電能后,導(dǎo)磁體4朝驅(qū)動(dòng)線圈11中心運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)連桿6及動(dòng)觸頭8進(jìn)行分、合閘操作。
本發(fā)明實(shí)施例一的觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理如下:結(jié)合圖1,假定該觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)通高頻電流前,開關(guān)處于分閘狀態(tài),導(dǎo)磁體4位于接收線圈5的中心偏左位置,接通高頻電源1后,發(fā)射線圈3流經(jīng)一定頻率的電流,并向外輻射出電磁波,具備諧振參數(shù)的接收線圈5接收到這部分電磁波,在接收線圈5內(nèi)感應(yīng)出電流,電流在接收線圈5中產(chǎn)生磁場(chǎng),根據(jù)最小磁阻原理,導(dǎo)磁體4向接收線圈5中心位置運(yùn)動(dòng),導(dǎo)磁體4越過(guò)接收線圈5中心位置后,適當(dāng)時(shí)機(jī)切斷高頻電源1,使導(dǎo)磁體4利用慣性繼續(xù)推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)6及動(dòng)觸頭8動(dòng)作,完成合閘操動(dòng)。閉合后,若再一次接通高頻電源1,將以相同原理完成開關(guān)的分閘操作,即導(dǎo)磁體4始終朝向通電線圈5中心移動(dòng),實(shí)現(xiàn)開關(guān)分合閘操作。
本發(fā)明實(shí)施例二的觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理如下:結(jié)合圖2,假定該觸點(diǎn)開關(guān)電器無(wú)線取能操動(dòng)機(jī)構(gòu)通高頻電源1之前,開關(guān)處于分閘狀態(tài),導(dǎo)磁體4位于接收線圈5的中心偏左位置,當(dāng)開關(guān)需要合閘時(shí),接通電容器(組)12與驅(qū)動(dòng)線圈11所構(gòu)成的放電回路,驅(qū)動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作,具體過(guò)程為:電流在驅(qū)動(dòng)線圈11中產(chǎn)生磁場(chǎng),根據(jù)最小磁阻原理,導(dǎo)磁體4向驅(qū)動(dòng)線圈11中心位置運(yùn)動(dòng),導(dǎo)磁體4越過(guò)驅(qū)動(dòng)線圈11中心位置后,適當(dāng)時(shí)機(jī)切斷電容12放電回路,使導(dǎo)磁體4利用慣性繼續(xù)推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)6及動(dòng)觸頭8動(dòng)作,完成合閘操動(dòng);閉合后,若再一次接通放電回路,將以相同原理完成開關(guān)的分閘操作,即導(dǎo)磁體4始終朝向通驅(qū)動(dòng)電線圈11中心移動(dòng),實(shí)現(xiàn)開關(guān)分合閘操作。此模式下,無(wú)線電能傳輸主要完成電容器(組)12的充電,當(dāng)檢測(cè)到電容器(組)12電壓不足時(shí),控制接通高頻電源1,發(fā)射線圈3流經(jīng)一定頻率的電流,并向外輻射出電磁波,具備諧振參數(shù)的接收線圈5接收到這部分電磁波,在接收線圈5內(nèi)感應(yīng)出電流,接收線圈5給電容12充電回路提供充電電源,當(dāng)電容器(組)12電壓上升并達(dá)到要求時(shí),切斷高頻電源1無(wú)線電能傳輸過(guò)程,以此反復(fù)使得電容器(組)12維持所需的放電電壓水平。
上述敘述是作為本發(fā)明的較佳實(shí)施例。此領(lǐng)域的研究者應(yīng)得以領(lǐng)會(huì)其是用以說(shuō)明本發(fā)明而非用以限定本發(fā)明所主張的專利權(quán)利范圍。其專利保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)范圍及其等同領(lǐng)域而定。凡熟悉此領(lǐng)域的研究者,在不脫離本專利精神或范圍內(nèi),所做的更動(dòng)或潤(rùn)飾,均屬于本發(fā)明所揭示精神下所完成的等效改變或設(shè)計(jì),且應(yīng)包含在上述的申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。