[发明专利]一种储能式重合闸断路器及其控制电路和控制方法

权利要求书

1.一种储能式重合闸断路器，其特征在于，包括壳体，以及设置于壳体内的控制电路、电机、齿轮传动机构、弹簧和合闸传动手柄，所述控制电路与电机连接，所述电机的输出轴与齿轮传动机构连接，所述齿轮传动机构与合闸传动手柄连接；所述弹簧的一端与壳体固定连接，弹簧的另一端与齿轮传动机构固定连接；

其中，合闸时电机在控制电路的控制下驱动齿轮传动机构沿合闸方向旋转，弹簧在此时通过向齿轮传动机构释放驱动力的方式释放存储的能量；

合闸完成后，电机在控制电路的控制下沿合闸的反方向空转，齿轮传动机构在电机的驱动下压缩弹簧储能；

分闸时，电机在控制电路的控制下沿合闸反方向继续旋转，齿轮传动机构在电机的驱动下进一步压缩弹簧储能。

2.根据权利要求1所述的储能式重合闸断路器，其特征在于，所述齿轮传动机构包括与电机输出轴啮合的主动齿轮，与主动齿轮啮合的第一从动齿轮，与第一从动齿轮啮合的第二从动齿轮，第二从动齿轮与合闸传动手柄连接。

3.一种储能式重合闸断路器的控制电路，所述储能式重合闸断路器为权利要求1-2任一项所述的储能式重合闸断路器，其特征在于，包括：

费控信号接收电路，用于接收来自电能表的费控信号；

微控制器电路，其第一输入端与费控信号接收电路连接，用于接收来自费控信号接收电路的欠费信号或续费信号，第二输入端与位置检测开关连接，用于根据位置检测开关的通断状态检测断路器的当前分合闸状态；

位置检测开关，其输入端与齿轮传动机构连接，输出端与微控制器电路的第二输入端连接，用于检测断路器的动作位置，并将检测信息转发给微控制器电路；

电机驱动电路，其输入端与微控制器电路的输出端连接，用于根据来自微控制器电路的控制信号驱动电机。

4.根据权利要求3所述的储能式重合闸断路器的控制电路，其特征在于，所述位置检测开关包括3个微动开关，所述3个微动开关设置在PCB线路板上，且在一个圆周上，每个微动开关的触发手柄指向圆心方向，3个微动开关的位置分别与断路器的合闸位置、预分闸位置和分闸位置对应。

5.一种储能式重合闸断路器的控制方法，所述重合闸断路器为权利要求1-2任一项所述的储能式重合闸断路器，其特征在于，包括：

S1，费控信号接收电路读取监测欠费信号或续费信号，并将欠费信号或续费信号发送给微控制器电路；

S2，位置检测开关将断路器当前的分合闸状态发送给微控制器电路；

S3，微控制器电路根据来自费控信号接收电路的信号和位置检测开关的信号，向电机驱动电路发送相应的控制信号；

S4，电机在微控制器电路控制信号的控制下驱动齿轮传动机构在合闸位置、预分闸位置以及分闸位置之间进行转动；

其中，在合闸时，弹簧以向齿轮传动机构释放驱动力的方式释放存储的能量；在从合闸位置转向预分闸位置时，齿轮传动机构在电机的驱动下压缩弹簧储能；从预分闸位置到分闸位置，齿轮传动机构在电机的驱动下进一步压缩弹簧储能。

6.根据权利要求5所述的储能式重合闸断路器的控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

在断路器合闸的过程中，微控制器电路实时监控对应合闸位置的微动开关状态，当微控制器电路检测到已经到达合闸位置后，微控制器电路向电机驱动电路发送反转信号，电机驱动电路控制电机反转，电机带动齿轮传动机构反向运动，齿轮传动机构与合闸传动手柄分离，合闸传动手柄保持合闸位置不变，齿轮传动机构随电机反向运动；

微控制器电路实时监控预分闸位置的微动开关状态，当齿轮传动机构到达预分闸位置时，微控制器电路向电机驱动电路发送停机信号；

当微控制器电路监测到有效的欠费信号时，微控制器电路向电机驱动电路发送电机反转信号，电机驱动电路驱动电机反转，电机带动齿轮传动机构，齿轮传动机构触发断路器的脱扣机构分闸。