CN102324347B - 一种智能插座的负荷控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能插座的负荷控制装置，包括外壳、安装在外壳内部对应安装位上的输入端子组件、输出端子组件，其还包括安装在外壳内部对应安装位上的复位组件、T型杠杆组件、分断组件、动触头组件和过电流监控组件；所述动触头组件与输入端子组件两极端子可分离对接，并通过导线与输出端子组件两极端子连接；所述过电流监控组件通过导线连接于动触头组件与分断组件之间起监控过电流信号作用，并与复位组件、T型杠杆组件、分断组件、动触头组件协同对电路接通与断开起控制作用。本发明具有过电流保护和短路保护功能，灵敏度高、分断速度快、寿命长、性能稳定可靠且结构简单，更有效的保护插座线路安全。

Description

一种智能插座的负荷控制装置

技术领域

本发明涉及智能插座负荷控制技术领域，具体涉及一种智能插座的负荷控制装置。

背景技术

目前常用的插座大部分没有设置过电流保护、短路保护等功能，因此，人们多采用断路器对电路实现过载和短路保护，当电路突发出现过载或短路时，断路器将自动切断电路保障电路安全。而现有断路器有其功能局限性，保护范围较宽，不能实现一对一保护，并且现有断路器的灵敏度低、分断时间长，当电路出现过载时，灵敏度较低的断路器可能不及时跳闸断开电路而导致烧坏电器，甚至引起电器火灾事故，因此，采用断路器保护电路安全存在着较低安全隐患，难以保障用电安全。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种灵敏度高、分断速度快、寿命长、性能稳定可靠的智能插座负荷控制装置。

     为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种智能插座的负荷控制装置，包括外壳、安装在外壳内部对应安装位上的输入端子组件、输出端子组件，还包括安装在外壳内部对应安装位上的复位组件、T型杠杆组件、分断组件、动触头组件和过电流监控组件，所述动触头组件与输入端子组件两极端子可分离对接，并通过导线与输出端子组件两极端子连接，所述过电流监控组件通过导线连接于动触头组件与分断组件之间起监控过电流信号作用，并与复位组件、T型杠杆组件、分断组件、动触头组件协同对电路接通与断开起控制作用。

所述输入端子组件包括L极输入端子和N极输入端子，所述L极输入端子具体包括用于与L极输入导线连接的L极输入接线螺丝和L极导电片，所述L极导电片为直角阶梯状折弯的金属片且对应于L极输入接线螺丝的折弯端开有螺孔，所述L极输入接线螺丝旋拧于螺孔中与L极导电片连接，所述L极导电片对应于动触头组件的折弯外侧设有L极输入端子静触点；所述N极输入端子具体包括用于与N极输入导线连接的N极输入接线螺丝和N极导电片，所述N极导电片为直角阶梯状折弯的金属片且对应于N极输入接线螺丝的折弯端开有螺孔，所述N极输入接线螺丝旋拧于螺孔中与N极导电片连接，所述N极导电片对应于动触头组件的折弯外侧设有N极输入端子静触点。

    所述输出端子组件包括L极输出端子和N极输出端子，所述L极输出端子具体包括用于与L极输出导线连接的L极输出接线螺丝和L极导电件，所述L极导电件为呈直角折弯的金属片且对应于L极输出接线螺丝的折弯端开有螺孔，所述L极输出接线螺丝旋拧于螺孔中与L极导电件连接；所述N极输出端子具体包括用于与N极输出导线连接的N极输出接线螺丝和N极导电件，所述N极导电件为呈直角折弯的金属片且对应于N极输出接线螺丝的折弯端开有螺孔，所述N极输出接线螺丝旋拧于螺孔中与N极导电件连接。

所述复位组件包括复位线圈骨架、绕在复位线圈骨架外面的复位线圈和设置在复位线圈骨架轴心孔内的复位静铁芯。复位线圈的两端连接在控制PCB上。  

  所述T型杠杆组件包括通过转动轴安装在安装位上的T型杠杆和连接在T型杠杆横杆两端的第一动磁铁、第二动磁铁。

所述分断组件包括分断线圈骨架、绕在分断线圈骨架外面的短路线圈和过流线圈以及设置在分断线圈骨架轴心孔内的分断静铁芯。所述短路线圈和过流线圈的一端均与L极输出端子的导电片连接，短路线圈的另一端与过电流监控组件的右静触片连接，过流线圈的另一端则与过电流监控组件的左静触片连接。

所述复位组件和分断组件分别设置在所述T型杠杆横杆两端的对应下方，所述复位静铁芯、分断静铁芯分别与第一动磁铁、第二动磁铁对应。

所述动触头组件包括动基座、横“T”型动支架和弹簧，所述动基座靠近T型杠杆竖杆的一侧通过连接杆与T型杠杆竖杆末端连接、远离T型杠杆竖杆的另一侧开有凹槽，所述横“T”型动支架的主杆末端套接弹簧并***凹槽与动基座插接，所述横“T”型动支架的副杆两端分别套接有第一动触片和第二动触片，所述第一动触片、第二动触片对应N极输入端子静触点、L极输入端子静触点的侧面分别连接有第一动触点、第二动触点。第二动触片还通过导线与过电流监控组件连接、第一动触片通过导线与N极输出端子组件连接。

 所述过电流监控组件包括下端通过固定架依次平行串接的左静触片、双金属片、右静触片，所述双金属片上端设有双面动触点，所述左静触片上端右侧设有与双面动触点左边对应的左静触点，所述右静触片上端左侧设有与双面动触点右边对应的右静触点。左静触片、右静触片、双金属片分别通过导线与过流线圈、短路线圈、动触头组件的第二动触片连接。

本发明还设置有用于吸收在电路接通或分断瞬间产生的电弧的灭弧器组件。所述灭弧器组件包括设置在L极输入端子附近的灭弧器一和设置在N极输入端子附近的灭弧器二。

    所述短路线圈、过流线圈与导线采用焊接方式连接。

本发明的工作原理如下：

一、接通电源：当按下启动按钮，使复位线圈导通电流，此时复位组件因通电产生磁场，从而使复位静铁芯与第一动磁铁之间产生的排斥力远大于复位静铁芯与第一动磁铁之间的固有吸力，致使T型杠杆以转动轴为支点迅速转动，复位静铁芯与第一动磁铁分离，并使分断静铁芯与第二动磁铁吸合，T型杠杆的转动促使T型杠杆竖杆推动动触头组件，使第一静触点、第二静触点与第一动触点、第二动触点接合，由于复位静铁芯与第二动磁铁吸合使T型杠杆保持对动触头组件的压力，静触点与动触点之间受压力作用保持接通电源状态。

     二、断开电源：1、当电流过载时，双金属片发热发生弯曲，促使双面动触点与第四静触点分离，并与第三静触点接触，从而使过载电流从过流线圈流过。流过过流线圈的电流使分断组件产生磁场，从而使分断静铁芯与第二动磁铁之间产生的排斥力远大于分断静铁芯与第二动磁铁之间的固有吸力，致使T型杠杆以转动轴为支点迅速转动，分断静铁芯与第二动磁铁分离，并使复位静铁芯与第一动磁铁吸合，T型杠杆的转动促使T型杠杆竖杆拉动动触头组件，使第一静触点、第二静触点与第一动触点、第二动触点分离，从而断开电源。2、当电路短路时，短路电流流过短路线圈使分断组件产生磁场，从而使分断静铁芯与第二动磁铁之间产生的排斥力远大于分断静铁芯与第二动磁铁之间的固有吸力，致使T型杠杆以转动轴为支点迅速转动，分断静铁芯与第二动磁铁分离，并使复位静铁芯与第一动磁铁吸合，T型杠杆的转动促使T型杠杆竖杆拉动动触头组件，使第一静触点、第二静触点与第一动触点、第二动触点分离，从而断开电源。

     与现有技术相比，本发明具有如下优点：

 本发明通过设置复位组件、T型杠杆组件、分断组件、动触头组件和过电流监控组件，利用各组件之间的协同使插座具备过电流保护和短路保护功能，并且本发明采用灵敏度高的双金属片和短路线圈，使过电流控制组件和短路控制组件具有结构简单、灵敏度高、分断速度快、寿命长、性能稳定可靠的优点，更有效的保护插座线路安全，更能保障人们财产安全。

附图说明

图1为本发明接通电源状态下各组件组装结构示意图；

图2为本发明断开电源状态下各组件组装结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

如图1、2所示,一种智能插座的负荷控制装置，包括外壳、安装在外壳内部对应安装位上的输入端子组件、输出端子组件，还包括安装在外壳内部对应安装位上的复位组件、T型杠杆组件、分断组件、动触头组件和过电流监控组件，动触头组件与输入端子组件两极端子可分离对接，并通过导线与输出端子组件两极端子连接，过电流监控组件通过导线连接于动触头组件与分断组件之间起监控过电流信号作用，并与复位组件、T型杠杆组件、分断组件、动触头组件协同对电路接通与断开起控制作用。

 输入端子组件包括L极输入端子和N极输入端子，L极输入端子具体包括用于与L极输入导线连接的L极输入接线螺丝42和L极导电片41，L极导电片为直角阶梯状折弯的金属片且对应于L极输入接线螺丝的折弯端开有螺孔，L极输入接线螺丝旋拧于螺孔中与L极导电片连接，L极导电片对应于动触头组件的折弯外侧设有L极输入端子静触点39；N极输入端子具体包括用于与N极输入导线连接的N极输入接线螺丝7和N极导电片6，N极导电片为直角阶梯状折弯的金属片且对应于N极输入接线螺丝的折弯端开有螺孔，N极输入接线螺丝旋拧于螺孔中与N极导电片连接，N极导电片对应于动触头组件的折弯外侧设有N极输入端子静触点4。

输出端子组件包括L极输出端子和N极输出端子，L极输出端子具体包括用于与L极输出导线连接的L极输出接线螺丝27和L极导电件26，L极导电件为呈直角折弯的金属片且对应于L极输出接线螺丝的折弯端开有螺孔，L极输出接线螺丝旋拧于螺孔中与L极导电件连接；N极输出端子具体包括用于与N极输出导线连接的N极输出接线螺丝14和N极导电件13，N极导电件为呈直角折弯的金属片且对应于N极输出接线螺丝的折弯端开有螺孔，N极输出接线螺丝旋拧于螺孔中与N极导电件连接。

    复位组件包括复位线圈骨架8、绕在复位线圈骨架外面的复位线圈9和设置在复位线圈骨架轴心孔内的复位静铁芯10，复位线圈9的两端连接在控制PCB上。 

     T型杠杆组件包括通过转动轴15安装在安装位上的T型杠杆19和连接在T型杠杆横杆两端的第一动磁铁11、第二动磁铁20。

分断组件包括分断线圈骨架22、绕在分断线圈骨架外面的短路线圈23和过流线圈24以及设置在分断线圈骨架轴心孔内的分断静铁芯21。短路线圈23和过流线圈24的一端均与L极输出端子的L极导电片26连接，短路线圈23的另一端与过电流监控组件的右静触片31连接，过流线圈24的另一端则与过电流监控组件的左静触片33连接。

复位组件和分断组件分别设置在T型杠杆19横杆两端的对应下方，复位静铁芯10、分断静铁芯21分别与第一动磁铁11、第二动磁铁20对应。

 动触头组件包括动基座36、横“T”型动支架1和弹簧35，动基座36靠近T型杠杆19竖杆的一侧通过连接杆50与T型杠杆竖杆末端连接、远离T型杠杆竖杆的另一侧开有凹槽，横“T”型动支架1的主杆末端套接弹簧35并***凹槽与动基座36插接，横“T”型动支架1的副杆两端分别套接有第一动触片2和第二动触片37，第一动触片2、第二动触片37对应N极输入端子静触点4、L极输入端子静触点39的侧面分别连接有第一动触点3、第二动触点38。第二动触片37还通过导线与过电流监控组件连接、第一动触片2通过导线与N极输出端子组件连接。

过电流监控组件包括下端通过固定架30依次平行串接的左静触片33、双金属片32、右静触片31，双金属片32上端设有双面动触点17，左静触片33上端右侧设有与双面动触点17左边对应的左静触点16，右静触片31上端左侧设有与双面动触点右边对应的右静触点18。左静触片33、右静触片31、双金属片32分别通过导线与过流线圈24、短路线圈23、动触头组件的第二动触片37连接。

本实施例智能插座的负荷控制装置还设置有灭弧器组件，用于吸收在电路接通或分断瞬间产生的电弧。灭弧器组件包括设置在L极输入端子附近的灭弧器一5和设置在N极输入端子附近的灭弧器二40。

    短路线圈、过流线圈、第二动触片与导线采用焊接方式连接。左静触片、右静触片、双金属片与导线采用焊接方式连接。

本发明的工作原理如下：

一、接通电源：当按下启动按钮，使复位线圈导通电流，此时复位组件因通电产生磁场，从而使复位静铁芯与第一动磁铁之间产生的排斥力远大于复位静铁芯与第一动磁铁之间的固有吸力，致使T型杠杆以转动轴为支点迅速转动，复位静铁芯与第一动磁铁分离，并使分断静铁芯与第二动磁铁吸合，T型杠杆的转动促使T型杠杆竖杆推动动触头组件，使第一静触点、第二静触点与第一动触点、第二动触点接合，由于复位静铁芯与第二动磁铁吸合使T型杠杆保持对动触头组件的压力，静触点与动触点之间受压力作用保持接通电源状态。

     二、断开电源：1、当电流过载时，双金属片发热发生弯曲，促使双面动触点与第四静触点分离，并与第三静触点接触，从而使过载电流从过流线圈流过。流过过流线圈的电流使过分断组件产生磁场，从而使分断静铁芯与第二动磁铁之间产生的排斥力远大于分断静铁芯与第二动磁铁之间的固有吸力，致使T型杠杆以转动轴为支点迅速转动，分断静铁芯与第二动磁铁分离，并使复位静铁芯与第一动磁铁吸合，T型杠杆的转动促使T型杠杆竖杆拉动动触头组件，使第一静触点、第二静触点与第一动触点、第二动触点分离，从而断开电源。2、当电路短路时，短路电流流过短路线圈使分断组件产生磁场，从而使分断静铁芯与第二动磁铁之间产生的排斥力远大于分断静铁芯与第二动磁铁之间的固有吸力，致使T型杠杆以转动轴为支点迅速转动，分断静铁芯与第二动磁铁分离，并使复位静铁芯与第一动磁铁吸合，T型杠杆的转动促使T型杠杆竖杆拉动动触头组件，使第一静触点、第二静触点与第一动触点、第二动触点分离，从而断开电源。

上述实施例是本发明的优选实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的替换也应落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能插座的负荷控制装置，包括外壳、安装在外壳内部对应安装位上的输入端子组件、输出端子组件，其特征在于：其还包括安装在外壳内部对应安装位上的复位组件、T型杠杆组件、分断组件、动触头组件和过电流监控组件；所述动触头组件与输入端子组件两极端子可分离对接，并通过导线与输出端子组件两极端子连接；所述过电流监控组件通过导线连接于动触头组件与分断组件之间起监控过电流信号作用，并与复位组件、T型杠杆组件、分断组件、动触头组件协同对电路接通与断开起控制作用；所述T型杠杆组件包括通过转动轴（15）安装在安装位上的T型杠杆（19）和连接在T型杠杆横杆两端的第一动磁铁（11）、第二动磁铁（20）。

2.根据权利要求1所述的智能插座的负荷控制装置，其特征在于：所述复位组件包括复位线圈骨架（8）、绕在复位线圈骨架外面的复位线圈（9）和设置在复位线圈骨架轴心孔内的复位静铁芯（10），所述复位线圈（9）的两端连接在控制PCB上。

3.根据权利要求2所述的智能插座的负荷控制装置，其特征在于：所述分断组件包括分断线圈骨架（22）、绕在分断线圈骨架外面的短路线圈（23）和过流线圈（24）以及设置在分断线圈骨架（22）轴心孔内的分断静铁芯（21）；所述复位组件和分断组件分别设置在所述T型杠杆横杆两端的对应下方，所述复位静铁芯（10）、分断静铁芯（21）分别与第一动磁铁（11）、第二动磁铁（20）对应。

4.根据权利要求3所述的智能插座的负荷控制装置，其特征在于：所述输入端子组件包括L极输入端子和N极输入端子，所述L极输入端子具体包括用于与L极输入导线连接的L极输入接线螺丝（42）和L极导电片（41），所述L极导电片为直角阶梯状折弯的金属片且对应于L极输入接线螺丝的折弯端开有螺孔，所述L极输入接线螺丝（42）旋拧于螺孔中与L极导电片（41）连接，所述L极导电片对应于动触头组件的折弯外侧设有L极输入端子静触点（39）；所述N极输入端子具体包括用于与N极输入导线连接的N极输入接线螺丝（7）和N极导电片（6），所述N极导电片（6）为直角阶梯状折弯的金属片且对应于N极输入接线螺丝（7）的折弯端开有螺孔，所述N极输入接线螺丝旋拧于螺孔中与N极导电片连接，所述N极导电片对应于动触头组件的折弯外侧设有N极输入端子静触点（4）。

5. 根据权利要求4所述的智能插座的负荷控制装置，其特征在于：所述输出端子组件包括L极输出端子和N极输出端子，所述L极输出端子具体包括用于与L极输出导线连接的L极输出接线螺丝（27）和L极导电件（26），所述L极导电件为呈直角折弯的金属片且对应于L极输出接线螺丝的折弯端开有螺孔，所述L极输出接线螺丝旋拧于螺孔中与L极导电件连接；所述N极输出端子具体包括用于与N极输出导线连接的N极输出接线螺丝（14）和N极导电件（13），所述N极导电件为呈直角折弯的金属片且对应于N极输出接线螺丝的折弯端开有螺孔，所述N极输出接线螺丝旋拧于螺孔中与N极导电件连接。

6. 根据权利要求5所述的智能插座的负荷控制装置，其特征在于：所述动触头组件包括动基座（36）、横“T”型动支架（1）和弹簧（35），所述动基座（36）靠近T型杠杆（19）竖杆的一侧通过连接杆（50）与T型杠杆（19）竖杆末端连接、远离T型杠杆（19）竖杆的另一侧开有凹槽，所述横“T”型动支架（1）的主杆末端套接弹簧（35）并***凹槽与动基座（36）插接，所述横“T”型动支架（1）的副杆两端分别套接有第一动触片（2）和第二动触片（37），所述第一动触片（2）、第二动触片（37）对应N极输入端子静触点（4）、L极输入端子静触点（39）的侧面分别连接有第一动触点（3）、第二动触点（38）。

7. 根据权利要求6所述的智能插座的负荷控制装置，其特征在于：所述过电流监控组件包括下端通过固定架（30）依次平行串接的左静触片（33）、双金属片（32）、右静触片（31），所述双金属片（32）上端设有双面动触点（17），所述左静触片（33）上端右侧设有与双面动触点（17）左边对应的左静触点（16），所述右静触片（31）上端左侧设有与双面动触点（17）右边对应的右静触点（18）。

8. 根据权利要求7所述的智能插座的负荷控制装置，其特征在于：所述左静触片（33）、右静触片（31）、双金属片（32）分别通过导线与过流线圈（24）、短路线圈（23）、动触头组件的第二动触片（37）连接。

9.根据权利要求8所述的智能插座的负荷控制装置，其特征在于：所述L极输入端子和N极输入端子附近还设置有用于吸收在电路接通或分断瞬间产生的电弧的灭弧器一（5）和灭弧器二（40）。

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