可抽出式接触器载运车、开关设备、成套装置和相关方法.pdf

本发明涉及可抽出式接触器载运车、开关设备、成套装置和相关方法。一种用于断路器的可抽出式接触器载运车具有支架和机动式的驱动系统，该机动式的驱动系统包括位于支架中的电动马达。所述机动式的驱动系统构造成使接触器载运车在开关设备的隔室中沿位于抽出位置和抬入位置之间的受控路径移动。

权利要求书1.  一种用于断路器的可抽出式接触器载运车，包括： 支架；以及 机动式的驱动系统，该机动式的驱动系统包括位于所述支架中的电动 马达，其中所述机动式的驱动系统构造成使接触器载运车在断路器中沿位 于抽出位置和抬入位置之间的路径移动。 2.  根据权利要求1所述的接触器载运车，其特征在于，所述机动式 的驱动系统包括保持在所述支架中的、与所述电动马达相连的抬入驱动螺 杆，该抬入驱动螺杆沿着所述支架的纵向延伸的中心线水平定向地延伸。 3.  根据权利要求1所述的接触器载运车，其特征在于，所述支架具 有在约1.5和6英寸之间的高度尺寸，所述电动马达具有位于所述支架的 高度尺寸之下的体部。 4.  根据权利要求1所述的接触器载运车，其特征在于，所述可抽出 式接触器载运车用于电气开关设备，所述接触器载运车还包括由所述支架 的前部保持的开关设备门联锁装置。 5.  根据权利要求1所述的接触器载运车，其特征在于，所述机动式 的驱动系统包括离合器，所述离合器保持在所述支架中、与所述马达相连 而能够使所述机动式的驱动系统可受控地沿着正向和反向行进。 6.  根据权利要求5所述的接触器载运车，其特征在于，所述机动式 的驱动系统还包括： 保持在所述支架中的、与所述离合器连接的齿轮箱； 在所述支架中的、与所述齿轮箱连接的传动联动装置或传动带；以及 与所述传动联动装置或传动带相连的抬入驱动螺杆。 7.  根据权利要求1所述的接触器载运车，其特征在于，所述接触器 载运车与远程的和/或车载的至少一个控制器通信，该至少一个控制器与所 述机动式的驱动系统通信而允许使用者远程地控制所述机动式的驱动系统 以命令所述机动式的驱动系统移动至所述抽出位置和抬入位置。 8.  根据权利要求1所述的接触器载运车，其特征在于，还包括保持 在所述支架中的、与所述机动式的驱动系统通信的至少一个位置传感器。 9.  根据权利要求1所述的接触器载运车，其特征在于，还包括固定 地安装于所述支架的多相开关装置，该开关装置位于所述支架上方。 10.  一种用于可抽出式接触器载运车的支架，包括： 具有直立侧壁的支架壳体；以及 保持在所述支架中的电动马达。 11.  根据权利要求10所述的支架，其特征在于，还包括保持在所述 支架中的、与所述电动马达相连的抬入驱动螺杆，该抬入驱动螺杆沿着所 述支架的纵向延伸的中心线水平定向地延伸。 12.  根据权利要求10所述的支架，其特征在于，所述支架具有在约 1.5和6英寸之间的高度尺寸，所述电动马达具有位于所述支架的高度尺寸 之下的体部。 13.  根据权利要求10所述的支架，其特征在于，还包括保持在所述 支架中的、与所述电动马达相连的离合器。 14.  根据权利要求13所述的支架，其特征在于，还包括： 保持在所述支架中的、与所述离合器连接的齿轮箱； 在所述支架中的、与所述齿轮箱连接的传动联动装置或传动带；以及 与所述传动联动装置或传动带相连的抬入驱动螺杆。 15.  根据权利要求10所述的支架，其特征在于，所述电动马达与至 少一个控制器通信，该至少一个控制器允许使用者远程地控制所述马达的 运动以命令所述支架在断路器中的抽出位置和抬入位置之间移动。 16.  根据权利要求14所述的支架，其特征在于，还包括保持在所述 支架中的、与所述驱动螺杆通信的至少一个位置传感器。 17.  一种电气开关设备，包括： 具有至少一个内部隔室和门的壳体； 可抽出式接触器载运车，该可抽出式接触器载运车包括支架、具有位 于所述支架中的电动马达的机动式的驱动系统和保持在所述支架上方的多 相开关装置；以及 至少一个控制器，该至少一个控制器远离所述接触器载运车并与所述 机动式的驱动系统通信， 其中，所述机动式的驱动系统构造成使所述接触器载运车在所述开关 设备的壳体的内部隔室中沿位于抽出位置和抬入连接位置之间的路径移 动，使得(i)在抬入连接位置，所述开关装置的各相与相应的电导体电气 地连接，以及(ii)在抽出位置，所述开关装置的各相与相应的电导体电气 地断开。 18.  一种使具有支架的可抽出式接触器载运车在电气开关设备内移 动的方法，包括： 接收使用者对控制器的输入以在抽出位置和抬入位置之间远程地进行 选择；以及响应于使用者的输入， 电子地命令所述可抽出式接触器载运车利用保持在所述支架内的电动 马达移动至开关设备隔室中的抬入位置或抽出位置。 19.  根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述电子地命令是 利用所述控制器控制所述接触器载运车的运动以使得所述接触器载运车能 够在约1至300秒内移动至抬入位置而执行的，所述控制器是模拟式或电 子式的控制器，所述电动马达与离合器相连，所述离合器与移动所述接触 器载运车的驱动系统相连；所述方法还包括： 利用安装在所述支架和/或接触器载运车上的至少一个位置传感器来 电子地监测所述支架和/或载运车在所述开关设备中的位置；以及 将所述离合器构造成在检测到过大的力或负荷的情况下打滑。 20.  一种制造用于可抽出式接触器载运车的支架组件的方法，包括： 提供支架；以及 将电动马达安设在所述支架中。 21.  根据权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括在所述安设 步骤之前或之后将离合器连接至所述电动马达，以及将所述离合器与所述 电动马达邻近地安设在所述支架中。 22.  一种用于改装或升级接触器载运车的成套装置，包括： 支架，该支架具有机动式的驱动系统，该机动式的驱动系统具有保持 在其中的、用于抬入所述接触器载运车的电动马达。 23.  根据权利要求22所述的成套装置，其特征在于，所述机动式的 驱动系统包括抬入驱动螺杆，该抬入驱动螺杆保持在所述支架中、与所述 电动马达相连，所述抬入驱动螺杆沿着所述支架的纵向延伸的中心线水平 定向地延伸。 24.  根据权利要求22所述的成套装置，其特征在于，所述支架具有 在约1.5和约6英寸之间的高度尺寸，并且所述电动马达具有位于所述支 架的高度尺寸之下的体部。

说明书可抽出式接触器载运车、开关设备、成套装置和相关方法
技术领域
本发明涉及(电路)断路器。
背景技术
电气开关设备对所属领域的技术人员而言是熟知的。开关设备可构造 在具有至少一个隔室的壳体内，该隔室设有门和适于连接至负载的电导体。 开关设备可安装在可抽出(亦称，“拉出”)式的接触器载运车(contactor  truck)上。
在图1中示出这样的载运车10的示例。载运车10可在隔室内在连接 位置和抽出位置之间运动。在连接位置，开关装置的各相与相应的电导体 电气地连接。在抽出位置，开关装置的各相与相应的电导体电气地断开。 在开关装置在连接位置和抽出位置之间运动期间，主触头保持电气地断开。
通常的中压(MV)可抽出式接触器具有标准的抬入(用力移入， levering-in)支架，该标准的抬入支架要求使用者用手将部件摇入开关设 备中。这让使用者位于开关设备的前面。一些开关设备单元具有安装在开 关设备门外侧的外部马达，然而这些部件可能是繁笨不便的并且比较重。
存在对替代性的其它接触器载运车构型的需求。
发明内容
本发明的实施例涉及用于断路器的可抽出式接触器载运车。所述载运 车具有支架，该支架具有机动式的(由马达供给动力的，motorized)驱动 系统，该机动式的驱动系统具有位于支架中的电动马达(电动机)。所述 机动式的驱动系统构造成使接触器载运车在开关设备的隔室中沿位于抽出 位置和抬入位置之间的路径移动。
一些实施例涉及用于断路器的可抽出式接触器载运车。所述载运车包 括支架；以及机动式的驱动系统，该机动式的驱动系统包括位于所述支架 中的电动马达。所述机动式的驱动系统构造成使接触器载运车在断路器中 沿位于抽出位置和抬入位置之间的路径移动。
所述机动式的驱动系统可包括保持在所述支架中的、与所述电动马达 相连的抬入驱动螺杆。该抬入驱动螺杆可沿着所述支架的纵向延伸的中心 线水平定向地延伸。
所述支架可具有在约1.5和6英寸之间的高度尺寸。所述电动马达具 有位于支架的高度尺寸之下的体部。
所述可抽出式接触器载运车可用于电气开关设备。接触器载运车可包 括由支架的前部保持的开关设备门联锁装置。
所述机动式的驱动系统可包括离合器，所述离合器保持在所述支架中、 与所述马达相连而能够使所述机动式的驱动系统可受控地沿着正向和反向 行进。
所述机动式的驱动系统可包括：(a)保持在所述支架中的、与离合器 连接的齿轮箱(传动箱)；(b)在所述支架中的、与所述齿轮箱连接的传 动联动装置或传动带；和(c)与所述传动联动装置或传动带相连的抬入驱 动螺杆。
所述载运车可与车载的和/或远程的控制器通信，该控制器与所述机动 式的驱动系统通信而允许使用者远程地控制所述机动式的驱动系统以命令 /指引所述机动式的驱动系统移动至所述抽出位置和抬入位置。
所述接触器载运车可包括保持在所述支架中的、与所述机动式的驱动 系统通信的至少一个位置传感器。
所述接触器载运车可包括固定地安装于所述支架的多相开关装置。该 开关装置可位于所述支架上方。
其它实施例涉及一种用于可抽出式接触器载运车的支架。该支架包括 具有直立侧壁的支架壳体和保持在支架中的电动马达。
所述支架可包括保持在所述支架中的、与所述电动马达相连的抬入驱 动螺杆。该抬入驱动螺杆可沿着所述支架的纵向延伸的中心线水平定向地 延伸。
所述支架具有在约1.5和6英寸之间的高度尺寸。所述电动马达可具 有位于支架的高度尺寸之下的体部。
所述支架可包括保持在支架中的、与电动马达相连的离合器。
所述支架可包括：保持在所述支架中的、与离合器连接的齿轮箱；在 所述支架中的、与所述齿轮箱连接的传动联动装置或传动带；和与所述传 动联动装置或传动带相连的抬入驱动螺杆。
所述支架可与至少一个控制器通信，该至少一个控制器与电动马达通 信而允许使用者远程地控制所述马达以命令所述支架在断路器中的抽出位 置和抬入位置之间移动。
所述支架可包括保持在所述支架中的、与所述驱动螺杆通信的至少一 个位置传感器。
另外的实施例涉及电气开关设备。开关设备包括：(a)具有至少一个 内部隔室和门的壳体；(b)可抽出式接触器载运车，该可抽出式接触器载 运车包括支架、具有位于所述支架中的电动马达的机动式的驱动系统和保 持在所述支架上方的多相开关装置；以及(c)至少一个控制器，该至少一 个控制器远离所述接触器载运车并与所述机动式的驱动系统通信。所述机 动式的驱动系统可构造成使所述接触器载运车在所述开关设备的壳体的内 部隔室中沿位于抽出位置和抬入连接位置之间的路径移动，使得(i)在抬 入连接位置，所述开关装置的各相与相应的电导体电气地连接，以及(ii) 在抽出位置，所述开关装置的各相与相应的电导体电气地断开。
另外的实施例涉及使具有支架的可抽出式接触器载运车在电气开关设 备内移动的方法。所述方法包括：(a)接收使用者对控制器的输入以在抽 出位置和抬入位置之间远程地进行选择；以及响应于使用者的输入，(b) 电子地命令所述可抽出式接触器载运车利用保持在所述支架内的电动马达 移动至开关设备隔室中的抬入位置或抽出位置。
所述电子地命令可利用所述控制器控制所述接触器载运车的运动以使 得所述接触器载运车能够在约1至300秒内移动至抬入位置来执行。
电动马达可与离合器相连，所述离合器与移动所述接触器载运车的驱 动系统相连。
所述方法可包括：利用安装在所述支架和/或接触器载运车上的至少一 个位置传感器来电子地监测所述支架和/或载运车在所述开关设备中的位 置；以及将所述离合器构造成在检测到过大的力或负荷的情况下打滑。
另外的实施例涉及制造用于可抽出式接触器载运车的支架组件的方 法。所述方法包括：提供支架；以及
将电动马达安设在支架中。
所述方法还可包括在所述安设步骤之前或之后将离合器连接至所述电 动马达，以及将所述离合器与所述电动马达邻近地安设在所述支架中。
另外的实施例涉及用于改装或升级接触器载运车的成套装置。所述成 套装置包括具有机动式的驱动系统的支架，该机动式的驱动系统具有保持 在其中的、用于抬入所述接触器载运车的电动马达。
所述成套装置的机动式的驱动系统可包括抬入驱动螺杆，该抬入驱动 螺杆保持在所述支架中、与所述电动马达相连。所述抬入驱动螺杆可沿着 所述支架的纵向延伸的中心线水平定向地延伸。
所述支架具有可在约1.5和约6英寸之间的高度尺寸。
所述电动马达可具有位于支架的高度尺寸之下的体部。
本发明的其它特征、优点和细节可由所属领域的技术人员通过阅读附 图和下文的对优选实施例的详细描述而了解，这样的描述仅仅是对本发明 的例述。
应当注意到的是，结合一个实施例所描述的本发明的各方面可包括在 不同的实施例中，尽管没有具体地相对于这些实施例进行描述。即，所有 的实施例和/或任何实施例的特征能够以任何方式和/或组合而结合。申请人 保留更改任何最初提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权 利，包括能够修改任何最初提交的权利要求以从属于任何其它权利要求和/ 或包括任何其它权利要求的任何特征的权利，尽管最初并没有以这样的方 式提出。本发明的这些和其它目的和/或方面在下面作出的说明中详细地描 述。
附图说明
图1为具有标准的抬入支架(使用手摇来将支架定位在开关设备中) 的现有技术的W-SLC接触器载运车的侧视透视图。
图2为根据本发明实施例的具有一体式马达的接触器载运车的侧视透 视图。
图3为根据本发明实施例的用在接触器载运车中的支架底座组件的俯 视图。
图4A为根据本发明实施例的处在测试位置的接触器载运车的局部剖 切侧视图。
图4B为在图4A中示出的处于测试位置的接触器载运车的俯视图。
图5A为根据本发明实施例的处在工作位置的接触器载运车的局部剖 切侧视图。
图5B为在图5A中示出的处于工作位置的接触器载运车的俯视图。
图6A为根据本发明一些实施例的接触器载运车的正视图。
图6B为在图6A中示出的接触器载运车的侧视图，示出了根据本发明 实施例的与可动支架操作性地相关联的部件的示例性位置。
图6C为在图6A中示出的接触器载运车的俯视图。
图7A为根据本发明实施例的不具有门联锁装置的接触器载运车的正 视透视图。
图7B为根据本发明一些实施例的不具有门联锁装置构型的支架的俯 视图。
图7C为在图7B中示出的支架的正视图。
图7D为在图7B中示出的支架的侧视图。
图7E为根据本发明实施例的接触器载运车的前下部的局部视图，示 出了杆式门联锁装置构型。
图7F为根据本发明一些实施例的具有杆式门联锁装置构型的支架的 俯视图。
图7G为图7F中示出的支架的正视图。
图7H为图7F中示出的支架的侧视图。
图7I为根据本发明实施例的接触器载运车的前下部的局部视图，示出 了销式门联锁装置构型。
图7J为根据本发明一些实施例的具有销式门联锁装置构型的支架的 俯视图。
图7K为在图7J中示出的支架的正视图。
图7L为在图7J中示出的支架的侧视图。
图8A-8C为根据本发明实施例的用于不同额定电压的不同支架底座组 件的示意性俯视图。
图9A为根据本发明实施例的用于控制机动式的抬入支架的电子继电 控制器的示例的正视图。
图9B为在图9A中示出的控制器的部件的示例的内部视图。
图10为根据本发明实施例的用于机动式的抬入操作的示例性电路的 示意图。
图11为根据本发明实施例的用于机动式的抬入操作的示例性电路的 示意图。
图12为根据本发明实施例的可有线地和/或无线地连接以控制机动式 抬入的示例性的手推车和主单元电子数字控制器的正视图。
图13为根据本发明实施例的用于手推车控制器和主单元控制器的示 例性有线电路的示意图。
图14为根据本发明实施例的使具有用于抬入的一体式马达的可抽出 式接触器载运车移动的方法的流程图。
图15为根据本发明实施例的组装用于接触器载运车的支架底座组件 的方法的流程图。
图16为根据本发明实施例的控制电路的示意图。
具体实施方式
现在将结合附图在下文中更完全地描述本发明，在附图中示出了本发 明的例述性实施例。相同的附图标记指代相同的要素并且可采用不同数量 的上标指示撇号来指代相同要素的不同实施例(例如，10、10’、10”、10”’)。
在附图中，为了清楚起见，可放大各区域或特征的相对尺寸。然而， 本发明能以许多不同的形式实施并且不应被解释成限制于本文中所说明的 实施例；而是，这些实施例被提供成使得本公开是彻底且完整的，并且向 所属领域的技术人员完全地表达本发明的范围。
应当理解的是，虽然在本文中可采用术语第一、第二等等来描述各种 元件、部件、区域、层和/或部段，但这些元件、部件、区域、层和/或部段 并不应受到这些术语的限制。这些术语仅仅用于将一个元件、部件、区域、 层或部段与另一个区域、层或部段进行区分。因此，下文讨论的第一元件、 部件、区域、层或部段也可称为第二元件、部件、区域、层或部段而不会 偏离本发明的教导。在流程图中的虚线代表可选的特征或步骤。
为便于描述可在本文中采用例如“下方”、“下面”、“下”、“上 方”、“上”等等的空间比较性的术语，以描述如图中示出的一个元件或 特征与其它元件或特征的关系。应当理解的是，空间比较性的术语除附图 中示出的取向方位之外还意在涵盖装置在使用或工作中的不同取向方位。 例如，如果将附图中的装置翻转过来，被描述成在其它元件或特征的“下 面”或“下方”的元件会定向成在其它元件或特征的“上方”。因此，示 例性的术语“下方”可涵盖上方和下方这两种取向方位。所述装置还能以 其它方式定向(旋转90°或在其它的取向方位)并且本文中采用的空间比 较性的措辞会被相应地解释。
术语“约”指的是所指出的值的+/-20％范围内的数字。
如本文中所采用的，单数形式“一”意图也包括复数形式，除非另有 明确说明。还应当理解的是，术语“包括”、“包含”在此说明书中使用 时具体是指所述及的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但 并不排除一个或更多其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组 合的存在或添附。应当理解的是，当一个元件被称作“连接”或“联接” 至另一元件时，它可直接地连接或联接至另一元件，或者可存在介于中间 的元件。如本文所采用的，术语“和/或”包括一个或更多相关联的列出项 目的任意和所有组合。
除非另有定义，本文中采用的所有术语(包括技术和科学术语)具有 与本发明所属领域的技术人员通常理解的意思相同的意思。还应当理解的 是，各术语(例如在常用字典中所定义的术语)应解释成具有与在本说明 书和相关技术的范畴内的意思一致的意思并且不应解释成理想的或过于正 式的含义，除非在本文中明确地如此定义。
术语“电路/线路”指的是完全硬件的实施例或结合了软件和硬件的方 面、特征和/或部件的实施例(例如包括至少一个处理器和嵌入其中和/或可 由其执行的、与其相关联的软件和/或用于以编程方式命令/指示和/或执行 某些所描述的动作或方法步骤的一个或更多专用集成电路(ASIC))。所 述电路可存在于一个位置或多个位置，它可集成在一个部件中或者可以是 分布式的，例如，它可完全地存在于工作站、手推车、开关设备、马达控 制中心(MCC)柜或单个计算机中，部分地存在于一个工作站、手推车、 开关设备、MCC柜或计算机中，或者完全地存在于远离工作站、手推车、 开关设备、MCC柜或其它装置的位置。
现参照图2和3，具有包括电流断续器25的开关装置20(通常为多相 开关装置)的接触器载运车10由支架30保持而能在用于电路断路器或开 关设备100(图4A、5A)的隔室100c(图4A)内运动。所述运动可包括 在连接位置(图5A、5B)和抽出位置(图4A、4B)之间的移动。如所属 领域的技术人员所熟知的，在连接(工作)位置，开关装置的各相与相应 的电导体101电气地连接，而在抽出(测试)位置，开关装置25的各相与 相应的电导体101电气地断开。
如在图3中所示出的，支架30具有机动式的抬入系统30m，该机动 式的抬入系统30m可包括车载马达31，该马达31为驱动系统40、例如抬 入螺杆(蜗杆)40s提供动力。马达31可与能命令/指引驱动系统40有选 择地在例如“移入(rack in)”(图5A)位置和“移出”(图4A)位置 之间沿着正向或反向运动的离合器33和齿轮箱35连接。支架30可包括与 驱动系统30m协作对齐地将驱动系统40(例如蜗杆)保持就位的安装架 39。驱动系统40可包括除所示出的示例性蜗轮之外的其它构型，包括其它 齿轮系统、联动机构等等。
在一些实施例中，齿轮箱35可采用任何适当的传动组件37与驱动系 统40直接地或间接地连接。在示出的实施例中，链传动齿轮系统37c构造 成响应于由马达和离合器提供动力的方向而转动抬入螺杆40s。然而，也 可采用皮带驱动装置或者直接齿轮式(齿条和齿轮)、行星式或其它传动 系统。
马达31可为至少一个电动马达。尽管示出为一个马达，还可采用多于 一个马达。在采用多于一个马达的情况下，它们可协作配合来驱动所述系 统或者一个马达可进行抬入而另一个马达可进行抬出。
马达31可为交流(AC)或直流(DC)马达。在一些实施例中，马达 30可为伺服马达、线性马达、槽式马达或其它适当的马达。马达电压可为 任何适当的电压，例如24V直流、48V直流、60V直流、110V直流、125 V直流、220V直流、250V直流、120交流、220交流、230交流或240交 流。电动马达31可包括其它马达驱动技术和线性驱动元件，例如步进电机、 具有VFD(可变频率驱动)的交流马达、具有反馈编码器和VFD驱动的 感应马达、滚珠丝杠、链式驱动装置以及齿条和齿轮驱动装置等等。当采 用伺服马达时，驱动系统30m可采用在控制系统中的马达反馈而运转。此 反馈可用于检测不希望的运动、调节速度和/或监测所指令的运动的准确 性。所述反馈可由编码器或传感器提供。术语“伺服驱动装置”指的是控 制伺服马达的驱动系统。一般说来，伺服驱动装置将电流传送至伺服马达 以便产生与指令信号成比例的运动。指令信号可代表期望的速度、加速度 或减速度，而且还可代表期望的转矩或位置。伺服马达可具有将马达的实 际状态报告回伺服驱动装置的一个或更多传感器。伺服驱动装置可调节提 供至马达的电压频率和/或脉冲宽度以便修正偏差或偏移等等。
抬入系统30m可构造成具有足够的转矩以在约1至300秒内驱动载运 车单元完全地进入开关设备位置(例如，从在图4A中示出的位置到图5A 中示出的位置)。离合器33可构造成在部件上施加有过大的(预先限定的) 力时退让/打滑。离合器33可在被限定成使得部件不会弯曲或折断的力打 滑/退让。断路器的重量因框架尺寸而变化。最轻的框架重量约为100磅并 且最重的约为600磅。
支架30可具有小廓形并且是紧凑的以适于对现有的接触器载运车(例 如对现有的W-VACi断路器或开关设备)进行现场升级和/或改装。支架 30可具有在约1英寸和18英寸之间的深度/高度尺寸，包括在约1.5-6英 寸之间的高度。在一些实施例中，支架30具有约1.5英寸、约2英寸、约 2.5英寸、约3英寸、约3.5英寸、约4英寸、约4.5英寸、约5英寸、约 5.5英寸、约6英寸、约6.5英寸以及约7英寸的高度。
支架30可包括用于对马达31供电的电线31w。电线31w可延伸到至 少一个控制器80(图9A、9B、12)，例如可位于开关设备10的外表面或 壁上的主单元控制器80m和/或可远离开关设备10的手推车或其它远程控 制器80h。远程控制器80h可为硬接线地或无线地连接至抬入支架30中的 部件(例如，马达31、离合器33和位置传感器50)。
仍参照图3，支架30可包括至少一个位置传感器50，该位置传感器 50可用于控制马达31的动力供给以有利于适当的抬入和抽出。位置传感 器50可为接触式或非接触式的位置传感器50。所述至少一个位置传感器 50可提供数据来测量相对于固定点或任意基准的线性位置或角位置。所述 至少一个位置传感器50可用于测量距离或位移(位置变化)或仅仅检测目 标物体是否存在。然后，可用电路来处理位置信息以统计事件、监测实际 状况、控制行程距离或速度。例如，如果位置或接近信息与时间测量相结 合，则可为运动控制而计算速度、速率和加速度。尽管(位置传感器)被 示出为位置指示器或接近开关，但也可采用其它位置传感器，例如包括光 电或光学传感器、电容传感器、感应传感器、超声传感器、磁传感器、限 位开关、线性可变差动变压器(LVDT)和编码器。
如在图3中还示出的，支架30可包括滚轮或轮子30w，该滚轮或轮子 30w可载持在断路器或开关设备100中的架子(例如，搁架)的支承表面 102(图4)上。
机动式的驱动系统300m可构造成使得抬入驱动螺杆40沿着与支架 30的宽度尺寸W垂直的纵向延伸的中心线(C/L)水平定向地延伸。
如在图6A至6C中所示出的，支架30构造成相对于开关设备的体部 中的隔室100c运动(图4A、5A)。如在图6C中所示出的，驱动螺杆40 可动地联接至横向构件12。驱动螺杆40可进入筒形体15中的孔16，该筒 形体15可动地联接至横向构件12。马达31、离合器33和齿轮箱35通常 在支架30中固定就位，而驱动螺杆40穿过横向构件12延伸和缩回以使支 架30在期望的工作和抽出位置之间运动。如图6B中所示出的，横向构件 和螺杆40可延伸超出接触器载运车10f的前板一距离，但通常是与前板平 齐的。
断路器或开关设备100(图4A、5A)可构造成用于交流或直流操作。 在一些实施例中，断路器或开关设备100可构造成中压马达控制中心 (MCC)。然而，可想到的是，自动化的抬入支架30也可用于其它电路 和断路器构型。
在一些实施例中，支架30可构造成可动地支承重量在约250-2000磅 之间的开关装置25。开关设备或断路器100可为例如约5kV、7.2kV、15kV、 12kV、17.5kV、24kV、38kV等的中压型单元。
开关装置25可为多相真空接触器，然而也可采用其它电流断续器构 型。通常，多相真空接触器具有三相构型，然而也可采用其它数量的相。
图7A-7L示出用于根据本发明实施例的具有机动式抬入装置的接触器 载运车10的不同的断路器门联锁装置或门无联锁装置的选择。图7A-7D 示出不具有门联锁装置的支架30。图7E-7H示出具有门联锁装置90的接 触器载运车10的支架30。在此实施例中，门联锁装置90可包括机械杆， 所述机械杆与开关设备100中的部件连接或接合以将所述门锁定在特定工 作状态。图7I-7L示出联锁装置90，该联锁装置具有销卡抓90p门联锁装 置构型，其与开关设备100中的部件连接或接合以将所述门锁定在根据本 发明实施例的特定工作状态。
图8A-8C为具有带电动马达31的一体式自动化驱动装置30m的不同 尺寸宽度W的支架30的示意性俯视图。所述尺寸可包括小(通常约 600mm)、中(通常约800mm)和大(通过约1000mm)的宽度W。各 个载运车支架30也可具有相同或大体相同的长度L。各个支架30可具有 大体相同的深度(高度)。
支架30可构造成在各自的隔室100c(图4A)内在工作和测试(抬入 和抽出)位置之间适应或允许相同或不同的行进长度。在一些实施例中， 对于12/17.5kV单元，行进距离可约为200mm，而对于较大的额定电压 单元(例如约24kV)则可具有约300mm的行进距离。
在每个尺寸中，马达31、离合器33、齿轮箱35和传动组件37可位于 支架的共同的一侧(示出为左侧)。然而，机动式的驱动系统30m也可分 布或安设在不同的位置处。
图9A为根据本发明实施例的用于控制机动式的抬入支架30的电子继 电控制器80的示例的正视图。控制器80可具有用户界面(UI)，该用户 界面(UI)具有“移入”81和“移出”82的输入选择以及与支架81的状 态相关联的各种指示器83。图9B为允许在图9A中示出的控制器80的输 入81、82和状态指示器83起作用的电路元件84、85的示例的内部视图。 控制器80和相关联的控制电路可保护马达31不会被烧毁，提供了抗干扰 能力并且为使用UI提供了便利。然而，这些附图仅仅是通过举例的方式 示出的，因为其它构型的控制器和控制电路也可用于控制驱动马达31。
图10和11为根据本发明实施例的采用控制器80用于机动式抬入的控 制电路110的示意图，该控制器80包括用于机动式的抬入操作的至少一个 处理器80p。如所示出的，电路110包括由处理器80p提供的控制器，该 处理器80p包括端子，所述端子连接驱动马达31、用于本地的和远程的(L 和R)移入和移出操作的限位开关50L、测试和工作开关T/S、电源PS、 (用于锁定和解锁的)支架联锁装置90等等。在示意图中标记的“*a”和 “*b”指的是触头的通常连接和通常断开的状态。然而，这些附图仅仅是 通过举例的方式示出的，因为其它构型的控制器和控制电路也可用于控制 驱动马达31并且也可采用其它类型的马达，包括例如槽式马达和线性马 达。
图12为根据本发明实施例的手推车控制器80h和主单元电子数字控制 器80m的正视图，这些控制器可以是有线的(80w)和/或无线的以控制支 架30和相关联的载运车10的机动式抬入。
图13为根据本发明实施例的用于远程(例如手推车)控制器80h和主 单元控制器80m的控制电路110的示意图。图13还示出用于控制器输出 触头80s和电动马达输出31s的状态表。然而，该图仅仅是通过举例的方 式示出的，因为其它构型的控制器和控制电路也可用于控制驱动马达31。
图14为根据本发明实施例的移动具有用于抬入的一体式马达的可抽 出式接触器载运车的方法的流程图。所述方法包括电子地命令搭载在用于 开关设备的接触器载运车上的马达将接触器载运车抬入至工作位置(方框 200)。
所述方法可通过利用至少一个控制器电子地控制马达的运转以使接触 器载运车在开关设备中移入和移出工作和测试位置来执行(方框202)。
所述控制器可远离接触器载运车(方框204)。
所述控制器可无线地或有线地连接至接触器载运车中的电路以控制所 述马达(方框206)。
所述控制器可为电子式或模拟式控制器或者可包括模拟式和电子式控 制器两者。
所述接触器载运车可具有支架底座，该支架底座保持马达和响应于马 达操作而移动接触器载运车的协作配合的传动部件(方框208)。
所述协作配合的部件可包括离合器、齿轮和传动联动装置，该传动联 动装置响应于电子控制输入使驱动螺杆沿不同方向转动(方框210)。
图15为根据本发明实施例的组装用于接触器载运车的支架组件的方 法的流程图。提供了适用于开关设备的接触器载运车的支架底座(方框 250)。
电动马达组装到支架底座中/上以提供机动式的抬入(方框255)。
齿轮、离合器和传动带或传动联动装置可组装至支架底座并且传动带 或传动联动装置附连至驱动螺杆(方框252)。
马达可有线地连接至供使用者远程控制的电路(方框257)。
图16为根据本发明实施例的控制电路的示意图。本发明的实施例可为 软件和硬件方面，在本文中全都统称为“电路”或“模块”。软件操作可 采用分立的硬件部件、一个或更多集成电路(IC)、模拟装置、专用集成 电路(ASIC)或者程控的数字信号处理器或微控制器来实施。
在使用时，处理器80p可为市售的或定制的微处理器、微控制器、数 字信号处理器等等。
上文是对本发明的例述并且不可解释为对本发明的限制。尽管已描述 了本发明的一些示例性实施例，所属领域的技术人员仍会容易地理解到， 在示例性实施例中许多修改是可能的而不会实质地偏离本发明的新颖教导 和优点。因此，所有这些修改意图包括在本发明的范围内。所以，应当理 解的是，上文是对本发明的例述而不可解释为受限于所公开的具体实施例， 并且对所公开的实施例的修改和其它实施例意图包括在本发明的范围中。