專(zhuān)利名稱(chēng)：可動(dòng)觸頭系統(tǒng)和電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及監(jiān)控在電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備中尤其是接觸器中發(fā)生的故障。本實(shí)用新型具體涉及ー種用于檢測(cè)通過(guò)電磁驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的觸頭橋中的焊接的裝置。
背景技術(shù)：
在エ業(yè)馬達(dá)進(jìn)給裝置中，電加載控制通常通過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，該開(kāi)關(guān)設(shè)備通常被稱(chēng)作接觸器，其根據(jù)能使可動(dòng)觸頭相對(duì)于固定觸頭動(dòng)作的命令連通或者斷開(kāi)它們的電カ供給電路。接觸器可以具體為電磁驅(qū)動(dòng)型，具有與可動(dòng)觸頭連接的電樞，可動(dòng)觸頭根據(jù)輸入給線(xiàn)圈的命令相對(duì)定子動(dòng)作?？赡馨l(fā)生的ー個(gè)問(wèn)題是觸頭焊接，并且因此看見(jiàn)它們的相對(duì)移動(dòng)被消滅。當(dāng)強(qiáng)電流和/或經(jīng)過(guò)大量的開(kāi)關(guān)操作之后當(dāng)觸頭磨損時(shí)，所述風(fēng)險(xiǎn)増加。一對(duì)或者多對(duì)觸頭的焊 接能產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面結(jié)果接觸器開(kāi)啟命令使得驅(qū)動(dòng)器電樞在特定距離上移動(dòng)，隨后在中間位置停止。除了電流沒(méi)有中斷并因此不能完成功能的事實(shí)外，可能在沒(méi)有焊接的成對(duì)觸頭間產(chǎn)生電弧，以及在接觸器和其他相鄰設(shè)備上發(fā)生損壞。提出了不同的系統(tǒng)來(lái)阻止觸頭焊接，如美國(guó)專(zhuān)利US5，668，693中所描述的。此外，已經(jīng)提出多種方法以用于檢測(cè)觸頭焊接例如，參見(jiàn)W096/42098。尤其是，接觸器通常包括與主觸頭以并行方式驅(qū)動(dòng)的輔助觸頭。這些輔助觸頭的監(jiān)控給出了主觸頭的狀態(tài)圖。并且，檢查接觸器正常開(kāi)啟狀態(tài)下的觸頭間的電流能夠檢查焊接狀態(tài)。因?yàn)榭梢苿?dòng)的橋接觸頭和三個(gè)兩觸頭橋的同時(shí)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，焊接能夠是不対稱(chēng)的，可移動(dòng)橋的兩個(gè)觸頭中的僅ー個(gè)被焊接在固定觸頭上。根據(jù)接觸器的幅度和相對(duì)移動(dòng)的允許偏差，尤其是50至500A的規(guī)格，當(dāng)傳輸開(kāi)啟命令，電樞能夠?yàn)榱藘H開(kāi)啟橋的ー側(cè)顯著移動(dòng)。因此電流被中斷，但是情況仍然是危險(xiǎn)的，尤其在另ー側(cè)有產(chǎn)生電弧的可能。這種情況此外是一個(gè)不得不被指出的警告記號(hào)。然而，通常的方法不能在上述情況和正常的橋的開(kāi)啟之間作出區(qū)分。

實(shí)用新型內(nèi)容在其它優(yōu)點(diǎn)中，本實(shí)用新型的目的是減輕現(xiàn)有焊接檢測(cè)裝置的缺點(diǎn)，以及尤其是也能檢測(cè)單極單側(cè)焊接。具體的，本實(shí)用新型涉及ー種電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備，包括數(shù)對(duì)固定觸頭和可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，其包括觸頭橋，根據(jù)該觸頭橋的電磁驅(qū)動(dòng)裝置的靜止或活動(dòng)位置，該觸頭橋能夠采取閉合位置和開(kāi)啟位置，在閉合位置使上述數(shù)對(duì)固定觸頭彼此連接。可移動(dòng)觸頭系統(tǒng)的電磁驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)為在它的兩個(gè)端部指示在靜止位置中它的行程終端，所述兩個(gè)端部與觸頭橋的方向平行取得。更通常的，本實(shí)用新型涉及ー種可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，包括至少ー個(gè)兩觸頭橋和橋的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其包括定子，電樞和激勵(lì)電路，該激勵(lì)電路使電樞相對(duì)定子沿著當(dāng)沒(méi)有電流在激勵(lì)電路中流動(dòng)時(shí)的靜止位置和活動(dòng)位置間的平移方向運(yùn)動(dòng)。靜止位置和/或活動(dòng)位置優(yōu)選的通過(guò)電樞與殼體和/或定子接觸來(lái)得到。偏壓裝置能夠?qū)⒍ㄗ雍碗姌衅珘褐了鼈兊撵o止位置。電磁驅(qū)動(dòng)裝置還包括牢固固定于定子上的殼體，該殼體如此設(shè)計(jì)以使電樞能在其內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。機(jī)械連接元件牢固固定電樞和觸頭橋，以使橋能夠通過(guò)電樞沿著軸線(xiàn)被驅(qū)動(dòng),連接元件大致在觸頭的中間與橋連接，并在兩端部之間與電樞連接。裝置，優(yōu)選的，行程終端傳感器，檢測(cè)在活動(dòng)位置中電樞的每個(gè)端部相對(duì)于殼體的行程的終端。檢測(cè)裝置優(yōu)選與指示裝置連接，以指示使用中的單側(cè)失效。例如，指示裝置的電カ供給線(xiàn)包括通過(guò)連接電樞第一和第二部件的帶形成的開(kāi)關(guān)，兩個(gè)焊盤(pán)與殼體成一體與 能夠在活動(dòng)位置與帶接觸。為了簡(jiǎn)化這些檢測(cè)裝置的安裝，焊盤(pán)被設(shè)置在定子的凹槽內(nèi)，這樣在活動(dòng)位置電樞抵達(dá)在凹槽的高度上由焊盤(pán)形成的止檔部上并壓在定子上。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了ー種電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備，包括數(shù)對(duì)固定觸頭和根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，根據(jù)電磁裝置的靜止或者活動(dòng)位置，所述系統(tǒng)的觸頭橋能夠采取使得數(shù)對(duì)固定觸頭彼此連接的閉合位置和開(kāi)啟位置。

從接下來(lái)的在附圖中表示的僅用于示意性和非限制性舉例目的的本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的描述中，本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚明顯。圖I表不電氣設(shè)備中的開(kāi)關(guān)設(shè)備圖2A到圖2D表示取決于觸頭橋是否開(kāi)啟，關(guān)閉，兩側(cè)焊接或單側(cè)焊接，驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)；圖3A和3B表示了單極單側(cè)焊接的三極開(kāi)關(guān)設(shè)備；圖4表示了根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的檢測(cè)裝置。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，在一條電カ供給線(xiàn)I中，還提供了開(kāi)關(guān)設(shè)備單元2，使負(fù)載4被隔離，以保護(hù)該負(fù)載。開(kāi)關(guān)設(shè)備10包括觸頭裝置，用于每一條電流線(xiàn)，能夠取兩個(gè)位置，即負(fù)載4被隔離的開(kāi)啟位置，或者電流在線(xiàn)I中流動(dòng)的閉合位置。每ー個(gè)觸頭裝置包括兩個(gè)觸頭14的橋，該橋相對(duì)于兩個(gè)觸頭16可移動(dòng),觸頭16通常相對(duì)于接觸器10的殼體是靜止的。觸頭壓カ彈簧18能夠偏壓觸頭橋12至固定觸頭16以抵消電動(dòng)カ的排斥并且保證電流流動(dòng)。可移動(dòng)的觸頭橋12通過(guò)電磁裝置20驅(qū)動(dòng),其包括能夠取靜止位置和活動(dòng)位置的磁路，且電樞22相對(duì)于固定定子24可移動(dòng)。移動(dòng)電樞22相對(duì)于固定定子24的相對(duì)移動(dòng)通過(guò)線(xiàn)圈26中的激勵(lì)電流的流動(dòng)而引起，優(yōu)選通過(guò)DC激勵(lì)電壓提供。電樞22的移動(dòng)通過(guò)機(jī)械連接元件28傳輸給橋12。在圖示的范圍內(nèi)，驅(qū)動(dòng)器20同時(shí)驅(qū)動(dòng)三極的每一個(gè)的橋12，但是別的選擇也是可能的。電樞22的移動(dòng)是單方向的，并且電樞22和/或連接元件28有利地以預(yù)設(shè)的間隙被導(dǎo)引平動(dòng)。此外，為了保證設(shè)備10的對(duì)稱(chēng)操作，在觸頭橋12和電樞22之間的機(jī)械連接是平衡的。尤其是，連接元件28在兩個(gè)觸頭14的中部與橋12連接，并且連接元件28保證了電樞22的中心在與所述電樞22運(yùn)動(dòng)的方向正交的橫截面上。開(kāi)關(guān)設(shè)備10是接觸器極型，即，如果線(xiàn)圈26中沒(méi)有激勵(lì)電流，觸頭橋12被偏移為開(kāi)啟。偏壓裝置30，例如彈簧，將驅(qū)動(dòng)器20的移動(dòng)電樞22偏壓到開(kāi)啟位置。為了限制開(kāi)啟行程，電樞22然后到達(dá)ー個(gè)位置，在這個(gè)位置它碰到由驅(qū)動(dòng)器20的固定元件形成的止擋部(圖2A)，該固定元件尤其是殼體32，在其中磁路流動(dòng)。當(dāng)需要閉合時(shí)，驅(qū)動(dòng)器20的控制裝置向線(xiàn)圈26提供電流，導(dǎo)致可動(dòng)電樞22沿著固定定子24的方向移動(dòng)，優(yōu)選為直至它接觸到由定子24形成的止擋部(圖2B)。機(jī)械連接28驅(qū)動(dòng)可動(dòng)觸頭橋12至供給線(xiàn)I的閉合位置。如圖2C所示，當(dāng)觸頭橋12與固定觸頭16焊接時(shí)，由于彈簧18，電樞22與定子24相分離，但是不能完成它的運(yùn)動(dòng)。只要橋12保持焊接，電樞22不能完全抵靠殼體32并且停在一個(gè)中間位置。當(dāng)只有可動(dòng)橋12的一個(gè)觸頭H1與固定觸頭Iei相焊接時(shí)，可以發(fā)生不同的情況。如果滑動(dòng)元件的導(dǎo)向是嚴(yán)格的，沒(méi)有任何間隙，橋12能夠保持閉合位置，在一側(cè)被焊接并且在第二觸頭142，162的高度上接觸。上述情形與雙側(cè)焊接橋一致(圖2C)。另ー方面，如果焊接薄弱，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器20施加的力可以足夠分開(kāi)兩個(gè)觸頭H1和Ie1，因此開(kāi)啟接觸器
10(圖2A)。然而，取決于產(chǎn)品10的公差間隙和預(yù)設(shè)的行程，在驅(qū)動(dòng)高度(level)上可能出現(xiàn)偏差。開(kāi)啟時(shí)施加在自由狀態(tài)觸頭142和162上的力和保持焊接觸頭H1和埤閉合的力的不對(duì)稱(chēng)可能發(fā)生使橋12相對(duì)于它通常運(yùn)動(dòng)的軸線(xiàn)偏斜的情況(圖2D)。這種不平衡能夠通過(guò)連接元件28傳輸?shù)诫姌?2，并且然后電樞22能夠在對(duì)應(yīng)開(kāi)啟觸頭142和162的單個(gè)端部342的高度處抵達(dá)由殼體32形成的止擋部而定位。對(duì)于多極的接觸器，在單側(cè)單極焊接的情況下，上述情形會(huì)出現(xiàn)并被放大，尤其是當(dāng)涉及ー個(gè)端極的時(shí)候。值得注意地，在開(kāi)啟位置，三個(gè)觸頭橋112，212和312被開(kāi)啟(圖3A)。當(dāng)它在閉合位置時(shí),姆ー極Pi的可動(dòng)觸頭il4接觸固定觸頭il6(i = I到3)。當(dāng)焊接發(fā)生在第一極P1，設(shè)備的開(kāi)啟命令導(dǎo)致在第P2和P3極位置處發(fā)生分離，而Pl極的橋112僅在ー邊開(kāi)啟(圖3B)。在150A幅度的接觸器中，在垂直于觸頭的平面內(nèi)可容許的間隙α，在針對(duì)LC1D150型號(hào)的設(shè)計(jì)中α =1.42°的情況，實(shí)際上使得與電樞22成一體的驅(qū)動(dòng)耙子(rake) 22’通過(guò)繞著旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)122旋轉(zhuǎn)取得一個(gè)歪斜位置。側(cè)向的極Pl僅在ー側(cè)1142開(kāi)啟，在ー側(cè)IH1和IW1保持焊接，而其它觸頭214、216、314和316實(shí)際是開(kāi)啟的。上述角度間隙α由以下事實(shí)表述，在相對(duì)開(kāi)啟的極Ρ3所處的ー側(cè)上，耙子22’已經(jīng)到達(dá)與殼體32成一體的元件32’所形成的止擋部，在被焊接的極Pl所處的與旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)122分離d2 = 34mm的ー側(cè)上，單側(cè)地，Cl1的距離為I. 7mm。根據(jù)本實(shí)用新型，為了檢測(cè)所有類(lèi)型的焊接，傳感器36安裝在連接元件28的每ー側(cè)上，在端部31和342的水平位置，以檢測(cè)電樞22相對(duì)于殼體32的行程終端。只要兩側(cè)34不在行程終端，則在至少ー個(gè)觸頭14和16存在焊接。傳感器36能與指示裝置38連接，例如，發(fā)光二極管，或者數(shù)據(jù)處理電路，或者任何其它的保護(hù)系統(tǒng)參見(jiàn)圖4。行程終端傳感器36優(yōu)選的是行程終端傳感器，更具體為干開(kāi)關(guān)(dry switch)。指示裝置38的電カ供給線(xiàn)40被安裝于殼體32的兩個(gè)焊盤(pán)42的位置處中斷，面對(duì)與電樞22連接的導(dǎo)電帶44，以連接兩個(gè)端部34。電カ供給線(xiàn)40和焊盤(pán)42能夠在殼體32中一體成型和/或刻在和/或粘在它的表面上。尤其是，它的優(yōu)點(diǎn)是焊盤(pán)42的接觸表面在相同的高度處，作為殼體32的座，起到止擋作用，具有用于定位焊盤(pán)42的凹槽46，或者被輕微從那里突出，用以不改變電磁驅(qū)動(dòng)器20的位移行程。[0026]因此，根據(jù)本實(shí)用新型，如果指示裝置38未被觸發(fā)，而接觸器10被認(rèn)為應(yīng)在開(kāi)啟位置，則觸頭橋12的焊接已經(jīng)發(fā)生，不論單側(cè)或是雙側(cè)。可以將根據(jù)本實(shí)用新型的這個(gè)系統(tǒng)和通常的探測(cè)雙側(cè)焊接的裝置相連接，以便根據(jù)結(jié)果的一致性來(lái)識(shí)別焊接的對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)特性。[0027]雖然本實(shí)用新型已經(jīng)參照具有通過(guò)具有接觸器極的電磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的觸頭橋的電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備加以描述，其電樞的兩個(gè)位置壓在止擋部上，但本實(shí)用新型不局限于此。本實(shí)用新型還可以涉及其它元件。尤其是，任何種類(lèi)的具有平衡傳輸運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)性電磁驅(qū)動(dòng)器都可以被本實(shí)用新型所涉及。同時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以相應(yīng)的改進(jìn)任何現(xiàn)有技術(shù)的開(kāi)關(guān)設(shè)備，具有觸頭橋，斷路器或者開(kāi)關(guān)，單極或者多極，以配合根據(jù)本實(shí)用新型的觸頭焊接的檢測(cè)。
權(quán)利要求1.一種可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，包括 兩個(gè)觸頭(14)的橋(12)； 橋(12)的電磁驅(qū)動(dòng)裝置(20)，其包括定子(24)、電樞(22)和激勵(lì)電路(26)，該激勵(lì)電路使電樞(22)相對(duì)定子(24)沿著當(dāng)激勵(lì)電路(26)中沒(méi)有電流流動(dòng)時(shí)的靜止位置和活動(dòng)位置之間的平移軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)； 機(jī)械連接元件(28)，其牢固固定電樞(22)和觸頭橋(12)，使觸頭橋(12)能夠被電樞(22)沿所述軸線(xiàn)驅(qū)動(dòng)，連接元件(28)大致在觸頭(14)的中間與橋連接，以及在兩個(gè)端部(34)之間與電樞(22)連接； 電磁驅(qū)動(dòng)裝置(20)的殼體(32)，其牢固固定于定子(24)，并設(shè)計(jì)成使得電樞(22)在其中運(yùn)動(dòng)； 其特征在于，還包括檢測(cè)裝置(36)，其用于檢測(cè)在活動(dòng)位置電樞(22)的每一個(gè)端部(34)相對(duì)于殼體(32)的行程的終端。
2.如權(quán)利要求I所述的可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，其特征在于用于檢測(cè)行程終端的裝置是兩個(gè)行程終端傳感器(36)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包括與檢測(cè)裝置(36)相關(guān)聯(lián)的指示裝置(38)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，其特征在于所述指示裝置(38)的電力供給線(xiàn)(40)包括通過(guò)檢測(cè)裝置(36)形成的開(kāi)關(guān)，所述檢測(cè)裝置包括連接電樞(22)的第一和第二端部(34)的帶(44)，以及牢固固定于殼體(32)的兩個(gè)焊盤(pán)(42)，該焊盤(pán)能夠在活動(dòng)位置與帶(44)相接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，其特征在于焊盤(pán)(42)位于定子(32)的凹槽中，以使得在活動(dòng)位置電樞(22)抵達(dá)由焊盤(pán)(42)在凹槽(46)的高度處形成的止檔部，并且抵達(dá)定子(32)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，其特征在于還包括偏壓裝置(28)，該偏壓裝置將所述定子(24)和電樞(22)偏壓向它們的靜止位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，其特征在于在活動(dòng)位置，所述電樞(22)與定子(24)接觸，在靜止位置，所述電樞(22)與殼體(32)接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，其特征在于包括多個(gè)兩個(gè)觸頭(12)的橋，每一個(gè)所述橋(12)大致在它的觸頭(14)中間與機(jī)械連接元件(28)連接。
9.一種電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備，包括數(shù)對(duì)固定觸頭(16)和根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可動(dòng)觸頭系統(tǒng)，根據(jù)電磁裝置(20)的靜止或者活動(dòng)位置，所述系統(tǒng)的觸頭橋(12)能夠采取使得數(shù)對(duì)固定觸頭(16)彼此連接的閉合位置和開(kāi)啟位置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可動(dòng)觸頭系統(tǒng)和電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備，其中，為了以獨(dú)立的方式識(shí)別在接觸器或其他開(kāi)關(guān)設(shè)備中觸頭橋(12)位置處的焊接，本實(shí)用新型提出了安裝檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器電樞(22)的行程終端停止的傳感器。甚至當(dāng)橋(12)中是單側(cè)焊接，本解決方案也能夠識(shí)別出問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01H50/16GK202384267SQ201120280890
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者C.布朗德?tīng)? D.拉達(dá)斯, G.甘達(dá)尼加拉 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司