本實用新型涉及交流接觸器的節(jié)能裝置，尤其是涉及一種與交流接觸器配用的機(jī)械式自鎖掛件。

背景技術(shù)：

交流接觸器是使用最為頻繁的低壓電器之一，主要用于對較大負(fù)載的電氣線路實現(xiàn)閉合和分?jǐn)嗫刂啤Ｃ恐Ы涣鹘佑|器自身消耗的功率約為30～500W，中國目前使用量已超過7億支(年增約1億支)，全世界約有45～50億支，每天消耗數(shù)十億度電?？梢姡涣鹘佑|器是用電“大老虎”。為此，人們進(jìn)行了長期研究。

中國專利公開號CN1107963C的“機(jī)械自鎖式交流接觸器”，它采用的機(jī)械式自鎖和電磁解鎖方式，利用較復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)鎖定交流接觸器的觸點狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)能目的；其缺點是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，包括采用主、副兩組電磁鐵、電磁解鎖電路以及機(jī)械機(jī)構(gòu)，且造價成本高，目前還未看到該專利產(chǎn)品在市場上的推廣應(yīng)用。

中國專利公開號CN2388703“交流接觸器節(jié)能裝置”，它是采用直流磁路來鎖定交流接觸器的觸點閉合狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能目的；其缺點是直流磁路會產(chǎn)生剩磁，在斷電時可能出現(xiàn)其動銜鐵和靜銜鐵無法分離，降低了交流接觸器通、斷的可靠性，甚至無法正常工作。

中國專利號ZL200820302979.8“交流接觸器節(jié)能裝置”，它通過交流接觸器觸頭機(jī)構(gòu)運動所產(chǎn)生的機(jī)械能來實現(xiàn)其觸點閉合狀態(tài)的鎖定；斷開時，它利用另一組電磁鐵產(chǎn)生的電磁能推動機(jī)械解鎖機(jī)構(gòu)來恢復(fù)交流接觸器的初始狀態(tài)，其缺點是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，斷開動作滯后，機(jī)械機(jī)構(gòu)易卡死，可靠性差。

中國專利號ZL 201620369956.3“機(jī)械式自鎖定接觸器”，它在一定程度上克服了上述發(fā)明的缺點，但同樣需要改造交流接觸器，且安裝于交流接觸器側(cè)面的自鎖裝置，在通電瞬間可能出現(xiàn)動態(tài)不平衡，而影響自鎖與解鎖的切換。

總之，目前在交流接觸器的節(jié)能方法及其裝置上，都需要改動交流接觸器的結(jié)構(gòu)，不僅會導(dǎo)致生產(chǎn)工序和生產(chǎn)成本的增加，而且在不同程度上會影響交流接觸器的可靠性，這是制約交流接觸器還沒有成熟節(jié)能產(chǎn)品投放市場的主要原因。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種可直接外掛到交流接觸器上，避免因改造交流接觸器所帶來的系列問題，可解決交流接觸器高效節(jié)能與可靠工作之間矛盾的與交流接觸器配用的機(jī)械式自鎖掛件。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種與交流接觸器配用的機(jī)械式自鎖掛件，包括輔助觸頭組、滑行軌道、鉤針和壓緊彈簧；

所述輔助觸頭組設(shè)置有左蓋板和右蓋板，左蓋板和右蓋板內(nèi)布置有動觸點座，動觸點座上設(shè)置有動觸點組和復(fù)位按鈕，動觸點座的前后設(shè)置有用于與動觸點組相配合的前靜觸點座和后靜觸點座；所述前靜觸點座和后靜觸點座均設(shè)有靜觸點，靜觸點組與動觸點組的通斷狀態(tài)受交流接觸器控制；所述動觸點座的至少一側(cè)設(shè)置有滑行軌道，滑行軌道與左蓋板或右蓋板之間設(shè)置鉤針，所述鉤針與滑行軌道滑動配合，用于實現(xiàn)觸點組之間的自鎖和解鎖；所述鉤針在跟隨交流接觸器動觸頭組的觸點吸合而向上運動過程中，通過其滑行軌道位置來實現(xiàn)動觸點組與靜觸點組之間的自鎖，使交流接觸器電磁鐵在斷電時仍然保持其觸點組的工作狀態(tài)(簡稱自鎖)，所述的鉤針在跟隨交流接觸器的動觸點組脫離而向下運動過程中，同樣通過其滑行軌道的不同位置實現(xiàn)從自鎖到解鎖的切換，使交流接觸器的動觸點組與靜觸點組之間恢復(fù)到初始狀態(tài)(簡稱復(fù)位)。

進(jìn)一步：

優(yōu)選的，所述滑行軌道由底部至頂部呈形閉合環(huán)形槽形成，所述形閉合環(huán)形槽由相應(yīng)的臺階和坡道段構(gòu)成，所述形閉合環(huán)形槽的最低點(底端)定義為初始點臺階和解鎖點臺階(簡稱初始點和解鎖點，下同)，所述滑行軌道呈型頂部的最低點(凹處)定義為自鎖點臺階(簡稱自鎖點，下同)，所述形閉合環(huán)形槽在解鎖點與自鎖點之間的最高點分別定義為右中繼點臺階和左中繼點臺階(簡稱右中繼點和左中繼點，下同)，在初始點、右中繼點、自鎖點和左中繼點的相鄰兩點之間分別設(shè)有自鎖起始坡道段、自鎖完成坡道段、解鎖起始坡道段和解鎖完成坡道段，所述形閉合環(huán)形槽采用相應(yīng)的臺階和坡道結(jié)構(gòu)用于保證鉤針在跟隨交流接觸器的動觸點組動作時，只能沿單一(順時針或逆時針)方向運動，以避免在自鎖或解鎖時產(chǎn)生誤動作。

優(yōu)選的，所述輔助觸點組上的動觸點組與靜觸點組之間設(shè)置有觸點壓力彈簧，所述的鉤針從初始點運動至右中繼點(或左中繼點)時，交流接觸器的吸合力將使輔助觸頭組上的觸點壓力彈簧發(fā)生正向形變，促使鉤針繼續(xù)從右中繼點(或左中繼點)運動至自鎖點來實現(xiàn)自鎖；所述的鉤針從自鎖點運動至左中繼點(或右中繼點)時，交流接觸器的彈簧恢復(fù)力將使輔助觸點組上的觸點壓力彈簧發(fā)生逆向形變，促使鉤針繼續(xù)從左中繼點(或右中繼點)運動至初始點來實現(xiàn)解鎖而復(fù)位。觸點壓力彈簧的形變及變量，可根據(jù)交流接觸器的不同類型進(jìn)行適量調(diào)節(jié)，以確保機(jī)械式自鎖掛件與交流接觸器之間的動作同步。

優(yōu)選的，所述鉤針與機(jī)殼之間設(shè)置有用于避免鉤針從滑行軌道脫落的壓緊彈簧。

優(yōu)選的，所述鉤針一般呈易于固定的Z字形或π字形，也可以使用能夠跟隨動觸點組運動的其他形狀。

優(yōu)選的，所述左蓋板與右蓋板采用緊固螺絲穿連固定在前靜觸點座和后靜觸點座上。

優(yōu)選的，所述動觸點座上設(shè)有復(fù)位按鈕，當(dāng)外部供電系統(tǒng)故障且交流接觸器和機(jī)械式自鎖掛件仍然都處于自鎖狀態(tài)時，通過按下復(fù)位按鈕使交流接觸器和機(jī)械式自鎖掛件上的所有觸點組狀態(tài)進(jìn)行人工復(fù)位。

優(yōu)選的，所述機(jī)械式自鎖掛件的結(jié)構(gòu)方式，可以直接外掛到交流接觸器用于安裝輔助觸頭組的銜架上(頂端)來實現(xiàn)節(jié)能，并可保留交流接觸器的輔助觸頭組及其用途。

優(yōu)選的，所述輔助觸頭組可直接采用交流接觸器的輔助觸頭組，也可以設(shè)計為獨立于交流接觸器的外掛件，同時也不局限應(yīng)用于交流接觸器的節(jié)能。

上述一種與交流接觸器配用的機(jī)械式自鎖掛件的工作方法，包含以下步驟：

(1)所述的鉤針位于滑行軌道的初始點處，接通電源瞬間，交流接觸器中的電磁鐵通電產(chǎn)生電磁力，所述的電磁力克服復(fù)位彈簧的反作用力吸合銜鐵，所述的銜鐵向下運動，從而帶動所述的動觸點座相對鉤針向下運動，同時所述的鉤針沿著滑行軌道從初始點向上運動至右中繼點或左中繼點，此時對應(yīng)的動觸點組與靜觸點組相接觸或相分離，即動合觸點組閉合，動開觸點組斷開，進(jìn)入自鎖的準(zhǔn)備階段；

(2)斷開電源時，所述的交流接觸器中的電磁鐵斷電失去電磁力，所述的銜鐵在復(fù)位彈簧的恢復(fù)力作用下向上運動，帶動所述的動觸點座相對鉤針進(jìn)行向上運動，同時所述的鉤針沿著滑行軌道從右中繼點或左中繼點向下運動至自鎖點，此時相對應(yīng)的動觸點組與靜觸點組保持步驟(1)的狀態(tài)，完成自鎖。此時，交流接觸器的電磁鐵無需電源供電，完全依靠鉤針在自鎖點的臺階鎖定，使交流接觸器和機(jī)械式自鎖掛件上的所有觸點組保持其工作狀態(tài)；

(3)再次接通電源瞬間，交流接觸器中的電磁鐵通電產(chǎn)生電磁力，所述的電磁力克服復(fù)位彈簧的反作用力再次吸合銜鐵，所述的銜鐵向下運動，從而帶動動觸點座相對鉤針向下運動，同時所述的鉤針沿著滑行軌道從自鎖點向上運動至左中繼點或右中繼點，此時相對應(yīng)的動觸點組與靜觸點組保持步驟(1)的狀態(tài)，進(jìn)入解鎖的準(zhǔn)備階段；

(4)再次斷開電源時，所述的交流接觸器中的電磁鐵斷電失去電磁力，所述的銜鐵在復(fù)位彈簧的作用力下向上運動，從而帶動動觸點座相對于鉤針向上運動，同時所述的鉤針沿著滑行軌道從左中繼點或右中繼點向下運動至解鎖點，此時動觸點組與靜觸點組由相接觸變?yōu)橄喾蛛x或由相分離變?yōu)橄嘟佑|，即動合觸點組由閉合復(fù)位為斷開，動開觸點組由斷開復(fù)位為閉合，完成解鎖，使交流接觸器和機(jī)械式自鎖掛件上的所有觸點組全部復(fù)位；

(5)當(dāng)外部供電系統(tǒng)故障，且交流接觸器和機(jī)械式自鎖掛件仍然都處于自鎖狀態(tài)時，通過按下機(jī)械式外掛鎖件上的復(fù)位按鈕，對交流接觸器和機(jī)械式自鎖掛件上的所有觸點組進(jìn)行人工復(fù)位。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：

(1)本實用新型借助滑行軌道和機(jī)械自鎖原理，利用滑道的坡度和臺階使其鉤針只能沿著單一方向運動，并通過相應(yīng)的臺階(點)來鎖定和解除交流接觸器的工作狀態(tài)，以有效防止誤動作或動作失效，可靠性高。

(2)本實用新型的機(jī)械式自鎖掛件在進(jìn)入自鎖階段，交流接觸器的電磁鐵無需耗能仍然保持所有觸點組的工作狀態(tài)，在節(jié)能上相對于傳統(tǒng)交流接觸器可達(dá)95％，節(jié)能顯著。

(3)本實用新型的結(jié)構(gòu)簡易，無論在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本，還是在使用場合和便捷性方面，都具有獨特優(yōu)勢，即插即用即見效。

(4)本實用新型除了高效節(jié)能，有效減少交流接觸器的發(fā)熱、噪聲和電磁輻射外，還可延長交流接觸器的使用壽命。

(5)本實用新型不需改造交流接觸器，并可保留交流接觸器的使用方法及其特性，安裝使用十分便利。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的爆炸示意圖。

圖3為圖1的第一剖面圖。

圖4為圖1的第二剖面圖。

圖5為圖3中的滑行軌道結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實用新型實施例與交流接觸器的安裝示意圖。

在圖1～6中，各標(biāo)記分別表示：A-機(jī)械式自鎖掛件，B-交流接觸器，1-左蓋板，2-壓緊彈簧，3-鉤針，4-上蓋板，5-滑行軌道，51-初始點(即解鎖點)，52-自鎖完成坡道段，53-右中繼點，54-自鎖起始坡道段，55-自鎖點，56-解鎖起始坡道段，57-左中繼點，58-解鎖完成坡道段，59-解鎖點(即初始點)，6-靜觸點組，7-動觸點座，8-右蓋板，9-緊固螺絲，10-后靜觸點座，11-前靜觸點座，12-觸點壓力彈簧，13-動觸點組，14-復(fù)位按鈕。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1～6，一種與交流接觸器配用的機(jī)械式自鎖掛件A，包括輔助觸頭組(靜觸點組6與動觸點組13)、滑行軌道5、鉤針3和壓緊彈簧2；所述的輔助觸頭組設(shè)置有左蓋板1和右蓋板8，所述的左蓋板1和右蓋板8內(nèi)布置有動觸點座7，所述的動觸點座7上設(shè)置有動觸點組13和復(fù)位按鈕14，所述的動觸點座7的前后設(shè)置有用于與動觸點組13相配合的前靜觸點座11和后靜觸點座10，所述的前靜觸點座11和后靜觸點座10均設(shè)有靜觸點組6，所述的靜觸點組6與動觸點組13的通斷狀態(tài)受交流接觸器B控制。在所述的輔助觸頭組上，所述的動觸點座7的至少一側(cè)設(shè)置有滑行軌道5，所述的滑行軌道5由底部至頂部呈形閉合環(huán)形槽(見圖5)形成，所述的形閉合環(huán)形槽由初始點51或解鎖點59、自鎖起始坡道段52、右中繼點53、自鎖完成坡道段54、自鎖點55、解鎖起始坡道段56、左中繼點57和解鎖完成坡道段58構(gòu)成，所述的形閉合環(huán)形槽設(shè)置為不同臺階和坡道段用于保證鉤針只能沿單一(順時針或逆時針)方向運動，所述的滑行軌道5與左蓋板1或右蓋板8之間設(shè)置有鉤針3，所述的鉤針3的一端與左蓋板1或右蓋板8相連接起到固定作用，所述的鉤針3的另一端與滑行軌道5滑動配合起到自鎖和解鎖作用，所述的鉤針3在跟隨輔助觸頭組的動觸點組13吸合而向上運動過程中經(jīng)過滑行軌道5的解鎖點51、右中繼點53(或左中繼點57)、自鎖點55來完成動觸點組13與靜觸點組6之間的自鎖，使交流接觸器的電磁鐵在斷電時仍然保持所有觸點組的工作狀態(tài)(簡稱自鎖)；鉤針3在跟隨輔助觸頭組的動觸點組脫離而向下運動過程中，經(jīng)過滑行軌道5的自鎖點55、左中繼點57(或右中繼點53)，最后返回解鎖點51，完成從自鎖到解鎖的切換，使交流接觸器的動觸點組13與靜觸點組6之間恢復(fù)到初始狀態(tài)(簡稱復(fù)位)。

在本實施例中，所述的動觸點組13與靜觸點組6之間設(shè)置有觸點壓力彈簧12，所述的鉤針3從初始點51運動至右中繼點53(或左中繼點57)時，將使輔助觸點組上的觸點壓力彈簧12發(fā)生正向形變，促使鉤針3繼續(xù)從右中繼點53(或左中繼點57)運動至自鎖點55完成自鎖；所述的鉤針3從自鎖點55運動至左中繼點57(或右中繼點53)時，將使觸點上的觸點壓力彈簧12發(fā)生逆向形變，促使鉤針3繼續(xù)從左中繼點57(或右中繼點53)運動至初始點51完成解鎖而復(fù)位。觸點壓力彈簧12的形變及變量，可根據(jù)交流接觸器B的不同類型進(jìn)行適量調(diào)節(jié)，以保證機(jī)械式自鎖掛件A與交流接觸器B之間的動作同步。

所述的鉤針3與左蓋板1之間設(shè)置有用于避免鉤針3從滑行軌道5脫落的壓緊彈簧2，所述的鉤針3一般呈易于固定的Z字形或π字形，也可以使用能夠跟隨動觸點組13運動的其他形狀。

所述左蓋板1與右蓋板8用緊固螺絲9固定在前靜觸點座11和后靜觸點座10上。

所述動觸點座上7安裝有復(fù)位按鈕14，當(dāng)外部供電系統(tǒng)故障且交流接觸器B和機(jī)械式自鎖掛件A仍然都處于自鎖工作狀態(tài)時，通過按下復(fù)位按鈕14，使交流接觸器B和掛件A上的所有觸點組進(jìn)行人工復(fù)位。

安裝時，所述機(jī)械式自鎖掛件A采用外掛方式，直接插到交流接觸器B用于安裝輔助觸點組的銜架上(見圖6)來實現(xiàn)節(jié)能，并保留交流接觸器B的輔助觸頭組及其用途(所述的機(jī)械式自鎖掛件A不局限于使用交流接觸器B的輔助觸頭組，也不局限應(yīng)用于交流接觸器的節(jié)能)。

上述與交流接觸器配用的機(jī)械式自鎖掛件A的工作方法如下：

(1)在所述鉤針3位于滑行軌道5的初始點51處，接通(奇次數(shù))電源瞬間，交流接觸器B中的電磁鐵(含電磁鐵)通電產(chǎn)生電磁力，電磁力克服復(fù)位彈簧的反作用力吸合銜鐵，銜鐵向下運動，從而帶動所述的動觸點座7相對鉤針3向下運動，同時所述鉤針3沿著滑行軌道5從初始點51向上運動至右中繼點53或左中繼點57，此時對應(yīng)的動觸點組13與靜觸點組6相接觸或相分離，即動合觸點閉合，動開觸點斷開，進(jìn)入自鎖的準(zhǔn)備階段。

(2)斷開電源時，所述的交流接觸器B中的電磁鐵斷電失去電磁力，所述的銜鐵在復(fù)位彈簧的恢復(fù)力作用下向上運動，帶動所述的動觸點座7相對鉤針3向上運動，同時所述的鉤針3沿著滑行軌道5從右中繼點53或左中繼點57向下運動至自鎖點55，此時相對應(yīng)的動觸點組13與靜觸點組6保持步驟(1)的狀態(tài)，完成自鎖。此時，交流接觸器B的電磁鐵無需電源供電，完全依靠鉤針3在自鎖點55的臺階鎖定，使交流接觸器B和機(jī)械式自鎖掛件A上的所有觸點組保持其工作狀態(tài)。

(3)再次接通(偶次數(shù))電源瞬間，交流接觸器B中的電磁鐵通電產(chǎn)生電磁力，電磁力克服復(fù)位彈簧的反作用力再次吸合銜鐵，所述的銜鐵向下運動，從而帶動所述的動觸點座7相對鉤針3向下運動，同時所述的鉤針3沿著滑行軌道5從自鎖點55向上運動至左中繼點57或右中繼點53，此時相對應(yīng)的動觸點組13與靜觸點組6保持步驟(1)的狀態(tài)，進(jìn)入解鎖的準(zhǔn)備階段。

(4)再次斷開電源時，所述的交流接觸器B中的電磁鐵斷電失去電磁力，所述的銜鐵在復(fù)位彈簧的作用力下向上運動，從而帶動所述的動觸點座7相對鉤針3向上運動，同時所述的鉤針3沿著滑行軌道5從左中繼點57或右中繼點53向下運動至解鎖點51，此時所述的動觸點組13與靜觸點組6由相接觸變?yōu)橄喾蛛x或由相分離變?yōu)橄嘟佑|，即動合觸點組由閉合復(fù)位為斷開，動開觸點組由斷開復(fù)位為閉合，完成解鎖，使交流接觸器B和機(jī)械式自鎖掛件A上的所有觸點組全部復(fù)位。

(5)當(dāng)外部供電系統(tǒng)故障且交流接觸器B和機(jī)械式自鎖掛件A仍然都處于自鎖狀態(tài)時，通過按下機(jī)械式外掛鎖件A上的復(fù)位按鈕14，對交流接觸器B和機(jī)械式自鎖掛件A上的所有觸點組進(jìn)行人工復(fù)位。

在本實用新型實施例中(見圖6)，機(jī)械式自鎖掛件A的通電到斷電時間，可由按鈕或和電脈沖信號控制，控制(持續(xù)通電)時間不大于300ms。