具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸配電設(shè)備的低壓電器領(lǐng)域，確切的說是接觸器，更確切的說永磁式接觸器。
【背景技術(shù)】
[0002]接觸器是一種自動(dòng)控制電器，可以用來頻繁遠(yuǎn)距離接通和斷開大容量的交、直流負(fù)載電路?，F(xiàn)有接觸器按操作機(jī)構(gòu)分為:永磁式接觸器和電磁式接觸器。
[0003]在低壓電器領(lǐng)域，電磁式接觸器的應(yīng)用比較廣泛；傳統(tǒng)的電磁式接觸器工作時(shí)存在噪聲大和觸頭彈跳等問題，特別是在電磁式接觸器吸合狀態(tài)時(shí)，會(huì)造成很大的鐵損和分磁環(huán)損耗，而且浪費(fèi)了大量的電能。
[0004]針對(duì)降低電磁式接觸器的工作能耗問題，國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者提出對(duì)電磁式接觸器進(jìn)行智能化控制，即為永磁式接觸器。永磁式接觸器的工作原理是，利用磁極的同性相斥，異性相吸的原理。因安裝在接觸器操作機(jī)構(gòu)上的永磁體的極性是固定不變的，而固定在接觸器底座上的特殊工藝制作的軟鐵，在外來控制信號(hào)作用下，與其固化在一起的電子模塊產(chǎn)生十幾至二十幾毫秒的正反向脈沖電流，使軟鐵產(chǎn)生不同的極性，相對(duì)永磁體面(設(shè)為N極)，吸合為S極，釋放為N極，動(dòng)靜觸頭的接觸保持靠永磁，從而使接觸器的主觸頭達(dá)到吸合保持與釋放的目的。
[0005]永磁式接觸器的操作機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上和電磁式接觸器的操作機(jī)構(gòu)相比，其最大區(qū)別在于合閘后線圈無需通電即可實(shí)現(xiàn)合閘位置的保持功能。但現(xiàn)有永磁接觸器存在安全隱患問題，如控制電路故障和長(zhǎng)期失電時(shí)，即出現(xiàn)不能正常提供分閘脈沖；永磁式接觸器就不能正常分閘，以此帶來巨大的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能耗低，且分閘脈沖故障時(shí)仍可正常分閘，工作安全可靠，適用工業(yè)應(yīng)用的永磁式接觸器。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器，包括有動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、塑殼以及聯(lián)動(dòng)支架，塑殼內(nèi)安裝有若干動(dòng)觸頭組件，動(dòng)觸頭組件包括有動(dòng)觸頭和觸頭彈簧，每個(gè)動(dòng)觸頭對(duì)應(yīng)有與之配合的靜觸頭，塑殼連接有驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭與靜觸頭分離的反力彈簧，所述動(dòng)鐵芯經(jīng)聯(lián)動(dòng)支架固定在塑殼上，其特征在于:所述的靜鐵芯包括有E型靜鐵芯，E型靜鐵芯的中間芯柱內(nèi)嵌裝有永磁鐵，E型靜鐵芯的中間芯柱上套設(shè)有線圈架，線圈架上繞設(shè)有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈經(jīng)電源提供有驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯吸合的正向脈沖電流、維持動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯保持吸合的微小直流電以及驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯分離的反向脈沖電流，動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯保持吸合位置由永磁鐵提供的磁吸力小于反力彈簧力，所述E型靜鐵芯的中間芯柱上設(shè)有位于永磁鐵正上方的調(diào)節(jié)氣隙。
[0008]本發(fā)明的具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器，合閘(動(dòng)鐵芯和靜鐵芯吸合)時(shí)，勵(lì)磁線圈通以正向脈沖電流，正向脈沖電流和永磁鐵合成磁勢(shì)產(chǎn)生的磁吸力大于反向彈簧力，實(shí)現(xiàn)動(dòng)鐵芯和靜鐵芯吸合，即動(dòng)觸頭與靜觸頭吸合，達(dá)到合閘；合閘后，勵(lì)磁線圈中微小直流電和永磁鐵合成磁勢(shì)產(chǎn)生的磁吸力實(shí)現(xiàn)動(dòng)鐵芯和靜鐵芯的吸合保持；分閘時(shí)，除去微小直流電，勵(lì)磁線圈中通入反向脈沖電流，反向脈沖電流產(chǎn)生的電磁斥力和反向彈簧力共同作用，實(shí)現(xiàn)分閘。
[0009]分閘時(shí)，由于永磁鐵產(chǎn)生的磁吸力起到阻礙作用，會(huì)降低動(dòng)鐵芯分閘速度，引入調(diào)節(jié)氣隙，通過調(diào)節(jié)氣隙調(diào)整永磁鐵吸力的特性，使得永磁鐵在動(dòng)鐵芯和靜鐵芯吸合位置處最大，隨著分閘(動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯分離)工作氣隙的增加，永磁鐵吸力迅速降低，從而實(shí)現(xiàn)接觸器的節(jié)能，以及避免接觸器分閘速度降低的不利方面；同時(shí)分閘時(shí)由于觸頭與觸頭間有電弧，電弧對(duì)接觸器的壽命有損壞，反向脈沖電流介入，可以提高分閘速度，并與調(diào)節(jié)氣隙相輔相成，共同提高分閘速度，降低電弧的影響，提高接觸器使用壽命。
[0010]具有故障保護(hù)功能:如控制電路故障或者長(zhǎng)期失去電壓(失壓)，由于彈簧反力大于永磁吸力，動(dòng)鐵芯和靜鐵芯就會(huì)自動(dòng)分開，達(dá)到安全分閘的目的，而不需要外加其他分閘保護(hù)裝置，使用更為安全可靠。
[0011]能耗小:充分利用永磁鐵吸力，只需通微小直流電即可實(shí)現(xiàn)合閘狀態(tài)保持，能耗少；而且，勵(lì)磁線圈套在E型靜鐵芯的中間芯柱上，達(dá)到了將通入的微小直流電降低到最小值(10mA)，達(dá)到節(jié)能的目的；即在通入最小直流電，接觸器還能達(dá)到穩(wěn)定的吸合狀態(tài)。
[0012]便于工業(yè)應(yīng)用:與傳統(tǒng)的永磁式交流接觸器相比，機(jī)械結(jié)構(gòu)變化小，可保留原觸頭、滅弧結(jié)構(gòu)和外殼不變，永磁操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械部分改動(dòng)小，如靜鐵芯采用E形，只需更換永磁操作機(jī)構(gòu)的控制電路部分，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有永磁式接觸器的改造應(yīng)用，便于工業(yè)應(yīng)用。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:在所述動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯吸合過程中，勵(lì)磁線圈同時(shí)通有所述正向脈沖電流和所述微小直流電。
[0014]該進(jìn)一步設(shè)計(jì)下，通入微小直流電，即節(jié)能又可以保證接觸器的穩(wěn)定吸合狀態(tài)。
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器分閘狀態(tài)示意圖；圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例的具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器合閘狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參見附圖1和附圖2，本發(fā)明公開的一種具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器，包括有動(dòng)鐵芯1、靜鐵芯、塑殼3以及聯(lián)動(dòng)支架4 ;所述塑殼3內(nèi)安裝有若干動(dòng)觸頭組件，動(dòng)觸頭組件包括有動(dòng)觸頭51和觸頭彈簧52，每個(gè)動(dòng)觸頭對(duì)應(yīng)有與之配合的靜觸頭53，本具體實(shí)施例中塑殼3內(nèi)設(shè)有三組直動(dòng)式橋式觸頭。所述塑殼3連接有驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭51與靜觸頭53分離的反力彈簧54，所述動(dòng)鐵芯I經(jīng)聯(lián)動(dòng)支架4固定在塑殼3上；所述的靜鐵芯包括有E型靜鐵芯2，E型靜鐵芯2的中間芯柱21內(nèi)嵌裝有永磁鐵6，E型靜鐵芯2的中間芯柱21上套設(shè)有線圈架71，線圈架71上繞設(shè)有勵(lì)磁線圈72，勵(lì)磁線圈72經(jīng)電源8提供有驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯I和E型靜鐵芯2吸合的正向脈沖電流、維持動(dòng)鐵芯I和E型靜鐵芯2保持吸合的微小直流電以及驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯I和E型靜鐵芯2分離的反向脈沖電流；動(dòng)鐵芯I和E型靜鐵芯2保持吸合位置由永磁鐵6提供的磁吸力小于反力彈簧54力，所述E型靜鐵芯2的中間芯柱21上設(shè)有位于永磁鐵6正上方的調(diào)節(jié)氣隙22。
[0018]其中，在所述動(dòng)鐵芯I和E型靜鐵芯2吸合過程中，勵(lì)磁線圈72同時(shí)通有所述正向脈沖電流和所述微小直流電。在合閘時(shí)，便隨著正向脈沖電流通入微小直流電，可大大提高合閘速度，提高了工作穩(wěn)定性，也縮短正向脈沖通入時(shí)間，節(jié)能性更好；而且微小直流電在合閘時(shí)便通入，合閘保持穩(wěn)定性也更為可靠。
[0019]本具體實(shí)施例中，所述線圈架71上端高出所述E型靜鐵芯2，線圈架71具有位于動(dòng)鐵芯與E型靜鐵芯2動(dòng)作行程之間并繞有勵(lì)磁線圈的延伸繞線部，在動(dòng)鐵芯I和E型靜鐵芯2合閘位置時(shí)，動(dòng)鐵芯I插入線圈架71的延伸繞線部?jī)?nèi)。該設(shè)計(jì)，使得動(dòng)鐵芯I和E型靜鐵芯2吸合和分離工作更為可靠。
[0020]本發(fā)明具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器工作原理為:合閘(動(dòng)鐵芯和靜鐵芯吸合)時(shí)，勵(lì)磁線圈通以正向脈沖電流和微小直流電，正向脈沖電流、微小直流電和永磁鐵合成磁勢(shì)產(chǎn)生的磁吸力大于反向彈簧力，實(shí)現(xiàn)動(dòng)鐵芯和靜鐵芯吸合，即動(dòng)觸頭與靜觸頭吸合，達(dá)到合閘；
合閘保持，撤除正向脈沖電流，勵(lì)磁線圈中微小直流電和永磁鐵合成磁勢(shì)產(chǎn)生的磁吸力實(shí)現(xiàn)動(dòng)鐵芯和靜鐵芯的吸合保持；充分利用永磁鐵吸力，只需通微小直流電即可實(shí)現(xiàn)合閘狀態(tài)保持，能耗少。
[0021]分閘時(shí)，除去微小直流電，勵(lì)磁線圈中通入反向脈沖電流，反向脈沖電流產(chǎn)生的電磁斥力和反向彈簧力共同作用，實(shí)現(xiàn)分閘；分閘時(shí)，由于永磁鐵產(chǎn)生的磁吸力起到阻礙作用，會(huì)降低動(dòng)鐵芯分閘速度，引入調(diào)節(jié)氣隙，通過調(diào)節(jié)氣隙調(diào)整永磁鐵吸力的特性，使得永磁鐵在動(dòng)鐵芯和靜鐵芯吸合位置處最大，隨著分閘(動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯分離)工作氣隙的增加，永磁鐵吸力迅速降低，從而實(shí)現(xiàn)接觸器的節(jié)能，以及避免接觸器分閘速度降低的不利方面。
[0022]具有故障保護(hù)功能:如控制電路故障或者長(zhǎng)期失去電壓(失壓)，由于彈簧反力大于永磁吸力，動(dòng)鐵芯和靜鐵芯就會(huì)自動(dòng)分開，達(dá)到安全分閘的目的，而不需要外加其他分閘保護(hù)裝置，使用更為安全可靠；
能耗小:充分利用永磁鐵吸力，只需通微小直流電即可實(shí)現(xiàn)合閘狀態(tài)保持，能耗少；便于工業(yè)應(yīng)用:與傳統(tǒng)的永磁式交流接觸器相比，機(jī)械結(jié)構(gòu)變化小，可保留原觸頭、滅弧結(jié)構(gòu)和外殼不變，只需更換永磁操作機(jī)構(gòu)的控制電路部分以及對(duì)永磁操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分稍加改動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有永磁式接觸器的改造應(yīng)用，便于工業(yè)應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器，包括有動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、塑殼以及聯(lián)動(dòng)支架，塑殼內(nèi)安裝有若干動(dòng)觸頭組件，動(dòng)觸頭組件包括有動(dòng)觸頭和觸頭彈簧，每個(gè)動(dòng)觸頭對(duì)應(yīng)有與之配合的靜觸頭，塑殼連接有驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭與靜觸頭分離的反力彈簧，所述動(dòng)鐵芯經(jīng)聯(lián)動(dòng)支架固定在塑殼上，其特征在于:所述的靜鐵芯包括有E型靜鐵芯，E型靜鐵芯的中間芯柱內(nèi)嵌裝有永磁鐵，E型靜鐵芯的中間芯柱上套設(shè)有線圈架，線圈架上繞設(shè)有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈經(jīng)電源提供有驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯吸合的正向脈沖電流、維持動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯保持吸合的微小直流電以及驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯分離的反向脈沖電流，動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯保持吸合位置由永磁鐵提供的磁吸力小于反力彈簧力，所述E型靜鐵芯的中間芯柱上設(shè)有位于永磁鐵正上方的調(diào)節(jié)氣隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器，其特征在于:在所述動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯吸合過程中，勵(lì)磁線圈同時(shí)通有所述正向脈沖電流和所述微小直流電。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有分閘保護(hù)功能的永磁式接觸器，其靜鐵芯包括E型靜鐵芯，E型靜鐵芯的中間芯柱內(nèi)嵌裝有永磁鐵，E型靜鐵芯的中間芯柱上套設(shè)有線圈架，線圈架上繞設(shè)有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈經(jīng)電源提供有驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯吸合的正向脈沖電流、維持動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯保持吸合的微小直流電，及驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯分離的反向脈沖電流，動(dòng)鐵芯和E型靜鐵芯保持吸合位置由永磁鐵提供的磁吸力小于反力彈簧力，E型靜鐵芯的中間芯柱上設(shè)有位于永磁鐵正上方的調(diào)節(jié)氣隙。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能耗低，且分閘脈沖故障時(shí)仍可正常分閘，工作安全可靠，同時(shí)適用工業(yè)應(yīng)用。
【IPC分類】H01H51-06, H01H50-16
【公開號(hào)】CN104851749
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510229426
【發(fā)明人】朱翔鷗, 符郁林, 許海波, 游穎敏, 劉剛
【申請(qǐng)人】溫州大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日