CN100499005C - 用于电气设备的保护器 - Google Patents

Abstract

一种在Y形连接的三相电动机中特别有用的电动机保护器(10)具有安装有第一和第二尾销(14)的集管(12)，L形的销加热器(16)和固定电触点(16b)一起安装到尾销上。大致为U形的加热器和支承元件(18)具有两个焊接到集管上且介于两个尾销之间的腿部，快动恒温盘(20a)通过焊接金属块被焊接到加热器和支承元件的中心部分上。第一和第二活动电触点(20b)安装在恒温盘的底表面上的某一位置处，在该位置处，当恒温盘根据盘的温度从一个中凹构型快速改变到相反的中凹构型时，活动触点可以移动到与各自的固定触点啮合或脱离啮合。盖子(24)被密封连接到集管上，且具有一与焊接金属块对齐的施力位置，该位置可以被下压靠到焊接金属块上，从而调节恒温盘的操作温度。

Description

用于电气设备的保护器

技术领域

本发明总体上涉及一种温度响应开关，更具体地说，涉及一种密封的电气开关，它可保护多相电动机等设备避免过热状态。

背景技术

众所周知，通过使用安装有电触点的快动恒温盘(snap actingthermostatic disc)将保护器设置成与这类电动机的线圈成导热关系可为多相电动机提供保护，其中所述电触点适于从触点闭合位置移动到触点断开位置，在触点闭合位置，所述电触点与处于正常的电路操作模式下的各自的固定触点啮合；在触点断开位置，一旦出现所选择的高温条件，所述电触点就与固定触点断开，此时盘就从一种中凹构型快速转变为相反的中凹构型。

在美国专利No.4866408中，显示并公开了一种保护器，其中，一对尾销贯穿集管板上的玻璃珠。每个尾销都安装在各自的长条加热器的一端，长条加热器远离集管板而延伸，并且每个长条加热器的自由端都安装有各自的固定触点。一个连接到集管板上且介于两个尾销之间的刚性支承元件从集管板延伸，且安装有第三加热器，第三加热器回头向集管板延伸，但又达不到集管板。快动恒温盘通过悬臂安装到第三加热器的自由端上，该恒温盘在整个第三加热器上向后延伸，并且安装有两个适于移动到与固定触点啮合或断开的活动电触点。根据需要，通过调节螺钉以改变固定触点的垂直位置可校准该开关。校准之后，将一个盖子形的元件放到该开关机构上，并以密封的方式将其连接到集管板上。

尽管上述开关用途广、价格低且非常有效，但仍需要提供一种较小、可靠且更便宜的开关。

本发明的目的是提供一种尤其对多相电动机(例如用在螺旋压缩机等中的三相电动机)有用的保护器，这种保护器小于上述的现有技术中的保护器，且它更可靠，制造起来也更便宜。本发明的另一个目的是提供一种尤其对具有Y形连接线圈的三相电动机有用的电动机保护器，这种保护器小于常规的保护器，但是，尽管其热质量降低，但对最终的行程条件来说，它有最佳的断开时间。本发明的另一个目的是提供一种电动机保护器，相对保护器的集管，保护器的高度相对较低，因此不需要分开电弧罩的陶瓷片，而在现有技术中，普遍需要这么做，这是为了保护安装有集管尾销的玻璃。

发明内容

简单地说，本发明包括集管板，该集管板具有间隔开的第一和第二尾销，穿过集管板形成有钻孔，第一和第二尾销穿过钻孔中的玻璃珠延伸。大致为L形且相对坚硬的集管板被焊接到每个销上，且其自由端带有固定电触点，固定电触点位于集管板工作面上方足够的距离处，因此无需使用陶瓷电弧罩等。大致为U形的中心加热器具有两条相对的且从中部延伸出来的腿部，其腿部的自由端被焊接到集管板上两个尾销的中心。快动恒温盘有一部分焊接金属块穿过形成在盘中心上的开口而延伸，该盘被焊接到中心加热器的中部，而第一和第二活动电触点安装在该盘的底表面上且大致与各自的固定触点对齐，并且在选定的温度条件下，一旦盘从一种中凹构型转变为相反的中凹构型，第一和第二活动电触点就适于移动到与各自的固定触点啮合或断开。一个中凹形状的盖子被容纳在该开关机构的上方，并且沿其周缘被焊接到该开关机构上。在与焊接金属块对齐的唯一施力位置处使该盖子变形可校准该装置。优选地，将一块电绝缘材料设置在盖子和焊接金属块之间，这样，电流就从集管板流过中心加热器而不是流过包括盖子在内的双通路。绝缘材料可限制从盘到主要经中心加热器到集管板的路径的散热，因此有助于延长断开时间。

附图说明

下面将结合附图详细说明本发明的优选实施例，该详细说明公开了根据本发明制作的保护器的其他目的、优点和细节。其中：

图1是分解透视图，展示了根据本发明而制造的保护器的略微简化的各零部件；

图2是透视图，详细展示了根据本发明而制造的保护器，为便于图示说明，去掉了盖子；

图3是图2的结构的前视图；

图4是图2的结构的右视图；

图5是图2的结构的俯视图；

图6是图2的保护器的中心加热器的放大的前视图；

图7是图2的保护器的盘组件的放大的前视图；

图8和9是和图2的保护器一起使用的盖子的简化的俯视图和前视图。

具体实施方式

参照图1，保护器10尤其适于和Y形连接的三相电动机一起使用，并且所示的保护器10略有简化，它包括安装有第一和第二尾销14的集管板12，其中第一和第二尾销14分别穿过集管板上两个间隔开的钻孔内的玻璃材料14b而延伸。每个尾销都有一个自由端14a，自由端14a与集管板的一般为平面的工作面12a相距选定的距离。一般为L形、相对坚硬且由任何合适的加热器材料形成的加热器16有一条腿部16a和一个固定电触点16b，其中腿部16a以合适的方式(例如以焊接的方式)连接到各自的尾销14的外圆柱面上，而固定电触点16b安装在第二腿部16c上，第二腿部16c被安排在一大致平行于集管板的工作面12a的平面内。

第三加热器—即中心加热器18—大致为U形，具有相对的形成有弯曲的(bight)或中心部分18b的腿部18a。足部18c形成在每条腿部18a的自由端，并且被焊接到集管板的介于两个尾销14之间的工作面12a上，且中心加热器最好如此定向，即该弯曲沿相对集管板的纵向轴线2倾斜的线延伸，从而便于将加热器焊接到集管板上。

开关组件20包括快动恒温盘20a，该快动恒温盘20a的底面上安装有第一和第二活动电触点20b，如图1所示，第一和第二活动电触点彼此间隔的距离与两个固定触点16b的间距相配。正如下面将要详细讨论的那样，如图2所示，焊接金属块20c被连接到盘20a的中心，并用于将盘连接到中心加热器18的中部18b上，且使各活动触点20b与相应的固定触点16b对齐。

一块电绝缘材料，例如一块Kapton条22优选被连接到焊接金属块20c的顶表面上，这是为了下面将要讨论的目的，然后中凹的盖子24以密封的方式被连接到集管板12上，例如沿着盖子的整个周缘24a将盖子焊接到集管板上。压下盖子24的顶壁进行校准，这一操作将运动传递到盘20a，并使盘20a偏转，从而获得选定的操作温度。

参照图2-7，需要指出的是，如图5所示的那样，所示的集管板12与左下手的角12b略显不对称，该角的半径小于其他角的半径，从而提供了一个分度(indexing)结构。如果需要，外部结构可以如图1所示的那样对称成形。如图1、2和5清楚所示的那样，玻璃材料14b保持尾销14与集管板12电绝缘。如图6清楚所示的那样，中心加热器18的足部18c带有焊接的突起18d。

盘20a的构造一般为圆形，且形成有相对的且向外延伸的第一和第二耳部20f，且活动触点在耳部处至少局部地连接在盘上。盘的中部有开口，分隔毂20d和中心加热器的焊接突起20e穿过所述开口延伸(图7)。分隔毂20d提供合适的垂直间距，使中凹形状的盘适于将中凹的快动盘的中心安装到中心加热器18上，同时在盘本身和中心加热器之间提供间隙。如图5中的虚线20g所示，该盘被焊接到焊接金属块20c的底表面上位于中心的开口的周围。在正常操作中，盘20a有一个面朝上且略微凸起的结构，且活动触点与相应的固定触点啮合(未显示)；然而，当盘20a的温度因I²R和环境加热而增加到选定的第一驱动温度时，该盘就快速转变为面朝上且略微下凹的相反结构，从而使触点20b与固定触点16a脱离啮合，正如如图3和4清楚所示的那样。当盘随后冷却到选定的低于第一温度的第二复位温度时，该盘就会快速变回向上凸起的中凹构型，且各触点保持啮合。

将盘组件20焊接到中心加热器18上会得到有效的、受控制的散热器，其中，由I²R在正常的操作过程中加热而产生的热量从盘向下通过中心加热器以及校准之后的盖子24传导到集管板12，下面再讨论校准问题。正如上面所指出的那样，为了延长断开时间或复位时间，可以在焊接金属块20c的顶部放一块绝缘条22，这样，电流就被限定为从集管板12通过中心加热器18的单通路，而不是包括盖子24在内的双通路。

盖子24的中心优选形成有向下延伸的施力突起24b，它与焊接金属块20c对齐，用于校准该设备。向下伸出的凹陷24c与盘20a的耳部20f的外端对齐，用于限制盘在接触脱离的方向上的运动。

正如上面简单指出的那样，安排L形的销加热器16可以在固定触点和玻璃14b之间提供足够的空间，因此不需要采用陶瓷的电弧罩，这就避免了在用这种电弧罩进行常规的保护时所产生的常见问题。也就是说，具有陶瓷电弧罩的保护器的共同的故障模式是一旦处理不当这种电弧罩就会破裂，开关室中不牢固的陶瓷芯片也会造成同样的结果。

电触点和L形的销加热器16用作Y形连接的电动机的其中两相的电流通路第三相的电流通路由焊接到集管板12和盘20a上的中心加热器18提供。另外，盘焊接到中心加热器18上而中心加热器又焊接到集管板上提供了最佳的散热器排列形式。在正常的操作过程中，中心加热器18用于加热盘20a，两者在可比较的温度下运行；然而，当盘达到较高的温度时，热量就从盘通过中心加热器传导到热质量相对较大的集管板。例如，在最终行程条件下，此时保护器外部的温度较高，集管板的温度起初通常比盘的温度低很多，例如，集管板的温度为70℃，而盘的起始温度可能为例如150℃。在这种情况下，尽管电流仍通过盘，但热量被热质量较大的集管组件连续吸收，从而使盘的温度下降，直到中心加热器最终达到盘的起始温度。

将销加热器焊接到集管板的销上、然后将中心加热器焊接到集管板上、随后又将盘组件焊接到中心加热器上可轻松组装起保护器。然后将盖子焊接到集管板上，最后通过让施力突起24b偏转以获得选定的操作温度来校准保护器。

尽管对本发明的优选实施例所作的说明是为了解释本发明，但不难理解，本发明包括所公开的优选实施例的所有改进和等价实施例，这些都落在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种电动机保护器，包括：

导电的集管，它具有一纵向轴线和一大致为平面的顶表面；

该集管具有第一和第二尾销，该第一和第二尾销沿纵向轴线安装在各自的孔内，并且与集管电隔离，每个尾销都具有一在集管的顶表面的上方间隔开的自由端，以及一侧壁表面；

大致为L形的第一和第二销加热器，每个销加热器都具有第一腿部和第二腿部，其中，第一腿部焊接到相应的尾销的侧壁表面上，第二腿部安装有相应的固定电触点，所述固定触点支承在并电连接到相应的第一和第二尾销上，该固定电触点位于一大致与集管的平面顶表面平行的平面中；

导电的快动恒温盘，它具有一顶表面、一底表面和一中心部分，第一和第二活动电触点安装在恒温盘的底表面上；

导电的加热器和支承元件，该加热器和支承元件具有一端部和一盘支承部分，该加热器和支承元件的端部被焊接到集管上，盘支承部分在集管的顶表面的上方间隔开，其中，该加热器和支承元件相对于集管的纵向轴线倾斜；

所述快动恒温盘的中心部分被机械连接并电连接到加热器和支承元件的盘支承部分上，并与该盘支承部分紧密地热耦合，所述第一和第二活动电触点设置成大致与相应的固定触点对齐，并且根据恒温盘的温度可以移动到与固定触点啮合或脱离啮合；

中凹形的盖子，它被容纳在集管的上方，且被焊接到所述集管的上方以形成一个密封的开关罩。

2.如权利要求1所述的电动机保护器，还包括一焊接金属块，它被焊接到恒温盘的中心部分和加热器和支承元件的盘支承部分上。

3.如权利要求2所述的电动机保护器，其特征在于：所述加热器和支承元件大致为U形，具有第一和第二腿部以及中心弯曲部分，盘支承部分形成在该中心弯曲部分中，且每根腿部具有焊接到集管上的自由端。

4.如权利要求3所述的电动机保护器，其特征在于：加热器和支承元件的第一和第二腿部与相对于集管的纵向轴线倾斜的假想线对齐。

5.如权利要求1所述的电动机保护器，其特征在于：所述盖子形成有向集管的顶表面延伸且与恒温盘的中心部分对齐的施力突起，由此，该突起的充分向下偏转会使恒温盘的中心部分向下偏转，并改变恒温盘的有效操作温度。

6.如权利要求5所述的电动机保护器，还包括一层设置在盖子的施力突起和恒温盘的中心部分之间的电绝缘材料。

7.如权利要求2所述的电动机保护器，其特征在于：所述恒温盘具有大致为圆形的周边缘。

8.如权利要求7所述的电动机保护器，其特征在于：所述恒温盘具有从圆形结构向外延伸的相对的第一和第二耳部，所述活动触点至少局部位于该耳部上。

9.如权利要求8所述的电动机保护器，其特征在于：所述盖子形成有与耳部的外部对齐的第一和第二下凹表面，所述第一和第二下凹表面用作阻挡表面，用于限制恒温盘在接触脱离的方向上的运动。

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