CN102956401A - 双极直流接触器 - Google Patents

Abstract

一种双极直流接触器，包括灭弧罩、壳体与底座；灭弧罩灌封有四个永久磁铁；壳体内装有两组主触头、两组常开辅助触头、两组常闭辅助触头和衔铁组件；底座内固定装有磁轭组件，磁轭组件包括两个线圈，两个线圈进线侧连接有压敏电阻，壳体下部与底座固定连接，壳体上部与灭弧罩固定连接。两组主触头分别包括一组主桥型触头，两组常开辅助触头、两组常闭辅助触头分别包括一组辅助桥型触头；两组主桥型触头与四组辅助桥型触头安装在一个支架上。六组触头动作由一个触头支架组件带动，产品整体结构紧凑，安装方便，经济、可靠，触头动作同步性好，触头及线圈更换方便、快捷；其电磁系统动作速度快、分断能力强，产品体积小，利于线圈散热，便于配线。

Description

双极直流接触器

技术领域

本发明属于电学领域，涉及一种接触器，尤其是一种双极直流接触器。

背景技术

随着新能源产业的不断兴起，双极直流接触器在光伏发电、电动汽车、蓄电池等新能源产业得到广泛应用。接触器触头结构型式、磁系统结构设计、灭弧方式等对产品的性能起着重要的影响。

目前国内40A双极直流接触器主触头多采用单断点拍合结构。辅助触头多作为附件挂接在接触器本体两侧。这种产品体积大，生产成本高，主触头与辅助触头动作同步性也较差。

直流励磁系统大部分采用单线圈螺线管式铁芯设计的磁系统，这种单线圈本身高度高，导致产品高度高，且漆包线匝数多，不利于线圈散热。

国内40A双极直流接触器大部分采用磁吹灭弧方式，但磁吹灭弧需灭弧线圈，结构复杂、体积大，且电网电压会对灭弧系统的工作产生影响。

发明内容

鉴于国内40A双极直流接触器存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、体积小、使用方便、工作性能可靠、功耗低、无噪音的双极直流接触器。该双极直流接触器适合光伏发电、电动汽车及蓄电池等新能源产业使用。

本发明实现上述目的采取的技术方案如下：一种双极直流接触器，包括灭弧罩、壳体与底座；其特征在于：灭弧罩灌封有四个永久磁铁；壳体内装有两组主触头、两组常开辅助触头、两组常闭辅助触头和衔铁组件；底座内固定装有磁轭组件，磁轭组件包括两个线圈，两个线圈进线侧连接有压敏电阻，壳体下部与底座固定连接，壳体上部与灭弧罩固定连接。

壳体内安装的两组主触头分别包括一组主桥型触头，壳体内安装的两组常开辅助触头、两组常闭辅助触头分别包括一组辅助桥型触头；这样，共有两组主桥型触头与四组辅助桥型触头；两组主桥型触头与四组辅助桥型触头安装在一个支架上。即六组桥型触头由一个支架带动。

双极直流接触器的触头型式为2P+2NO+2NC，即两组主触头、两组常开辅助触头与两组常闭辅助触头；六组触头动作仅由一个触头支架组件带动完成。双极直流接触器的电磁系统动作机构由一组双工作气隙U形直动电磁铁系统带动一个触头支架组件水平运动实现接触器的吸合与释放。这种结构的电磁系统动作速度快、分断能力强。由于磁轭组件采用两个线圈，两个线圈装在底座相同的水平位置，降低了产品高度，使产品体积小；线圈进线侧设有压敏电阻，确保线圈不受浪涌冲击电压的损坏，底座宽敞且设有通风孔，有利于线圈散热。线圈接线设置在产品两侧，便于配线。由于四组辅助桥型触头也安装在壳体内部，产品整体结构紧凑，安装方便，经济、可靠，触头动作同步性好，且触头及线圈更换方便、快捷。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的接触器触头系统、触头支架与壳体的装配关系图；

图3是本发明的接触器触头支架、反力系统与壳体的装配关系图；

图4是本发明的接触器壳体内部组成结构剖视图；            

图5是本发明的接触器触头支架的内部装配关系图；

图6是衔铁组件的示意图；

图7是本发明的接触器磁轭组件与底座的装配关系图；

图8是本发明的接触器磁轭组件的结构剖视图；

图9是本发明的接触器卡块、缓冲件与底座的装配关系图； 

图10 是本发明的磁轭组件与底座组装后的结构剖视图；

图11是本发明的一组双工作气隙U形直动电磁铁系统结构剖视图。

图中：1—灭弧罩，2—壳体，3—底座，4—自攻螺钉，5—方螺母，6—第一开槽圆柱头螺钉，7—永磁铁，8—触头支架组件，9—主桥形触头，10—主静触头，11—组合螺钉，12—主接线螺钉，13—辅助常开接线螺钉，14—辅助常开静触头，15—辅助常闭静触头，16—防护罩，17—柱形反力弹簧，18—反力弹簧座，19—衔铁组件，20—支架，201—主触头腔体，202—辅助桥型触头腔体，21—主触头反力弹簧，22—触头弹簧座，23—辅助常开反力弹簧，24—第一辅助桥型触头， 25—第二辅助桥型触头，26—辅助常闭反力弹簧， 27—支撑架，28—缓冲弹簧，29—沉头铆钉，30—衔铁板，31—挂接支撑件，32—限制件，33—第一缓冲件，34—磁轭组件，35—第一线圈接线头，36—第二线圈接线头，37—线圈接线螺钉，38—卡块，39—压敏电阻，40—铆钉，41—弹性垫片，42—极靴，43—轭铁，44—铁心柱，45—线圈，46—下固定座，47—上固定座，48—十字槽沉头螺钉，49—垫片，50—卡块弹簧，51—第二开槽圆柱头螺钉，52—灭弧小孔，53—辅助常闭接线螺钉，54—第二缓冲件，55—挂接腔，56—安装腔体，57—安装槽，58—卡装孔，59—限位装置，60—隔弧装置。 

具体实施方式

如图1所示：一种双极直流接触器，包括灭弧罩1、壳体2与底座3；灭弧罩1灌封有四个永久磁铁7；参见图5，壳体2内装有两组主触头、两组常开辅助触头、两组常闭辅助触头和衔铁组件19；参见图7、图9与图10，底座3内固定装有磁轭组件34，衔铁组件19与磁轭组件34位置正对应，磁轭组件34包括两个线圈45，两个线圈45进线侧连接有压敏电阻39，壳体2下部与底座3固定连接，壳体2上部与灭弧罩1固定连接。

如图1所示：自攻螺钉4将壳体2和底座3固定连接，使两者组装牢靠；第一开槽圆柱头螺钉6与方螺母5配合将灭弧罩1和壳体2固定连接，组装方式为先将灭弧罩1卡装在壳体2上，再将方螺母5装在壳体2的安装孔位置，第一开槽圆柱头螺钉6装入灭弧罩1上的对应孔位，然后通过螺刀拧紧第一开槽圆柱头螺钉6带动方螺母5转动将灭弧罩1与壳体2组装牢靠。

如图2、图4与图5所示：壳体2内装有支架20；壳体2内安装的两组主触头分别包括主桥型触头9，壳体2内安装的两组常开辅助触头分别包括第一辅助桥型触头24，壳体2内安装的两组常闭辅助触头分别包括第二辅助桥型触头25；共有两组主桥型触头9与四组辅助桥型触头；两组主桥型触头9与四组辅助桥型触头都安装在一个支架20上。由一个支架20带动六组桥型触头。

参见图2、图4与图5：支架20设有主触头腔体201与辅助桥型触头腔体202；每组主触头还包括主触头反力弹簧21、触头弹簧座22和主静触头10；两组主桥形触头9分别通过主触头反力弹簧21和弹簧座22固定在支架20的主触头腔体201；每组主桥形触头9有两个触头，每个触头对应设置一个主静触头10，四个主静触头10分别由组合螺钉11紧固在壳体2上，主静触头10的端部装有主接线螺钉12；

参见图2、图4与图5：每组常开辅助触头还包括辅助常开反力弹簧23和辅助常开静触头14；两个第一辅助桥型触头24分别通过辅助常开反力弹簧23固定在支架20的辅助桥型触头腔体202；每个第一辅助桥型触头24对应设置一个辅助常开静触头14，两个辅助常开静触头14分别卡装在壳体2与第一辅助桥型触头24相对应的位置，辅助常开静触头14的端部装有辅助常开接线螺钉13；

参见图2、图4与图5：每组常闭辅助触头还包括辅助常闭反力弹簧26和辅助常闭静触头15；两个第二辅助桥型触头25分别通过辅助常开反力弹簧26固定在支架20的辅助桥型触头腔体202、位于第一辅助桥型触头24下方；每个第二辅助桥型触头25对应设置一个辅助常闭静触头15，两个辅助常闭静触头15分别卡装在壳体2与第二辅助桥型触头25相对应的位置，辅助常闭静触头15的端部装有辅助常闭接线螺钉53。

参见图2：防护罩 16卡装在壳体2上辅助常开接线螺钉13与辅助常闭接线螺钉53的外侧，起防护作用，防止人体触电或其它金属异物造成漏电、短路故障的发生，提高了电气安全性。

参见图5与图6：衔铁组件19包括衔铁板30、挂接支撑件31、支撑架27与缓冲件33；衔铁板30经沉头铆钉29与挂接支撑件31铆接，支撑架27与衔铁板30之间安装有两个缓冲弹簧28，支撑架27上面安装有缓冲件33，挂接支撑件31设有挂接腔55。 

以图5的方位为依据：支架20的下面设有安装腔体56，限制件32穿过安装腔体56、穿过衔铁组件19中挂接支撑件31的挂接腔55，并与已装有主桥型触头9、主触头反力弾簧21、触头弹簧座22、第一辅助桥型触头24、第二辅助桥形触头25、辅助常开反力弹簧23和辅助常闭反力弹簧26的支架20组成触头支架组件8，安装在壳体2内；组装好的触头支架组件8中，支撑架27与支架20之间安装有第一缓冲件33。两个缓冲弹簧28与第一缓冲件33，都在接触器线圈通电或断电、磁系统动作时，触头支架组件运动过程中起缓冲作用。

参见图3与图4：图3中的箭头表示触头支架组件8的安装方向，壳体2设有安装槽57与卡装孔58，反力弹簧座18通过卡装孔58卡装于安装槽57；通过卡装在壳体2内的反力弹簧座18将柱形反力弹簧17、触头支架组件8与壳体2组合在一起。安装在壳体内的反力弹簧17和反力弹簧座18作为反力系统。

如图10所示：本发明的电磁铁系统是双工作气隙U型直动电磁铁系统。该双工作气隙U型直动电磁铁系统包括磁轭组件34与衔铁组件19。 

如图6、图7和图9所示：磁轭组件34包括一个轭铁43、两个铁心柱44、两个线圈45、两个极靴42、两个十字槽沉头螺钉48、上固定座47与下固定座46；每个极靴42通过铆钉40铆接有弹性垫片41，利用弹性垫片41，降低剩磁，保证衔铁可靠释放；每个线圈45中间安装铁心柱44，铁心柱44端面处设有极靴42，以增大气隙截面，改善吸力特性，使之与反力特性有较好配合； 轭铁43位于下固定座46中间，极靴42卡在上固定座47；

两个十字槽沉头螺钉48将两个已铆接有弹性垫片41的极靴42、上固定座47、两个铁心柱44、两个线圈45、下固定座46与轭铁43紧固在一起，组成磁轭组件34。其中，上固定座47和下固定座46内均设有两个空腔，两个铁芯柱44分别穿过上固定座47和下固定座46的这两个空腔后直接与已铆接有弹性垫片41的极靴42和轭铁43紧靠在一起，且两个线圈45穿过两个铁芯柱44后通过上固定座47和下固定座46固定在一起；两个线圈45采用串联方式，降低了因单线圈绕线过厚引起线圈散热不好进而烧毁的可能性；                                                                                                                                                         一个线圈45的进线侧通过导线焊接有第一线圈接线头35和第二线圈接线头36，压敏电阻39焊接在第一线圈接线头35与第二线圈接线头36之间；另一个线圈45的进线侧通过导线焊接有第一线圈接线头35；这样，线圈接线可采取同一侧接线方式或两侧接线方式，便于配线；

参见图8、图9和图10：底座3内设有两个第二缓冲件54，磁轭组件34通过两个第二开槽圆柱头螺钉51固定于底座3内，两个第二缓冲件54分别卡装在底座3 两侧的对应槽中，与底座3紧密接触；磁轭组件34与底座3之间安装有垫片49；

第一线圈接线头35与第二线圈接线头36分别安装有线圈接线螺钉37，第一线圈接线头35与第二线圈接线头36卡装在底座3的相应位置，压敏电阻39放置在底座3内较宽松的位置；底座3通过卡块弹簧50卡装有卡块38。

参见图1：本发明的灭弧系统采用永磁灭弧；四个永久磁铁7通过环氧树脂灌封胶灌封在灭弧罩1内，灭弧罩1上设有灭弧小孔52；每两个永久磁铁7对应于一组主桥型触头9，该两个永久磁铁7与灭弧小孔52作为一组主桥型触头9等的灭弧系统。

为了防止灭弧罩装反，参见图2，壳体2内设有灭弧罩的限位装置59；壳体2内设有隔弧装置60，与灭弧罩上的永磁铁7及灭弧小孔52配合，更有利于灭弧，解决了直流接触器灭弧难的问题；为了利于线圈散热，底座3设有通风孔，底座3内部空间宽敞。

本发明接触器工作过程如下，当接触器线圈通电，双工作气隙U型直动电磁铁系统的衔铁板30动作，由装在触头支架组件8内的衔铁板30运动带动整个触头支架运动，触头支架运动过程中，带动两组主桥形触头与主静触头接通、两组辅助桥形触头与辅助常开静触头接通、两组辅助桥形触头与辅助常闭静触头分断，进而实现接触器的吸合；当接触器线圈失电，在反力系统作用下，推动触头支架组件向上运动，触头支架组件运动过程中，带动两组主桥形触头与主静触头分断、两组辅助桥形触头与辅助常开静触头分断、两组辅助桥形触头与辅助常闭静触头接通，进而实现接触器的释放。

Claims (10)

1.一种双极直流接触器，包括灭弧罩、壳体与底座；其特征在于：灭弧罩（1）灌封有四个永久磁铁（7）；壳体（2）内装有两组主触头、两组常开辅助触头、两组常闭辅助触头和衔铁组件（19）；底座（3）内固定装有磁轭组件（34），衔铁组件（19）与磁轭组件（34）位置正对应，磁轭组件（34）包括两个线圈（45），两个线圈（45）进线侧连接有压敏电阻（39），壳体（2）下部与底座（3）固定连接，壳体（2）上部与灭弧罩（1）固定连接。

2.如权利要求1所述的一种双极直流接触器，其特征在于：壳体（2）内装有支架（20）；壳体（2）内安装的两组主触头分别包括主桥型触头（9），壳体（2）内安装的两组常开辅助触头分别包括第一辅助桥型触头（24），壳体（2）内安装的两组常闭辅助触头分别包括第二辅助桥型触头（25）；两组主桥型触头（9）与四组辅助桥型触头都安装在一个支架（20）上。

3.如权利要求2所述的一种双极直流接触器，其特征在于：支架（20）设有主触头腔体（201）与辅助桥型触头腔体（202）；每组主触头还包括主触头反力弹簧（21）、触头弹簧座（22）和主静触头（10）；两组主桥形触头（9）分别通过主触头反力弹簧(21)和弹簧座（22）固定在支架（20)的主触头腔体（201）；每组主桥形触头（9）有两个触头，每个触头对应设置一个主静触头（10），四个主静触头（10）分别由组合螺钉（11）紧固在壳体（2）上，主静触头（10）的端部装有主接线螺钉（12）。

4.如权利要求3所述的一种双极直流接触器，其特征在于：每组常开辅助触头还包括辅助常开反力弹簧（23）和辅助常开静触头（14）；两个第一辅助桥型触头（24）分别通过辅助常开反力弹簧（23）固定在支架（20）的辅助桥型触头腔体（202）；每个第一辅助桥型触头（24）对应设置一个辅助常开静触头（14），两个辅助常开静触头（14）分别卡装在壳体（2）与第一辅助桥型触头（24）相对应的位置，辅助常开静触头（14）的端部装有辅助常开接线螺钉（13）。

5. 如权利要求4所述的一种双极直流接触器，其特征在于：每组常闭辅助触头还包括辅助常闭反力弹簧（26）和辅助常闭静触头（15）；两个第二辅助桥型触头（25）分别通过辅助常开反力弹簧（26）固定在支架（20）的辅助桥型触头腔体（202）、位于第一辅助桥型触头（24）下方；每个第二辅助桥型触头（25）对应设置一个辅助常闭静触头（15），两个辅助常闭静触头（15）分别卡装在壳体（2）与第二辅助桥型触头（25）相对应的位置，辅助常闭静触头（15）的端部装有辅助常闭接线螺钉（53）。

6. 如权利要求5所述的一种双极直流接触器，其特征在于：衔铁组件（19）包括衔铁板（30）、挂接支撑件（31）、支撑架（27）与缓冲件（33）；衔铁板（30）经沉头铆钉（29）与挂接支撑件（31）铆接，支撑架（27）与衔铁板（30）之间安装有两个缓冲弹簧（28），支撑架（27）上面安装有缓冲件（33），挂接支撑件（31）设有挂接腔（55）。

7. 如权利要求6所述的一种双极直流接触器，其特征在于：支架（20）的下面设有安装腔体（56），限制件（32）穿过安装腔体（56）、穿过衔铁组件（19）中挂接支撑件（31）的挂接腔（55），并与已装有主桥型触头（9）、主触头反力弾簧（21）、触头弹簧座（22）、第一辅助桥型触头（24）、第二辅助桥形触头（25）、辅助常开反力弹簧（23）和辅助常闭反力弹簧（26）的支架（20）组成触头支架组件（8），安装在壳体（2）内；组装好的触头支架组件（8）中，支撑架（27）与支架（20）之间安装有第一缓冲件（33）。

8. 如权利要求1至7所述的一种双极直流接触器，其特征在于：壳体（2）设有安装槽（57）与卡装孔（58），反力弹簧座（18)通过卡装孔（58）卡装于安装槽（57）；卡装在壳体（2）内的反力弹簧座（18）将柱形反力弹簧（17）、触头支架组件（8）与壳体（2）组合在一起。

9. 如权利要求8所述的一种双极直流接触器，其特征在于：磁轭组件（34）包括一个轭铁（43）、两个铁心柱（44）、两个线圈（45）、两个极靴（42）、两个十字槽沉头螺钉（48）、上固定座（47）与下固定座（46）；每个极靴（42）通过铆钉（40）铆接有弹性垫片（41）；每个线圈（45）中间安装铁心柱（44），铁心柱（44）端面处设有极靴（42）； 轭铁（43）位于下固定座（46）中间，极靴（42）卡在上固定座（47）；

两个十字槽沉头螺钉（48）将两个已铆接有弹性垫片（41）的极靴（42）、上固定座（47）、两个铁心柱（44）、两个线圈（45）、下固定座（46）与轭铁（43）紧固在一起，组成磁轭组件（34）；其中，上固定座（47）和下固定座（46）内均设有两个空腔，两个铁芯柱（44）分别穿过上固定座（47）和下固定座（46）的这两个空腔后直接与已铆接有弹性垫片（41）的极靴（42）和轭铁（43）紧靠在一起，且两个线圈（45）穿过两个铁芯柱（44）后通过上固定座（47）和下固定座（46）固定在一起；两个线圈（45）采用串联方式；

底座（3）内设有两个第二缓冲件（54），磁轭组件（34）通过两个第二开槽圆柱头螺钉（51）固定于底座（3）内，两个第二缓冲件（54）分别卡装在底座（3） 两侧的对应槽中，与底座（3）紧密接触；

一个线圈（45）的进线侧通过导线焊接有第一线圈接线头（35）和第二线圈接线头（36），压敏电阻（39）焊接在第一线圈接线头（35）与第二线圈接线头（36）之间；另一个线圈（45）的进线侧通过导线焊接有第一线圈接线头（35）；第一线圈接线头（35）与第二线圈接线头（36）分别安装有线圈接线螺钉（37），第一线圈接线头（35）与第二线圈接线头（36）卡装在底座（3）的相应位置，压敏电阻（39）放置在底座（3）内；底座（3）通过卡块弹簧（50）卡装有卡块（38）。

10. 如权利要求9所述的一种双极直流接触器，其特征在于：灭弧罩（1）上设有灭弧小孔（52）；每两个永久磁铁（7）对应于一组主桥型触头（9），两个永久磁铁（7）与灭弧小孔（52）作为一组主桥型触头（9）等的灭弧系统；壳体（2）内设有灭弧罩的限位装置（59）；壳体（2）内设有隔弧装置（60）；底座（3）设有通风孔。

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