CN103560718A - 无刷自控电机软起动器短接开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无刷自控电机软起动器短接开关。该短接开关主要由底座、动触头、静触头、离心块、门形支撑架、操作支架、拉簧、拉杆、压板、抵压弹簧、挂接轴、挂钩及弹簧座构成。该短接开关采用特有的拉簧、压簧及操作支架设计，使得动、静触头的分离与闭合更加干脆与紧密，只有在电机转速低于脱离临界转速值时（如额定转速50%左右）才会自动分离，避免了起动器因频繁处于起动状态，导致内部液阻出现升温或喷液现象，该短接开关的设计不仅大大增加了动静触头的使用寿命，也使起动器的性能有了更好的保障，从而能更好地满足用户的需求。

Description

无刷自控电机软起动器短接开关

技术领域

本发明涉及一种绕线式三相异步电动机的无刷自控电机软起动器短接开关。

背景技术

无刷自控电机软起动器是利用电机旋转时产生的离心力作为动力, 使绕线式异步电动机实现无刷自控运行的装置。该装置直接安装在电动机的转轴上，在电机起动过程中控制液阻电阻值的大小,以达到减少电机起动电流、增大起动转矩的目的。该起动器采用无刷无环运行，操作简单，安装拆卸方便，可大大减少维修费用，并可根据机械负载的特性，自动改变启动电阻的大小，调节启动转矩和启动电流，使电动机处于最佳启动状态。短接开关是无刷自控电机软起动器中的重要组成部件，电机在起动时，短接开关支架上设有动静触头，动触头随着电机转速的增大瞬间向静触头吸合，完成整个起动过程，电机达到正常运行。

中国专利CN201210071575.3公开了一种无刷液阻电机起动器短接开关，包括动触头、静触头、导电推杆、离心块及抵压弹簧，动触头与导电推杆联动，离心块安装在导电推杆上，动触头、导电推杆、离心块及抵压弹簧置于导套内，所述的导套内壁设有隔环及环形槽，动触头位于隔环的一侧且侧壁能与环形槽对应，动触头上设有径向通孔，通孔内置有弹簧及两个钢珠，两个钢珠位于弹簧的两端，钢珠在弹簧弹力的作用下抵于环形槽内；导电推杆穿过隔环，将抵压弹簧置于离心块和隔环之间。电机起动过程中，先由起动液导电接通电机回路，随着电机转速的不断增加，离心块和动触头在离心力的作用下，离心块逐渐压缩抵压弹簧，由于动触头通过弹簧和钢珠卡在导套的环形槽内，动触头与静触头之间的相对距离不会发生改变，抵压弹簧处于蓄能状态；当电机转速达到一定数值时，离心块、动触头及导电推杆的离心力足以克服钢珠与导套之间的轴向卡紧力并使弹簧压缩，钢珠脱离环形槽，抵压弹簧的能量瞬间释放，并推动动触头快速与静触头贴合，导通外部电机回路，电机正常运转。该电机起动器短接开关在使用存在以下技术缺陷：由于结构的原因，短接开关中动触头与静触头接通和断开时电机的转速接近，即电机转速超过该临界转速时动触头与静触头接通，电机起动正常工作；而电机转速低于该临界转速时，动触头与静触头断开，电机重新进入起动状态。当电机处于不同的工况，如荷载增大、工作电压偏低时，电机转速逐渐下降到临界转速（或额定转速的80%）以下，离心块（也称重块）的离心力减小，此时在抵压弹簧的作用下动触头与静触头脱离，电机重新进入起动状态，因而无法进入正常工作状态，就会导致起动器内液阻长时间导电，液阻的温升过大，进而出现喷液现象，难以满足用户需求。

发明内容

为了解决现有的电机起动器短接开关在电机起动后电机转速低于起动临界转速时重新进入起动状态的问题，本发明提供一种无刷自控电机软起动器短接开关，该短接开关所设置的脱离临界转速远低于起动临界转速。在起动临界转速时，该短接开关亦可正常工作，不会因为外界负载及电压等影响而重复进入起动状态，该短接开关只有在电机转速低于脱离临界转速值时（如额定转速50%左右）才会自动分离，避免了起动器因频繁处于起动状态，导致内部液阻出现升温或喷液现象。该短接开关的设计不仅大大增加了动静触头的使用寿命，也使起动器的性能有了更好的保障，从而能更好地满足用户的需求。

本发明的技术方案是：一种无刷自控电机软起动器短接开关包括底座、动触头、静触头及离心块，底座一端固设有静触头，静触头与底座之间绝缘，底座另一端固定有“门”形支撑架，“门”形支撑架的一侧设有支撑端，“门”形支撑架内设有操作支架，操作支架铰接在“门”形支撑架的侧壁，动触头的一端铰接在支撑端上，动触头的另一端与操作支架的悬臂端之间设有拉簧，在拉簧的作用下，动触头只能停在操作支架铰接点与动触头铰接点之间连线的两侧极限位置，离心块固定在操作架的一端；操作架上连接有拉杆，拉杆从“门”形架的上方穿出并与压板相连，压板与“门”形架之间设有抵压弹簧。

所述的操作支架的悬臂两侧设有向内弯折的挂片，动触头上设有挂接轴，挂接轴的两端连接有挂板，拉簧的两端分别挂在挂板及挂片上，操作支架的每个侧板上挂接两个拉簧。

所述的操作支架的一端固定有螺杆，离心块螺纹连接在螺杆上并由螺母锁定。

所述的“门”形支撑架的上方设有条形孔，条形孔内镶嵌有弹簧座，抵压弹簧置于弹簧座和压板之间；所述的操作支架上固定有横轴，拉杆上设有挂钩，挂钩挂在横轴上。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，当电机在起动过程中，随着转速的升高，惯性块所产生的离心力也会逐渐升高，该力通过抵压弹簧与拉簧作用于操作支架，带动操作支架运动。当电机转速达到额定转速时，由于操作支架的运动推动动触头向静触头快速贴合，从而实现了短接，完成了电机的起动过程。当电机转速下降到起动临界速度（如额定转速80%左右）时，拉簧作用在操作支架上的扭矩没有转向，抵压弹簧的弹力不能使动触头与静触头分断，需要电机降到更低的转速，动触头与静触头才能分断，可以设定动触头与静触头分断时电机的脱离临界转速（如额定转速50%左右），通过设计拉簧的拉力和抵压弹簧的弹力即可实现，电机起动后动触头与静触头脱离时电机的脱离临界转速远低于电机的起动临界转速，电机仍能继续正常转动，而不会重新进入起动状态，液阻不会出现升温或喷出现象，只有电机转速低于设定的短接开关脱离临界转速，动触头与静触头才会彻底脱离，大大提高了动静触头的使用寿命，避免了往复对动静触头进行更换，节约了生产成本，也使起动器的性能有了更好的保障，更好地满足了用户的需求。

附图说明

附图1是本发明的结构剖视图。

附图2是本发明的使用状态图。

图中1-底座，2-动触头，3-静触头，4-离心块，5-“门”形支撑架，6-支撑端，7-操作支架，8-拉簧，9-拉杆，10-压板，11-抵压弹簧，12-挂接轴，13-挂板，14-挂片，15-螺杆，16-横轴，17-挂钩，18-条形孔，19-弹簧座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1结合图2所示，一种无刷自控电机软起动器短接开关包括底座1、动触头2、静触头3及离心块4，底座1一端固设有静触头3，静触头3与底座1之间绝缘，静触头3与底座1采用绝缘材料隔开并通过绝缘套及螺栓固定，底座1另一端焊接有“门”形支撑架5，“门”形支撑架5的一侧设有支撑端6，“门”形支撑架5内设有操作支架7，操作支架7铰接在“门”形支撑架5的内侧壁，操作支架7当然也可以铰接在“门”形支撑架5的外侧壁。动触头2的一端铰接在支撑端6上，动触头2的另一端与操作支架7的悬臂端之间设有拉簧8，在拉簧8的作用下，动触头2只能停在操作支架7铰接点与动触头2铰接点之间连线的两侧极限位置，操作支架7上连接有拉杆9，拉杆9从“门”形支撑架5的条形孔18中穿出并穿透压板10用螺母固定住，压板10与“门”形支撑架5之间设有抵压弹簧11。由于采取上述技术方案，电机在起动过程中，先由起动液导电接通电机回路，随着电机转速的不断增加，离心块4在离心力的作用下克服抵压弹簧11的弹力和拉簧8作用在操作支架7上的扭矩，并带动操作支架7运动，离心块4逐渐压缩抵压弹簧11，抵压弹簧11处于储能状态，当电机转速达到起动临界速度（如额定转速80%左右）时，离心块4的离心力足以克服抵压弹簧11的弹力和拉簧8作用在操作架7上的扭矩，该力通过抵压弹簧11与拉簧8作用于操作支架7，带动操作支架7运动。当电机转速达到额定转速时，由于操作支架7的运动推动动触头2向静触头3快速贴合，从而实现了短接，完成了电机的起动过程。当电机转速下降到起动临界速度（如额定转速的80%左右）时，拉簧8作用在操作支架7上的扭矩没有转向，抵压弹簧11的弹力不能使动触头2与静触头3分断，需要电机降到更低的转速，动触头2与静触头3才能分断，可以设定动触头2与静触头3分断时电机的脱离临界转速（如额定转速的50%左右），通过设计拉簧8的拉力和抵压弹簧11的弹力即可实现，电机起动后动触头2与静触头3脱离时电机的脱离临界转速远低于电机的起动临界转速，电机仍能继续正常转动，而不会重新进入起动状态，液阻不会升温或喷出现象，只有电机转速低于设定的短接开关脱离临界转速，动触头2与静触头3才会脱离，能够更好地满足用户的需求。

所述的操作支架7的悬臂两侧设有向内弯折的挂片14，动触头2上设有挂接轴12，挂接轴12的两端连接有挂板13，拉簧8的两端分别挂在挂板13及挂片14上，操作支架7的每个侧板上挂接两个拉簧8，拉簧8共为4个。该结构便于安装拉簧8，拉簧8对称设置使操作架7和动触头2动作更加可靠、平稳。

所述的操作支架7的一端固定有螺杆15，离心块4螺纹连接在螺杆15上并由螺母锁定。离心块4采用螺纹固定方式是为了精确调整离心块4的位置，更加方便安装调试。

所述的“门”形支撑架5的上设有条形孔18，条形孔18内镶嵌有弹簧座19，抵压弹簧11置于弹簧座19和压板10之间；操作支架上7固定有横轴16，拉杆9的一端设有挂钩17并钩挂在横轴16上，拉杆9的另一端穿过压板10通过螺母固定。该操作支架7采用挂钩17与横轴16设计，简单方便，使用寿命长。当操作支架7动作时，拉杆9上下摆动，而条形孔18的开设主要是为拉杆9提供摆动空间。

该短接开关区别于以往任何其它短接装置，它采用特有的拉簧8、抵压弹簧11及操作支架7的设计，使得动、静触头（2，3）的分离与闭合更加干脆与紧密。该短接开关的作用是：当电机起动转速达到额定转速时，该短接开关内的动、静触头（2，3）闭合，可将起动器自动短接；当电机起动过程结束后，如遇负载及电压问题等原因而使电机重新处于起动临界转速时，该短接开关亦可正常工作，不会因为外界负载及电压等影响而重复进入起动状态，该短接开关只有在脱离临界转速时，才会动作，避免了起动器因频繁处于起动状态，导致内部液阻出现升温或喷液的现象。不像以往那些短接装置，因脱离临界转速值与起动临界转速值比较接近，所以只要电机转速低于起动临界转速值（如额定转速80%左右）就开始动作，频繁处于起动状态，极易使起动器液阻出现升温或喷液现象，故大大增加了起动器的故障率。该短接开关很好地解决了电机因负载电流偏高或电压偏低所造成的种种影响。

Claims (4)

1.一种无刷自控电机软起动器短接开关，包括底座(1)、动触头(2)、静触头(3)及离心块(4)，底座(1)一端固设有静触头(3)，静触头(3)与底座(1)之间绝缘，其特征在于：底座(1)另一端固定有“门”形支撑架(5)，“门”形支撑架(5)的一侧设有支撑端(6)，“门”形支撑架(5)内设有操作支架(7)，操作支架(7)铰接在“门”形支撑架(5)的侧壁，动触头(2)的一端铰接在支撑端(6)上，动触头(2)的另一端与操作支架(7)的悬臂端之间设有拉簧(8)，在拉簧(8)的作用下，动触头(2)只能停在操作支架(7)铰接点与动触头(2)铰接点之间连线的两侧极限位置，离心块(4)固定在操作架(7)的一端；操作架(7)上连接有拉杆(9)，拉杆(9)从“门”形架(5)的上方穿出并与压板(10)相连，压板(10)与“门”形架(5)之间设有抵压弹簧(11)。

2.根据权利要求1所述的无刷自控电机软起动器短接开关，其特征在于：所述的操作支架(7)的悬臂两侧设有向内弯折的挂片(14)，动触头(2)上设有挂接轴(12)，挂接轴(12)的两端连接有挂板(13)，拉簧(8)的两端分别挂在挂板(13)及挂片(14)上，操作支架(7)的每个侧板上挂接两个拉簧(8)。

3.根据权利要求1或2所述的无刷自控电机软起动器短接开关，其特征在于：所述的操作支架(7)的一端固定有螺杆(15)，离心块(4)螺纹连接在螺杆(15)上并由螺母锁定。

4.根据权利要求1或2所述的无刷自控电机软起动器短接开关，其特征在于：所述的“门”形支撑架(5)的上方设有条形孔(18)，条形孔(18)内镶嵌有弹簧座(19)，抵压弹簧(11)的两端分别套在弹簧座(19)和压板(10)上的弹簧固定台上；所述的操作支架(7)上固定有横轴(16)，拉杆(9)上设有挂钩(17)，挂钩(17)挂在横轴(16)上。

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