CN104272540A

CN104272540A - 电气中心中紧凑集成的接触器的组件

Info

Publication number: CN104272540A
Application number: CN201280064920.9A
Authority: CN
Inventors: B.格兰
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: WO2013098526A9; CN104272540B; FR2985390B1; WO2013098526A1; US9653892B2; FR2985390A1; US20140301023A1

Abstract

一种电气中心，包括功率管理接触器和分配接触器的组件。功率管理接触器(2)连接在第一支撑元件(12)上，而分配接触器(4)由置于第一支撑元件之上的第二支撑元件(14)支撑，以便形成多层组件。分配接触器(4)关于彼此垂直的两条轴线布置成双重对称。它们通过机械连接元件连接，机械连接元件在两行接触器(4)之间延伸，并且支撑将接触器连接到用于连接(22)到功率源上的元件的电气连接元件(20)。接触器(2,4)组装成根据它们的类型的模块(6,8)。特别是，管理模块(6)包括对于功率管理接触器(2)公共的模块化元件(7,50,60)，其适于执行形成接触的功能之外的指定辅助功能。

Description

电气中心中紧凑集成的接触器的组件

技术领域

本发明涉及将接触器集成到例如位于飞机鼻锥中的电气系统中，且更特别地为电气中心。

背景技术

一般来说，电气系统实施日益增长数量的功能并且正在变得日益复杂，这可以反映在诸如管理并分配配给至用户的功率的接触器（或断路器）的内部部件的数量的增长上。

尤其是，作为一个整体管理并分配到飞机的电功率的飞机的电气中心必须包括日益增加数量的接触器，使得其体积日益庞大并且难以集成到位于驾驶座舱下的电子舱(E/E舱)中。

在飞机电子中心中，尤其在功率管理接触器和分配接触器之间形成区别。

提供用来直接从功率发生器接收电流的接触器被称为功率管理触点或功率接触器。

由于此原因它的尺寸设置成承受当电路打开或闭合时源自高电流的电弧的发生。

所述接触器具有高断开容量并且能够产生或断开高电流。

具有比功率接触器更低的断开容量的接触器称为分配接触器或者辅助接触器。

此类接触器置于在功率接触器下游的电路中，即，在功率源和功率源向其分配电流的元件之间的中间位置上。

这些接触器的尺寸设置成承受比功率管理接触器要承受的电流较低的电流。

在现有技术中，所述接触器单独地集成到电气中心中。两种类型的接触器（功率管理和分配）逐个被布置并固定在构成电气中心的整流罩的壳体的底部上。所述壳体底部又被使用隔断分成舱室，以便电气地隔离它们的每一个。

使用线缆通过电气端子或通过刚性导电体（铜或铝）形成接触器之间的电气连接。

所述常规集成存在缺陷。

首先，整流罩和每个接触器的单独的隔断在壳体底部上占据了大量的空间。此外，单独实施接触器的固定需要时间和精力。

最后，接触器都布置在相同的平面中的事实使得电气连接更加复杂，因为其然后对于供应接触器的每根电缆都需要绕过其他的电缆通过。这也导致空间的极大浪费。

发明内容

本发明旨在克服这些缺陷的至少其中一个。

为此，其涉及一组接触器，包括至少一个功率管理接触器和至少一个分配接触器，所述至少一个功率管理接触器固定到第一支撑元件上，所述至少一个分配接触器由第二支撑元件保持，所述功率管理接触器位于第一支撑元件和第二支撑元件之间。

这使得尤其可以明显地减小接触器的集成表面面积，其至少可以除以二，因为这两种类型的接触器被堆叠。

根据本发明的一个可能特征，第一和第二支撑元件分别沿第一和第二平面延伸，第一和第二平面彼此平行。

根据本发明的一个可能特征，第一和第二支撑元件被堆叠，以便构成多层组件。

根据本发明的一个可能特征，所述至少一个功率管理接触器和所述至少一个分配接触器通过位于第一支撑元件和第二支撑元件之间的电气连接而电气上连接。

这使得可以极大地简化电气集成。

由于到接触器的供应是直接的并且垂直于接触器的安装平面，所获得的电气连接既短又简单。

此外，这些布置使得可以设计位于第一支撑元件上的接触器和第二支撑元件上的那些接触器之间机架型的连接，以便确保快速且安全的去除。

独立地，本发明也涉及对称地布置在第一轴线两侧上的一组接触器，接触器使用沿第一轴线在两行接触器之间延伸的机械连接元件机械地连接。

比现有技术中紧凑得多的这样的布置使得可以将用于接触器的表面积减小至少一半。

为了获得甚至更紧凑的布置，接触器对称地布置在垂直于第一轴线的第二轴线的两侧。

围绕公共机械连接元件（基部）的接触器的所述双重对称布置也利于到接触器的紧凑和简化的功率供应。

为此机械连接元件可以保持将到连接元件上的接触器连接到能量源上的电气连接元件。

因而利用中心体积来布置供应所有接触器的电气连接元件而不需要绕过它们。

更特别地，连接元件可以至少部分地沿第二轴线在相同行中的两个接触器之间延伸。

所述架构对于功率输出的集成也是有益的，功率输出直接形成在机械连接元件的边缘（侧面）上，换言之实际上呈直线。因此对于它们的去除可提供大的自由表面积。

和通常的布置不同，供应和功率输出也可以分离。

最后，接触器的该组（或模块）的电气断开通过布置在模块的后面上的机架型连接的可能采用而被极大地便利，以便提供电源。

更特别地，接触器是主分配接触器，实施第一功率水平的管理，输入/输出的管理以及舱室间和中心间转换的管理。

独立地，本发明也涉及组合在一起成为模块的一组接触器，每个接触器提供形成接触的功能，其特征在于至少一个公共的模块化元件，其适于实施不同于形成接触的功能的指定功能。

将会注意到形成接触的功能可以设置在接触器内，尤其是通过至少一个以下元件：线圈、活塞、电弧盒、主触点等。

公共模块化元件包括接触器的辅助元件，其允许接触器被操作而没有形成直接接触的功能。

与这些规定相关的益处很多。首先，它们使得可以减小与一组接触器相关的体积，取决于所设想的解决方案其除以二或三。

安装接触器也被极大地简化，因为仅需要通过公共基部而不是多个单独的壳体将单个公共壳体紧固到电气中心的整流罩的底部上。

由于与接触器相关的某些功能的共享，也降低了生产成本。

由于相同的原因，维护被简化并且因而较便宜。特别是，在故障情况下，可以简单地去除公共壳体以便更换。

如果必要通过隔开两个接触器的壁（隔断）的存在可以确保接触器的隔离。

更特别地，接触器是功率管理接触器，供应需要高功率的用户。

根据本发明的一个可能特征，公共模块化元件是：

- 公共壳体，或

- 公共基部，其保持所述接触器并包括用于紧固模块的装置，或

- 模块化数据处理元件，用于监视接触器的状态，或

- 模块化输出连接元件，或

- 模块化功率供应元件。

特别是，对于每个接触器可以使用光学或接近（感应式传感器）装置以便监视接触器的状态，对其将由位于公共壳体周边上的公共计算器提供数据处理。此装置也可集成在接触控制装置中。

本发明也涉及由电气连接板和一组如上所述的接触器构成的组件，通过电气互连板提供到接触器的电源。

因此，模块的电气连接/断开通过此机架型连接被极大地便利。

特别是，模块的紧固装置可以将模块固定到电气互连板上。在此情况下，电气互连板被连接到电气中心的框架上，其将构成所述中心的该组模块组装到一起。备选地，模块被固定到框架以及互连板上。

本发明也涉及一组接触器，包括至少一个功率管理接触器和至少一个分配接触器，所述至少一个功率管理接触器固定到第一支撑元件上，所述至少一个分配接触器由第二支撑元件保持，所述功率管理接触器位于第一支撑元件和第二支撑元件之间。

分配接触器包括对称地布置在第一轴线两侧上的一组接触器，接触器通过沿第一轴线在两行接触器之间延伸的机械连接元件机械地连接。

接触器包括组装在一起形成模块的至少一组接触器，每个接触器都提供形成接触的功能，其特征在于：

适合用来实施不同于形成接触的功能的指定功能的至少一个公共模块化元件。

本发明也涉及一种电气中心，其包括一组接触器，该组接触器包括至少一个功率管理接触器和至少一个分配接触器，所述至少一个功率管理接触器固定到第一支撑元件上，所述至少一个分配接触器由第二支撑元件保持，所述功率管理接触器位于第一支撑元件和第二支撑元件之间，包括：

对称地布置在第一轴线两侧上的至少一组接触器，接触器通过沿第一轴线在两行接触器之间延伸的机械连接元件机械地连接，以及

组合在一起成为模块的至少一组接触器，每个接触器都提供形成接触的功能，其特征在于至少一个公共的模块化元件，其适于实施不同于形成接触的功能的指定功能。

最后，本发明涉及包括根据本发明的至少一个电气中心的飞机。

附图说明

在作为非限制性示例并参考附图的以下描述的过程中，其他特征和优点将变得明显，其中：

- 图1是第一实施例中根据本发明的电气中心的概略性透视图，

- 图2是第二实施例中根据本发明的一组功率管理接触器和一组分配接触器的概略性俯视图；

- 图3是根据本发明的一组分配接触器的概略性透视图；

- 图4是图3中的该组分配接触器的概略性横截面视图；

- 图5是图3中的该组分配接触器的概略性俯视图；

- 图6是根据本发明的功率管理接触器的概略性透视图；

- 图7是图6中的一组接触器组装在一起形成模块以及根据本发明的电气互连板的概略性透视图；

- 图8是图7中模块和电气互连板的概略性横截面视图。

具体实施方式

根据本发明的电气中心1包括功率管理接触器2和分配接触器4。

更特别地，功率管理接触器2是一级功率管理接触器而分配接触器4是主分配接触器。

在图1中所示的实施例中，功率管理接触器2组装在一起形成功率管理模块6，并且作为一个整体由单个管理模块壳体7保护。

分配接触器4分成两组（图1中是四组并且图2中是两组）接触器或分配模块8，每个模块都由分配模块壳体9保护。

当然不用说每个类型的模块的数量可以变化。

首先，将对接触器组相对于彼此的布置给出描述。

在图1和2中所示的实施例中，功率管理接触器2固定到在图1中的平面XY中延伸的第一支撑元件12上（图1中未示出）。

如以下将看到的，第一支撑元件12可以配备包括电气供应元件的紧固元件（未示出）。

每个分配模块8都由在平行于平面XY的平面中延伸的第二支撑元件14保持。其因此平行于第一支撑元件12。在此情况下，两个分配模块8的支撑元件14位于相同的平面中。

支撑元件14定位成使得功率管理接触器2位于第一支撑元件12和第二支撑元件14之间。

换言之，第一支撑元件12和第二支撑元件14堆叠，以便构成多层组件。

每个第二支撑元件14都在其至少一个面上保持多个分配接触器4。

在图1中的实施例中，第二支撑元件14将分配接触器4保持在其两面上。

在图2中的实施例中，第二支撑元件14将接触器保持在功率管理接触器2的相对面上。将会注意到第二支撑元件14和第一支撑元件12之间的机械紧固这里没有示出。

现在将参考图1,3,4和5描述分配器4形成分配模块8的布置。

图3,4和5显示了类似于图1的分配模块8，虽然分配接触器4的数量和形式不同。但是布置的原理是相同的。

一方面，分配接触器4在第一轴线的两侧上对称地布置，在此情况下是轴线Y。

因此，在图3,4和5中的实施例中，八个分配接触器4布置在第二支撑元件14（其在平面XY中延伸）的每个面上。

另一方面，分配接触器4在第二轴线的两侧上对称地布置，在此情况下是轴线Z。

因此，在图3到5中，八个接触器布置在平面XZ的两侧上。

为了提供此布置，分配接触器4通过第二支撑元件14连接到一起，其充当机械连接元件，在两行分配接触器4之间延伸。例如通过每个接触器之间的三个螺钉以及第二支撑元件14形成机械连接（未示出）。

分配接触器4围绕支撑元件14的“集群”布置因而使得可以优化由分配模块8占据的体积。

此外，此类布置允许集中式电源因而比现有技术中存在的复杂单个供应网络简单。

除了其机械连接功能，第二支撑元件14还保持(或结合)电气连接元件20，该电气连接元件20允许每个分配模块8电气地连接到功率管理模块10。换言之，形成到功率管理接触器2的电气母线(barre de électrique)的直接电连接。

为此，每个分配接触器4都包括固定到第二支撑元件14上的三对销18。销18是每个接触器的电气输入和输出（对于三相电路是三个输入和三个输出）。

销18从接触器的内面（与第二支撑元件相对）沿轴线Z向第二支撑元件14延伸，并且插入电气连接元件20。

为了提供到功率管理接触器2的电气母线的连接，每个电气连接元件都包括垂直于第二支撑元件14的平面在第一支撑元件12的方向（即，轴线Z的方向）上延伸的连接元件22(图3中未示出)。

在图1中示出的实施例中，每个分配模块8都包括连接元件22。

每个连接元件22都在单个分配模块8的两列分配接触器8之间延伸，优选地在朝向模块的中心定位的两列之间。

在此情况下，从平面XY的视点并且朝向图1中的右侧以升序给每个模块的列编号：

- 位于图左侧的分配模块8的连接元件22位于第二和第三列分配接触器之间，

- 位于图右侧的分配模块8的连接元件22位于第六和第七列分配接触器之间。

但是，不用说当然可以设想每个模块更大数目的分支(bras)，并且可以设想对于每个分配模块8连接元件22的替代定位。

此外，在图2中所示的第二实施例的情况下，将会注意到对于连接元件22不需要在两列分配接触器4之间延伸，并且它们从而可以以更大的自由度定位。

每个连接元件22都朝向第一支撑元件12从第二支撑元件14沿轴线Z在两行分配接触器4之间延伸。

如图1中所示，连接元件22在两个管理接触器2之间延伸。

更精确地，在图1中，位于左侧的分配模块8的连接元件22位于第二和第三管理接触器2之间，而位于右侧的分配模块8的连接元件22位于第六和第七管理接触器2之间。

但是，不用说当然可以设想每个模块更大数量的连接元件，并且可以设想这些元件相对于模块的连接器的备选定位。

此外，电气连接元件20包括两个输出网络26。

每个输出网络26都具有将来自位于第二支撑元件14的其中一个面上的分配接触器4的电流输送到用户（未示出）的功能。

因此每个输出网络26都沿着轴线X延伸以便能够尤其如图3和5中所见的那样服务其中每个分配接触器4。

每个输出网络26还包括在第二支撑元件14的外边缘上（沿轴线X）通向每个支撑模块8的外侧的多个输出端子26a。

因此，在图1中在图的左侧分配模块8的输出端子26a朝向图的左侧延伸并且在右侧的分配模块8的输出端子朝向右侧延伸。

与现有技术不同，这样的布置使得可以将功率输出与供应隔开。

现在将参考图6,7和8详细描述功率管理接触器2和功率管理模块4。

如图6中所示，此处提出的功率管理接触器4减小到允许接触器运行的必要部件。这些部件总体称为接触器的主功能性零件。

因此，此类功率管理接触器4包括线圈40、活动芯（未示出）、活塞41、保持元件42、状态监视传感器44以及六个电气端子（三个用于供应且三个用于输出）46（此数字可以变化）。

将会注意到仅状态监视传感器44具有替代现有技术的状态监视辅助触点的功能，其通常连接到集成到功率管理接触器中用于处理所接收数据的装置上。如以下将看到的，此装置与管理模块4的其他接触器共享。

如图7中所见，功率管理接触器4在模块2中并列组装在公共壳体7内。

所述壳体7在形状上是平行六面体的以便提供用于模块4的围壳。

其包括隔离壁7a，这里与壳体一起制造成单个件，在平行于平面YZ的平面中位于两个功率管理接触器2之间。

备选地，其可以包括隔断。其优选地包括在居间分离隔断的应用中，隔断是可去除的，但是在必要时在组装期间是固定的。

所述隔断使得可以沿轴线Z在功率管理接触器2的整个长度上分离它们。

此外，对于每个功率管理接触器2，接触端子46都通过图7中所示的水平隔离壁7b彼此隔开。这些壁在平面XZ中延伸。

此外，端子46由平行于隔离壁7a的竖直隔离壁7c彼此隔开。

以这种方式，壁7a，7b，7c形成在四个侧面上将每个接触端子46与邻近的端子隔开的格栅。

此外，管理模块6包括对于所有接触器公共的多个模块化元件，其功能由它们分享。

因此功率管理模块6包括用于处理接触器状态监视数据的装置50，其功能是处理由属于管理模块6的每个功率管理接触器2的状态监视传感器44接收的数据（传感器和该装置之间的连接这里没有示出）。将会注意到装置50可以集成到接触器的控制装置中或者甚至构成接触器的控制装置。

到功率管理模块6的电源是共同提供的，尤其通过电气互连板60，其连接到电功率发生网络上，适于向接触端子46供应功率。

向板供应功率的方式在此将不详述，但是其尤其可以固定到电气中心的整流罩的底壁上，或者框架的集成表面上。

为此，如图7和8中所示，大体上形状为平行六面体状的电气连接板60包括多个插座62，每个插座都旨在接纳接触端子46。由于该原因，它们从端子沿轴线Z连续定位。

在图8中箭头指示了接触端子46进入或者离开插座62的插入或去除。

将会观察到插座62分成了六个插座的集群64，使得集群接纳每个功率管理接触器2的全部端子。

但是，由于端子的数目会从一个实施例到另一个实施例而变化，每个集群插座的尺寸和数量相应地变化。

刚才描述的示例仅仅是本发明的可能实施例并且是非限制性的。

Claims

1.对称地布置在第一轴线两侧的一组接触器，所述接触器(4)通过沿所述第一轴线在两行接触器(4)之间延伸的机械连接元件(14)机械地连接。

2.根据权利要求1所述的一组接触器，其特征在于，所述接触器(4)在垂直于第一轴线的第二轴线两侧对称地布置。

3.根据权利要求2或3所述的一组接触器，其特征在于，所述机械连接元件(14)保持将所述接触器(4)连接到朝向能量源的连接元件(22)上的电气连接元件(20)。

4.根据权利要求2和3所述的一组接触器，其特征在于，所述连接元件(22)至少部分地在沿第二轴线成单行的两个接触器(4)之间延伸。

5.根据权利要求1到4之一所述的一组接触器，其特征在于，所述接触器(2)是主分配接触器。

6.一组接触器，包括至少一个功率管理接触器(2)和至少一个分配接触器(4)，所述至少一个功率管理接触器固定到第一支撑元件(12)上，其特征在于，所述至少一个分配接触器(4)由第二支撑元件(14)保持，所述功率管理接触器(2)位于第一支撑元件(12)和第二支撑元件(14)之间。

7.根据权利要求6所述的一组接触器，其特征在于，第一和第二支撑元件(12, 14)分别沿第一和第二平面延伸，第一和第二平面彼此平行。

8.根据权利要求6或7所述的一组接触器，其特征在于，所述第一和第二支撑元件(12, 14)是堆叠的，使得构成多层组件。

9.根据权利要求6到8之一所述的一组接触器，其特征在于，所述至少一个功率管理接触器(2)和所述至少一个分配接触器(4)通过位于第一支撑元件(12)和第二支撑元件(14)之间的电气连接元件(20)电气地连接。

10.组合在一起成为模块(6)的一组接触器，每个接触器(2)都提供形成接触的功能，其特征在于，至少一个公共的模块化元件(7, 50, 60)，其适于实施不同于形成接触的功能的指定功能。

11.根据权利要求10所述的一组接触器，其特征在于，所述接触器(2)是功率管理接触器。

12.根据权利要求10或11所述的一组接触器，其特征在于，所述公共模块化元件是：

- 公共壳体(7)，或

- 公共基部，其保持所述接触器并包括用于固定所述模块的装置，或

- 用于处理接触器状态监视数据的装置(50)，或

- 输出连接元件，或

- 功率供应元件(60)。

13.根据权利要求12所述的一组接触器，其特征在于，所述公共壳体(7)包括分开至少两个接触器的壁(7a)。

14.一种组件，包括电气互连板和根据权利要求10到13之一所述的一组接触器，其特征在于，通过所述电气互连板(60)提供到所述接触器(2)的电源。

15.根据权利要求6所述的一组接触器，其特征在于，所述分配接触器(4)包括根据权利要求1所述的至少一个组。

16.根据权利要求6所述的一组接触器，其特征在于，所述接触器(2)包括根据权利要求10所述的组合在一起成为模块(6)的至少一组接触器。

17.一种电气中心，其特征在于，其包括根据权利要求6所述的一组接触器，其包括根据权利要求10所述组装在一起成为模块(6)的一组接触器和根据权利要求1所述的一组接触器。

18.一种飞机，包括根据权利要求17所述的至少一个电气中心。