CN104299856A - 一种磁保持直流接触器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁保持直流接触器，包括壳体和触头-电磁单元，触头-电磁单元包括触头系统及电磁系统，触头系统中的静触头系统包括上、下相对设置的两静触头组件；动触头系统包括动铁芯，与动铁芯连接一体的动触头组件，动触头组件处于两静触头组件之间，且随动铁芯往返运动时，动触头组件上的动触头与上侧或下侧的静触头组件上的静触头接通；电磁系统包括对称设置在动铁芯的上、下两端的静铁芯、静铁芯外设有线圈、线圈的内部设有对动触头组件吸持的永磁体、且上、下两个线圈内的永磁体的极性相对；触头-电磁单元里的线圈通过并联连接。该发明提供了一种结构合理的，常闭和常开状态仅由永磁体保持，保持状态力量大，接触瞬间弹跳时间短，随着触点行程减小压力增大的磁保持直流接触器。

Description

一种磁保持直流接触器

技术领域

本发明属于低压电器领域，特别涉及一种磁保持直流接触器。

背景技术

永磁式接触器是一种新型结构的接触器，也是一种自动开关。和其他电磁式接触器一样对电路起着自动接通和切断的作用。不同点在于，永磁式接触器利用永磁驱动机构取代电磁铁驱动机构而形成的微功耗接触器。

永磁式接触器的触点闭合、断开平时由永磁体的磁力保持，当接触器的触点需要闭合或断开时，通过对线圈输入极性的改变从而改变电磁线圈产生磁场的方向，实现接触器触点合、开的状态转换。通常触点处于保持状态时，线圈不需要继续通电，仅依靠永磁体的磁力即可使得触点处于稳定的状态，节能环保。

现有技术中公开号为CN2485779的专利公开了一种磁保持接触器，通过改变线圈输入的脉冲直流电的极性从而改变线圈产生的磁场方向，线圈磁场与永磁体磁场的叠加与抵消完成接触器闭合状态与断开状态的切换。由于在该专利文献中，从触点断开状态到触点闭合状态，由于铁芯与下磁极之间的空气隙对铁芯产生向下的吸引力较小，因此，还必须另外设置触头弹簧来协助，只有通过触头弹簧的弹力以及空气隙对铁芯产生的吸引力的共同作用才能使铁芯下移，从而实现触点由断开至闭合状态的转换。而触头弹簧在磁保持直流接触器上的使用存在如下缺点：

1、磁保持直流接触器常闭的状态由触头弹簧保持，保持状态力量小；

2、触头压力由弹簧变形产生，不仅接触瞬间弹跳时间长，而且随着触点行程的减小，压力也减小；

3、将永磁体放置在动触头组件上，永磁铁易生锈，组装工艺复杂。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术的磁保持直流接触器的触点的闭合和断开两种状态除了由同一对永久磁铁保持之外，还必须另设置触头弹簧来协助，因此，存在保持状态力量小，接触瞬间弹跳时间长，压力随着触点行程的减小而减小的问题，提供一种结构合理的，常闭和常开状态仅由永磁体保持，保持状态力量大，接触瞬间弹跳时间短，随着触点行程减小压力增大的磁保持直流接触器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种磁保持直流接触器包括壳体、设置在所述壳体内的至少一组的触头-电磁单元，所述触头-电磁单元包括触头系统及控制所述触头系统断开和闭合的电磁系统，所述触头系统包括静触头系统和动触头系统，其中静触头系统包括上、下相对设置的两静触头组件；动触头系统包括动铁芯，以及与所述动铁芯连接一体的动触头组件，所述动触头组件处于两所述静触头组件之间，且随所述动铁芯往返运动时，所述动触头组件上的动触头与上侧或下侧的所述静触头组件上的静触头接通；所述电磁系统包括对称设置在所述动铁芯的上、下两端的静铁芯、所述静铁芯外设有线圈、所述线圈的内部设有对所述动触头组件吸持的永磁体、且上、下两个所述线圈内的所述永磁体的极性相对；且所述触头-电磁单元里的所述线圈通过并联连接。

上述的磁保持直流接触器，所述动触头组件包括分局于所述动铁芯左右两侧的第一动触头组件部分，第二动触头组件部分，所述第一动触组件部分朝向所述静触头组件的上、下两侧面上，以及所述第二动触头组件部分朝向所述静触头组件的上、下两侧面上均设有所述动触头；所述静触头组件包括分处于所述动铁芯两侧的第一静触头组件部分以及第二静触头组件部分，所述第一静触头组件部分朝向所述第一动触头组件部分的侧面上设有所述静触头，所述第二静触头组件部分朝向所述第二动触头组件部分的侧面上也设有所述静触头。

上述的磁保持直流接触器，第一静触头组件部分呈U型，所述第二静触头组件部分呈T型，所述第一静触头组件部分与一端伸出所述壳体的连接铜管连接，所述第二静触头组件部分的端部伸出所述壳体，且伸出端上成型有连接孔。

上述的磁保持直流接触器，所述连接铜管上设有防水座。

上述的磁保持直流接触器，所述动铁芯由第一动铁芯部分和第二动铁芯部分通过连接件连接一体形成，所述动触头组件的端部夹设在所述第一动铁芯部分和所述第二动铁芯部分之间。

上述的磁保持直流接触器，所述第一动铁芯部分成型为“凸”型，所述第二动铁芯部分成型为“工”型，所述“凸”型的凸出部适合伸入“工”型的凹槽内，所述连接件为螺钉。

上述的磁保持直流接触器，所述壳体的上端设有与上端的所有所述线圈的正极连接的上盖第一接线铜条与上端所有所述线圈的负极连接的侧面接线铜条；所述壳体的下端设有与下端的所有所述线圈的正极、负极分别连接的两条底部接线铜条，且连接正极的一条所述底部接线铜条与所述上盖第一接线铜条连接，连接负极的另一条所述底部接线铜条与所述侧面接线铜条连接；所述壳体上还引出有第一出线铜条和第二出线铜条，所述第一出线铜条一端与所述上盖第一接线铜条连接，另一端与外部电压的正极连接；所述第二出线铜条一端与所述侧面接线铜条连接，另一端与外部电压的负极连接。

上述的磁保持直流接触器，所述壳体包括内层的第一壳体，和外层的第二壳体，所述第一壳体包括罩于上端的线圈上的上盖部分，以及罩于下端的线圈上的下盖部分，所述第二壳体由上盖、中座、下座构成，所述壳体外还设有外壳，所述第一静触头组件部分的与所述连接铜管连接的一端穿过所述上盖与所述中座之间形成的通孔与所述连接铜管连接，所述第二静触头组件部分设有连接孔的一端伸出所述上盖与所述中座之间形成的通孔。

上述的磁保持直流接触器，所述静铁芯通过端部的固定座固定在所述第一壳体的上盖部分或下盖部分内，所述固定座与所述静触头组件之间还设有绝缘垫片。

上述的磁保持直流接触器，所述固定座为法兰盘，所述绝缘垫片为纸垫。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明提供一种磁保持直流接触器，包括壳体、设置在所述壳体内的至少一组的触头-电磁单元，所述触头-电磁单元包括触头系统及控制所述触头系统断开和闭合的电磁系统，所述电磁系统包括对称设置在所述动铁芯的上、下两端的静铁芯、所述静铁芯外绕制有线圈、所述线圈的内部对称设有对所述动触头组件吸持的永磁体、且同一所述线圈内的所述永磁体的极性相对；通过上述结构使得本发明的永磁式直流接触器的常开和常闭状态均由永磁体保持，因此，保持状态力量大，此外，触头压力由永磁体的磁力产生，不仅接触瞬间弹跳时间短，而且随着触点行程的减小，触点压力反而变大，因此使得本发明的永磁式直流接触器更灵敏可靠。

(2)在本发明中，所述永磁体设置在所述触头-电磁单元里的所述线圈内，永磁体不生锈，组装简单。

(3)在本发明中，连接铜管上设有防水座，防护能力达IP67。此外，本发明的磁保持直流接触器采取整体塑压，能够实现各触点全密封。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1 是本发明的结构示意图；

图2 是本发明的右视图；

图3 是本发明的俯视图。

图中附图标记表示为：1-防水座，2-连接铜管，3-第一静触头组件部分，4-上盖，5-第一壳体，6-静铁芯，7-连接孔，8-侧面接线铜条，9-上盖第一接线铜条，10-线圈，11-永磁体，12-第一出线铜条，13-固定座，14-第二静触头组件部分，141-静触头，1511-第一动铁芯部分，1512-第二动铁芯部分，152-动触头，153-第一动触头组件部分，154-第二动触头组件部分，16-中座，17-绝缘垫片，18-下座，19-外壳，20-底部接线铜条，21-第二出线铜条，22-连接件。

具体实施方式

如图1-图3所示的一种磁保持直流接触器，包括壳体、设置在所述壳体内的三组的触头-电磁单元，所述触头-电磁单元包括触头系统及控制所述触头系统断开和闭合的电磁系统。

本实施例中，所述触头系统包括静触头系统及动触头系统，所述静触头系统包括上下相对设置的两静触头组件，所述动触头系统包括动铁芯，以及与动铁芯连接为一体的动触头组件，动触头组件处于所述静触头组件之间，且随动铁芯往返运动时，动触头组件上的动触头152与与上侧或下侧的所述静触头组件上的静触头接通。

所述电磁系统包括对称设置在动铁芯上、下两端的静铁芯6，静铁芯6外设有线圈10，线圈10的内部设有对所述动触头组件吸持的永磁体11，且上、下两个线圈10内的永磁体11的极性相对，作为一种优选的实施方式，本实施例中的线圈6有六个，且线圈6并联连接，使本发明的永磁式直流接触器具有三组转换点，且三组均能同时工作。在其他实施例中线圈6也可以是两个或四个或八个或更多，可根据需要设置，永磁体11为对称设置的圆形磁铁，也可是方形或半圆形永磁体。

上述方案为本发明的核心方案，通过上述结构使得本发明的永磁式直流接触器的常开和常闭状态均由永磁体保持，因此，保持状态力量大，此外，触头压力由永磁体的磁力产生，不仅接触瞬间弹跳时间短，而且随着触点行程的减小，触点压力反而变大，因此使得本发明的永磁式直流接触器更灵敏可靠。最后将永磁体放置在线圈内部，永磁体不生绣，组装简单。

在本实施例中，所述动触头组件包括分布于动铁芯左右两侧的第一动触头组件部分153、第二动触头组件部分154，第一动触头组件部分153朝向所述静触头组件的上、下两侧面上，以及第二动触头组件部分154朝向所述静触头组件的上、下两侧面上均设有动触头152，所述静触头组件包括分处于动铁芯两侧的第一静触头组件部分3及第二静触头组件部分14，第一静触头组件部分3朝向第一动触头组件部分153的侧面上设有静触头31，第二静触头组件部分14朝向第二动触头组件部分154的侧面上设有静触头141。

在本实施例中，第一静触头组件部分3呈U型，第二静触头组件部分14呈T型，第一静触头组件部分3与一端伸出所述壳体的连接铜管2连接，第二静触头组件部分14的端部伸出所述壳体且伸出端上成型有连接孔7。连接铜管2上设有防水座6密封处理，防护能力达IP67。此外，本发明的磁保持直流接触器采取整体塑压，能够实现各触点全密封。

在本实施例中，动铁芯由第一动铁芯部分1511和第二动铁芯部分1512通过连接件22连接一体形成，将动铁芯设置成分体形式，不仅便于动铁芯的加工成型，而且还可以动触头组件的端部夹设在第一动铁芯部分1511和第二动铁芯部分1512之间。

在本实施例中，优选第一动铁芯部分1511成型为“凸”型，第二动铁芯部分1512成型为“工”型，所述“凸”型的凸出部适合伸入“工”型的一侧的凹槽内，连接件22为螺钉，这样螺钉可以隐藏于“工”型的另一侧的凹槽，不影响第二动铁芯部分1512与下端静铁芯的吸合。

在本实施例中，所述壳体的上端设有与上端的所有所述线圈10的正极连接的上盖第一接线铜条9，与上端所有所述线圈10的负极连接的侧面接线铜条8；所述壳体的下端设有与下端的所有所述线圈10的正极、负极分别连接的两条底部接线铜条20，且连接正极的一条所述底部接线铜条20与所述上盖第一接线铜条9连接，连接负极的另一条所述底部接线铜条20与所述侧面接线铜条8连接；所述壳体上还引出有第一出线铜条12和第二出线铜条21，所述第一出线铜条12一端与所述上盖第一接线铜条9连接，另一端与外部电压的正极连接；所述第二出线铜条21一端与所述侧面接线铜条8连接，另一端与外部电压的负极连接。

所述壳体包括内层的第一壳体5，和外层的第二壳体，所述第一壳体5包括罩于上端的线圈上的上盖部分，以及罩于下端的线圈上的下盖部分，所述第二壳体由上盖14、中座16、下座18构成，所述壳体外还设有外壳19，所述第一静触头组件部分3的与所述连接铜管连接的一端穿过所述上盖14与所述中座16之间形成的通孔与所述连接铜管连接，所述第二静触头组件部分14设有连接孔的一端伸出所述上盖14与所述中座16之间形成的通孔。在本实施例中，静铁芯6通过端部的固定座13固定在第一壳体5的上盖部分或下盖部分内，固定座13与所述静触头组件之间还设有绝缘垫片17，绝缘垫片17还起到调节间距的作用，作为一种优选的实施方式，本实施例中的固定座13为法兰盘，绝缘垫片17为纸垫。

本实施例中磁保持接触器的工作方式如下：

触头-电磁单元中上下两线圈分别抽头，同极性与外接电源并联连接。

初始状态时，动触头组件被距离近的下侧的永磁体吸合(当然也可以设置为上侧的永磁体与动触头组件距离较近，由于原理一样，为了方便说明，后续都是以初始状态时，下侧的永磁体距离动触头组件较近来说明)，使动触头组件上的动触头与下侧的静触头组件上的静触头保持闭合。

当给线圈输入正向电压时，两个线圈内部产生磁场，其中下侧的线圈磁场方向与吸持动触头组件的永磁体的极性相反，上侧的线圈内放置的永磁体的磁场方向相同，此时，下侧的吸持动触头组件的的永磁体的磁场强度被削弱，上侧的永磁体的磁场强度被加强，动触头组件的保持状态相应发生改变。即动触头组件从与下侧的静触头组件闭合转换成断开，与上侧的静触头组件由断开变为闭合。

当给线圈反向加电时，根据同样的原理，动触头组件又回到初始状态。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种磁保持直流接触器，包括壳体、设置在所述壳体内的至少一组的触头-电磁单元，所述触头-电磁单元包括触头系统及控制所述触头系统断开和闭合的电磁系统，其特征在于：

所述触头系统包括静触头系统和动触头系统，其中静触头系统包括上、下相对设置的两静触头组件；动触头系统包括动铁芯，以及与所述动铁芯连接一体的动触头组件，所述动触头组件处于两所述静触头组件之间，且随所述动铁芯往返运动时，所述动触头组件上的动触头与上侧或下侧的所述静触头组件上的静触头接通；

所述电磁系统包括：

对称设置在所述动铁芯的上、下两端的静铁芯(6)、所述静铁芯(6)外设有线圈(10)、所述线圈(10)的内部设有对所述动触头组件吸持的永磁体(11)、且上、下两个所述线圈(10)内的所述永磁体(11)的极性相对；且所述触头-电磁单元里的所述线圈(10)通过并联连接。

2.根据权利要求1所述的一种磁保持直流接触器，其特征在于：所述动触头组件包括分布于所述动铁芯左右两侧的第一动触头组件部分(153)，第二动触头组件部分(154)，所述第一动触组件部分(153)朝向所述静触头组件的上、下两侧面上，以及所述第二动触头组件部分(154)朝向所述静触头组件的上、下两侧面上均设有所述动触头(152)；所述静触头组件包括分处于所述动铁芯两侧的第一静触头组件部分(3)以及第二静触头组件部分(14)，所述第一静触头组件部分(3)朝向所述第一动触头组件部分(153)的侧面上设有所述静触头(141)，所述第二静触头组件部分(14)朝向所述第二动触头组件部分的侧面上也设有所述静触头(141)。

3.根据权利要求2所述的一种磁保持直流接触器，其特征在于：第一静触头组件部分(3)呈U型，所述第二静触头组件部分(14)呈T型，所述第一静触头组件部分(3)与一端伸出所述壳体的连接铜管(2)连接，所述第二静触头组件部分(14)的端部伸出所述壳体，且伸出端上成型有连接孔(7)。

4.根据权利要求3所述的一种磁保持直流接触器，其特征在于：所述连接铜管(2)上设有防水座(6)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种磁保持直流接触器，其特征在于：所述动铁芯由第一动铁芯部分(1511)和第二动铁芯部分(1512)通过连接件(22)连接一体形成，所述动触头组件的端部夹设在所述第一动铁芯部分(153)和所述第二动铁芯部分(154)之间。

6.根据权利要求5所述的一种磁保持直流接触器，其特征在于：所述第一动铁芯部分(153)成型为“凸”型，所述第二动铁芯部分(154)成型为“工”型，所述“凸”型的凸出部适合伸入“工”型的凹槽内，所述连接件(22)为螺钉。

7.根据权利要求6所述的一种磁保持直流接触器，其特征在于：所述壳体的上端设有与上端的所有所述线圈(10)的正极连接的上盖第一接线铜条(9)，与上端所有所述线圈(10)的负极连接的侧面接线铜条(8)；所述壳体的下端设有与下端的所有所述线圈(10)的正极、负极分别连接的两条底部接线铜条(20)，且连接正极的一条所述底部接线铜条(20)与所述上盖第一接线铜条(9)连接，连接负极的另一条所述底部接线铜条(20)与所述侧面接线铜条(8)连接；所述壳体上还引出有第一出线铜条(12)和第二出线铜条(21)，所述第一出线铜条(12)一端与所述上盖第一接线铜条(9)连接，另一端与外部电压的正极连接；所述第二出线铜条(21)一端与所述侧面接线铜条(8)连接，另一端与外部电压的负极连接。

8.根据权利要求3-7任一项所述的一种磁保持直流接触器，其特征在于：所述壳体包括内层的第一壳体(5)，和外层的第二壳体，所述第一壳体(5)包括罩于上端的线圈上的上盖部分，以及罩于下端的线圈上的下盖部分，所述第二壳体由上盖(14)、中座(16)、下座(18)构成，所述壳体外还设有外壳(19)，所述第一静触头组件部分(3)的与所述连接铜管连接的一端穿过所述上盖(14)与所述中座(16)之间形成的通孔与所述连接铜管连接，所述第二静触头组件部分(14)设有连接孔的一端伸出所述上盖(14)与所述中座(16)之间形成的通孔。

9.根据权利要求8所述的一种磁保持直流接触器，其特征在于：所述静铁芯(6)通过端部的固定座(13)固定在所述第一壳体(5)的上盖部分或下盖部分内，所述固定座(13)与所述静触头组件之间还设有绝缘垫片(17)。

10.根据权利要求9所述的一种磁保持直流接触器，其特征在于：所述固定座(13)为法兰盘，所述绝缘垫片(17)为纸垫。