CN104779119B - 一种大电流电源继电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大电流电源继电器，包括外壳、电磁驱动机构和电气接触构件，所述外壳包括下壳体；所述电磁驱动机构包括线圈架及设置于线圈架内的活动导磁金属芯子，其中，所述电磁驱动机构上设有胶木板，所述电气接触构件包括设置在所述胶木板两侧的第一静触片和第二静触片，以及套设在活动导磁金属芯子上的动触片，所述动触片上设有不锈钢连接片，所述不锈钢连接片两端分别设有第一动触点与第二动触点，所述第一动触点和第二动触点下方与其对应的第一静触片上设有第一静触点和第二静触片上设有第二静触点。本发明采用动触点提前接触静触点，使电流提前导通进行灭弧，然后紧接着动触片接触静触片实现无电弧接触；动触片与静触片分离的短时间内，动触点还接触静触点即延迟分离，同样起着消弧作用，以确保动触片与静触片使用寿命的延长、工作性能的可靠与安全。

Description

一种大电流电源继电器

技术领域

本发明涉及一种继电器，具体涉及一种大电流电源继电器。

背景技术

继电器是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一，继电器一般都有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分），继电器在工作过程中，在高压大电流场合工作时往往容易在闭合时产生电弧，而高温电弧极容易造成触点融化、氧化造成积碳，严重影响到继电器的使用寿命。

为了解决上述问题，中国专利CN201320640229.2公开了一种大功率直流接触器，由腔内设有上腔、中腔、下腔、密封铁壳的壳体和上设有二个静触头组件的顶盖构成的外壳、内含静触头组件和桥型动触头组件的电气接触构件和内含有骨架、线圈、PCB控制板、轴衬、动铁芯和导向驱动轴的电磁驱动构件，在导向驱动轴上套设有有助于触头闭合/断开可靠动作的上下压缩弹簧，在动、静触点动作空间内充填有氮气，在静触头的侧旁设有磁吹灭弧永磁铁，静触头杆体埋设在环氧树脂内，使本发明的大功率直流接触器性能优异、工作可靠，可承载150A，320VDC电流的可靠通/断，且结构紧凑、体积小，功耗低，能确保工作寿命和满足用电器具小型化的使用要求，有很强实用性。

该发明虽然能承载大电流大电压，但闭合时电弧依旧会产生，而且充氮的方式必须保证继电器的处于完全密封才行，这个制造生产时带来了不便，同时密封状态下继电器连续工作，内部闪弧次数过多会造成内部元件及氮气升温，内部压力升高，存在安全隐患。

中国专利CN 201420037005.7公开了一种直流接触器，包括设于密封壳体内的两接触点、接触片以及往复驱动机构，所述接触片限位于推杆一端上，所述往复驱动结构能够带动所述推杆往复运动以将所述接触片与两接触点同时连通和断开，在所述接触片靠近所述接触点的一侧面上还固设有一陶瓷件。该直流接触器在两触点之间的接触片上增加了一个陶瓷件，迫使电弧在相同的空间里扩展的长度拉长到原来的2～3倍，在电弧相互接通前就将它们熄灭，大大提升了直流接触器的反向通断能力，但是该发明采用增大间隙的方式进行消弧，运行间隙越大，整体体积就越大，同时并未从产生电弧的源头抓起进行消弧，电弧始终存在，承载能力弱。

目前急需一种寿命长，工作可靠，能承载高电压大电流，并能解决继电器闭合是产生电弧腐蚀触点造成继电器寿命缩短的继电器。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种能承载高电压大电流，寿命长，工作可靠，无需担心电弧腐蚀触点造成通电可靠性降低的继电器。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：一种大电流电源继电器，包括外壳、电磁驱动机构和电气接触构件，所述外壳包括下壳体；所述电磁驱动机构，设置在下壳体内，包括线圈架及设置于线圈架内的活动导磁金属芯子，其中，所述电磁驱动机构上设有胶木板，所述电气接触构件包括设置在所述胶木板两侧的第一静触片和第二静触片，以及套设在活动导磁金属芯子上的动触片，所述动触片上水平的设有不锈钢连接片，所述不锈钢连接片两端分别设有第一动触点与第二动触点，所述第一动触点和第二动触点下方与其对应的第一静触片上设有第一静触点和第二静触片上设有第二静触点，所述动触片与所述第一静触片之间的距离和所述动触片与第二静触片之间的距离均为L1，且L1略大于第一、二动触点与第一、二静触点之间的距离L2，以保证继电器提前连通和延迟断开，上述L1>L2的设计，及上述动触片水平设有的不锈钢连接片可以柔性实现连通和延迟，以减少动触片与静触片因拉弧产生的电腐蚀。

上述不锈钢连接片不但具有连接触点导通电流的作用，还可以对电磁驱动机构上下往复运动产生的缓冲作用，不至于由于撞击导致触点损坏，从而延长了继电器的使用寿命。

进一步地，所述动触片下表面与第一静触片和第二静触片的接触面上设有凸筋。

进一步地，还包括一限位支架，所述限位支架上设有滑耳，所述限位支架呈弓形，中部套设于活动导磁金属芯子顶端，两端下脚通过第一铆钉铆接于胶木板上，对活动导磁金属芯子起导向限位作用。

进一步地，所述动触片上设有导向槽，所述导向槽与限位支架上的滑耳留小间隙配合滑动，滑耳增加与导向槽的接触面积，从而降低磨损，同时防止动触片发生旋转偏移。

进一步地，所述动触片通过其上的中心通孔内设置的绝缘定位垫片套设在活动导磁金属芯子上，所述动触片上下两侧分别设有绝缘垫片。

进一步地，所述电气接触构件还包括一缓冲机构，所述缓冲机构包括设置于绝缘垫片上的缓冲弹簧，所述缓冲弹簧上设有弹簧限位座，所述弹簧限位座通过卡簧限位于活动导磁金属芯子上。

进一步地，所述缓冲机构还包括设置于动触片下方绝缘垫片上的回位弹簧，所述回位弹簧下部支撑于导磁金属连接片上，上部紧抵于绝缘垫片。

进一步地，所述电磁驱动机构还包括导磁金属支架，所述线圈架设置在所述导磁金属支架内，所述线圈架上部设有导磁金属连接片，所述线圈架上设有线圈，所述线圈架内底部设有限位金属磁芯。

所述外壳上部还设有上盖，所述上盖与下壳体之间设有防水插座，所述防水插座用于连接线圈的供电电源。

所述第一静触片延伸有第一接线柱，以及第二静触片延伸有第二接线柱，所述第一接线柱与第二接线柱伸出下壳体，用于连接大电流电源的输入与输出。

所述第一动触点与第二动触点，以及第一静触点与第二静触点为钨触点，起消弧作用。

还包括一安装支架，所述安装支架一端配合安装在所述下壳体的支架安装槽中，一端连接在固定物上，用于固定继电器。

本发明的优点是：

1.本发明采用不锈钢弹片配合钨触点，在闭合时使钨触点率先接触导通并承受电弧，待电弧消失后，动触片接触静触片导通，避免了动触片及静触片遭受电弧腐蚀；动触片与静触片分离的短时间内，动触点还接触静触点即延迟分离，同样担负着消弧作用，以减少动触片与静触片因拉弧产生的电腐蚀。

2.本发明采用限位支架作为二次导向，控制活动导磁金属芯子，给活动导磁金属芯子起导向作用，避免长期使用因磨损导致活动导磁金属芯子框量；

3.本发明动触片设有凸筋，能容纳动触片与静触片之间接触面上的杂质，保证接触良好。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。

图1是本发明的全剖结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明中的动触片结构示意图；

图4是本发明的局部放大图A；

图5是本发明中的第一局部结构示意图；

图6是本发明中的第二局部结构示意图；

图7是本发明的局电器接触构件的分解结构示意图；

图8是本发明的整体主视图；

图9是本发明的整体俯视图；

图10是本发明中的侧向安装支架结构示意图。

其中，附图标记：

为外壳、100为下壳体、101为安装支架、102为防水插座、103为上盖、104为第一接线柱、105为第二接线柱、106为支架安装槽、107为侧向安装架、20为电器接触构件、200为电磁驱动机构、201为导磁金属支架、202为线圈架、203为限位金属磁芯、204为线圈、205为导磁金属连接片、210为胶木板、211为第一静触片、212为第一静触点、213为不锈钢连接片、214为第一动触点、215为限位支架、216为弹簧限位座、217为卡簧、218为活动导磁金属芯子、219为缓冲弹簧、220为绝缘垫片、221为绝缘定位垫片、222为回位弹簧、223为动触片、224为第二动触点、225为第二静触点、226为第二静触片、227为凸筋、228为导向槽、229为通孔、230为滑耳、233为第一铆钉、30为缓冲机构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参考图1至10，如图1所示的一种大电流电源继电器，包括外壳10、电磁驱动机构200和电气接触构件20，所述外壳10包括下壳体100；所述电磁驱动机构200，设置在下壳体100内，包括线圈架202及设置于线圈架202内的活动导磁金属芯子218。

所述电磁驱动机构200上设有胶木板210，所述电气接触构件20包括设置在所述胶木板210两侧的第一静触片211和第二静触片226，以及套设在活动导磁金属芯子218上的动触片223，所述动触片223上水平的设有不锈钢连接片213，所述不锈钢连接片213铆接于动触片223上，所述不锈钢连接片213两端分别设有第一动触点214与第二动触点224，所述第一动触点214和第二动触点224下方与其对应的第一静触片211上设有第一静触点212和第二静触片226上设有第二静触点225。

所述动触片223下表面与第一静触片211和第二静触片226的接触面上设有凸筋227，通过凸筋227可使接触更为紧密可靠。

如图4所示，所述动触片223与所述第一静触片211之间的距离和所述动触片223与第二静触片226之间的距离均为L1，且L1略大于第一、二动触点214、224与第一、二静触点212、225之间的距离L2，以确保动触点与静触点的提前连通和延迟断开。

如图5所示，还包括一限位支架215，所述限位支架215上设有滑耳230，所述限位支架215呈弓形，中部套设于活动导磁金属芯子218顶端，两端下垂通过第一铆钉233铆接于胶木板210上，对活动导磁金属芯子218起导向与限位作用。

所述动触片223上设有导向槽228，所述导向槽228与限位支架215上的滑耳230留小间隙配合滑动，滑耳230增加与导向槽228的接触面积，从而降低磨损；同时防止动触片223发生旋转偏移，导致接触不良。

所述动触片223通过其上的中心通孔229内设置的绝缘定位垫片221套设在活动导磁金属芯子218上，所述动触片223上下两侧分别设有绝缘垫片220。

所述电气接触构件20还包括一缓冲机构30，所述缓冲机构30包括设置于绝缘垫片220上的缓冲弹簧219，所述缓冲弹簧219上设有弹簧限位座216，所述弹簧限位座216通过卡簧217限位于活动导磁金属芯子218上。

所述缓冲机构30还包括设置于动触片223下方绝缘垫片220下方的回位弹簧222，所述回位弹簧222下部支撑于导磁金属连接片205上，上部紧抵于绝缘垫片220，所述回位弹簧222为塔形。

所述电磁驱动机构200还包括导磁金属支架201，所述线圈架202设置在所述导磁金属支架201内，所述线圈架202上部设有导磁金属连接片205，所述线圈架202上设有线圈204，所述线圈架202内底部设有限位金属磁芯203。

所述外壳10上部还设有上盖103，所述上盖103与下壳体100之间设有防水插座102，所述防水插座102用于连接线圈的供电电源。

所述第一静触片211延伸有第一接线柱104，以及第二静触片226延伸有第二接线柱105，所述第一接线柱104与第二接线柱105伸出下壳体100，用于连接大电流电源的输入与输出。

所述第一动触点214与第二动触点224，以及第一静触点212与第二静触点225为钨触点；所述动触片223、第一静触片221及第二静触片226为紫铜板。

参考图8至图10，所述下壳体100两侧设有支架安装槽106，所述支架安装槽106上设有安装支架101。

为了方便安装及调整继电器的安装方位，在所述下壳体100侧面设有侧向安装架107，所述安装支架101与侧向安装架107能使继电器的安装方位更为多样化。

具体工作方式：

当电磁驱动机构200通电时，活动导磁金属芯子218向下运动，同步带动缓冲弹簧219、动触片223、不锈钢连接片213、以及铆接在不锈钢连接片213上的第一动触点214与第二动触点224向下运动；当不锈钢连接片213上的第一动触点214与第二动触点224接触第一静触片211上的第一静触点211及第二静触片226上的第二静触点225接触的短时间内，会产生电弧，但会被触点吸收，因触点为钨触点，不容易高温电弧腐蚀，进一步地继电器的动触片与静触片接触导通，缓冲弹簧219以压紧动触片与静触片接触力同时缓冲调整均匀，使动触片与静触片接触以承载大电流通过；

在断开继电器时，动触片223率先脱离第一静触片211与第二静触片226，而动触片223因不锈钢连接片213因为自身弹性，使得其上方的第一动触点214与第二动触点224依旧接触着第一静触片211

上的第一静触点211及第二静触片226上的第二静触点225，这就能避免因动触片223脱离而产生电弧腐蚀动触片与静触片，当动触片223脱离到一定高度时，不锈钢连接片213上的第一动触点214与第二动触点224脱离第一静触片211上的第一静触点211及第二静触片226上的第二静触点225，此时产生的电弧依旧被钨触点吸收，从而保护动触片223不被电弧腐蚀。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大电流电源继电器，包括外壳（10）、电磁驱动机构（200）和电气接触构件（20），所述外壳（10）包括下壳体（100）；所述电磁驱动机构（200），设置在下壳体（100）内，包括线圈架（202）及设置于线圈架（202）内的活动导磁金属芯子（218），其特征在于：所述电磁驱动机构（200）上设有胶木板（210），所述电气接触构件（20）包括设置在所述胶木板（210）两侧的第一静触片（211）和第二静触片（226），以及套设在活动导磁金属芯子（218）上的动触片（223），所述动触片（223）上水平的设有不锈钢连接片（213），在所述不锈钢连接片（213）两端分别设有第一动触点（214）与第二动触点（224），所述第一动触点（214）和第二动触点（224）下方与其对应的第一静触片（211）上设有第一静触点（212）和第二静触片（226）上设有第二静触点（225）, 所述动触片（223）与所述第一静触片（211）之间的距离和所述动触片（223）与第二静触片（226）之间的距离均为L1，且L1略大于第一、二动触点（214、224）与第一、二静触点（212、225）之间的距离L2，以保证继电器提前连通和延迟断开。

2.根据权利要求1所述大电流电源继电器，其特征在于，所述动触片（223）下表面与第一静触片（211）和第二静触片（226）的接触面上设有凸筋（227）。

3.根据权利要求1所述大电流电源继电器，其特征在于，还包括一限位支架（215），所述限位支架（215）上设有滑耳（230），所述限位支架（215）呈弓形，中部套设于活动导磁金属芯子（218）顶端，两端下脚连接在胶木板（210）上，对活动导磁金属芯子（218）起导向及限位作用。

4.根据权利要求3所述大电流电源继电器，其特征在于，所述动触片（223）上设有导向槽（228），所述导向槽（228）与限位支架（215）上的滑耳（230）留小间隙配合滑动。

5.根据权利要求4所述大电流电源继电器，其特征在于，所述动触片（223）通过其上的中心通孔（229）内设置的绝缘定位垫片（221）套设在活动导磁金属芯子（218）上，所述动触片（223）上下两侧分别设有绝缘垫片（220）。

6.根据权利要求1所述大电流电源继电器，其特征在于，所述电气接触构件（20）还包括一缓冲机构（30），所述缓冲机构（30）包括设置于绝缘垫片（220）上的缓冲弹簧（219），所述缓冲弹簧（219）上设有弹簧限位座（216），所述弹簧限位座（216）通过卡簧（217）限位于活动导磁金属芯子（218）上。

7.根据权利要求6所述大电流电源继电器，其特征在于，所述缓冲机构（30）还包括设置于动触片（223）下方绝缘垫片（220）下方的回位弹簧（222），所述回位弹簧（222）下部支撑于导磁金属连接片（205）上，上部紧抵于绝缘垫片（220）。

8.根据权利要求1所述大电流电源继电器，其特征在于，所述电磁驱动机构（200）还包括导磁金属支架（201），所述线圈架（202）设置在所述导磁金属支架（201）内，所述线圈架（202）上部设有导磁金属连接片（205），所述线圈架（202）上设有线圈（204），所述线圈架（202）内底部设有限位金属磁芯（203）。

9.根据权利要求1~8中任一大电流电源继电器，其特征在于，所述第一动触点（214）与第二动触点（224），以及第一静触点（212）与第二静触点（225）为钨触点。

10.根据权利要求9所述的大电流电源继电器，其特征在于，还包括一安装支架（101），所述安装支架（101）一端配合安装在所述下壳体（100）的支架安装槽（106）中，一端连接在固定物上，用于固定继电器。