CN106531554A - 接触器的无弧分断装置、接触器及无弧分断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接触器的无弧分断装置、接触器及无弧分断方法。其中，该接触器包括第一静触头、第二静触头和第一动触头，该无弧分断装置包括：双向可控硅，双向可控硅的T1端与第二静触头的第一子触点对应设置，双向可控硅的T2端与第二静触头的第二子触点对应设置；弹簧，一端与接触器的第一动触头固定连接，另一端与双向可控硅的G端相连接；其中，第一静触头与第二静触头通过导线连接，在接触器的控制端通电时，第一静触头与第一动触头接触导电；在接触器的控制端断电时，第一静触头和第一动触头断开的接触电阻所产生的电压通过弹簧、导线及第二静触头加载在双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端。本发明解决了接触器易发电弧现象的技术问题。

Description

接触器的无弧分断装置、接触器及无弧分断方法

技术领域

本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种接触器的无弧分断装置、接触器及无弧分断方法。

背景技术

交流接触器是一种用来远距离、频繁地接通和分断交流主电路及大容量控制电路的电器，是电力拖动控制系统中最重要也是最常用的控制电器。普通交流接触器分断过程中会在大分断电流的影响下产生强烈的电弧。随着新材料、新工艺的发展，交流接触器的机械寿命大幅度提高，只有机械寿命1/5至1/20的电气寿命成为影响接触器实际使用寿命的关键因素。交流接触器实现无弧分断可以大幅度提升接触器使用寿命，同时，交流接触器的可靠性、安全性、节能性也得以提高。总之，对接触器分断过程进行无弧化改造具有重大意义。

混合式交流无弧接触器通过在交流接触器主触头并联可控硅的方式，实现了交流接触器无弧接通与分断，有效提升了交流接触器的电气寿命。但现有混合式交流无弧接触器触发可控硅必须专门配置如变压器或开关电源等独立电源，或通过从控制端直接取电进行阻容降压后给回路提供触发信号等，技术上虽然可行，但是均存在触发系统、回路比较复杂的弊端，由此造成的制造成本提高、设计难度大、可靠性及耐用性随之下降等问题极大限制了混合式交流无弧接触器的设计、生产及应用。综上，现有技术中存在接触器易发电弧现象的技术问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种接触器的无弧分断装置、接触器及无弧分断方法，以至少解决现有技术中的接触器易发电弧现象的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种接触器的无弧分断装置，该接触器包括第一静触头、第二静触头和第一动触头，该无弧分断装置包括：双向可控硅，所述双向可控硅的T1端与所述第二静触头的第一子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第二静触头的第二子触点对应设置；弹簧，一端与所述接触器的所述第一动触头连接，另一端与所述双向可控硅的G端相连接；其中，所述第一静触头和所述第二静触头通过导线连接，在所述接触器的控制端通电时，所述第一静触头与所述第一动触头接触导电；在所述接触器的控制端断电时，所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压分别通过所述弹簧、所述导线及所述第二静触头加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使得所述双向可控硅导通。

进一步地，所述弹簧与所述双向可控硅的G端固定连接的一端设置有固定装置，与所述双向可控硅的G端上相应的固定装置相匹配。

进一步地，所述弹簧上设置的固定装置为卡扣。

进一步地，所述弹簧上设置的固定装置为导体。

进一步地，所述双向可控硅的T1端与所述第二静触头的第一子触点之间的距离小于所述第一动触头与所述第一静触头之间的距离。

进一步地，所述双向可控硅包括第一双向可控硅和第二双向可控硅，所述无弧分断装置还包括：第一发光二极管，所述第一发光二极管的一端与所述第一双向可控硅的T2端相连接，所述第一发光二极管的另一端与所述第二双向可控硅的T1端相连接；第二发光二极管，所述第二发光二极管的一端与所述第一双向可控硅的T1端相连接，所述发光二极管的另一端与所述第一双向可控硅的T2端相连接。

进一步地，所述无弧分断装置还包括：第一限流电阻，与所述第一发光二极管串联，设置在所述第一双向可控硅的T2和所述第二双向可控硅的T1端之间；第二限流电阻，与所述第二发光二极管串联，设置在所述第一双向可控硅的T1端和所述第一双向可控硅的T2端之间。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种接触器的无弧分断装置，该接触器包括第一静触头和第一动触头，该无弧分断装置包括：双向可控硅，设置在所述第一静触头和所述第一动触头之间，所述双向可控硅的T1端与所述第一静触头的第一子触点对应设置，并且与所述第一动触头的第三子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第一静触头的第二子触点对应设置，并且与所述第一动触头的第四子触点对应设置；弹簧，一端与所述接触器的所述第一动触头固定连接，另一端与所述双向可控硅的G端相连接；其中，在所述接触器的控制端通电时，所述第一静触头与所述第一动触头分别通过双向可控硅的T1端和T2端的触点接触导电；在所述接触器的控制端断电时，所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压通过所述弹簧及所述双向可控硅的T1端和T2端加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使得所述双向可控硅导通。

进一步地，所述双向可控硅的T1端与所述第一子触点之间的距离小于所述双向可控硅的T1端与所述第三子触点之间的距离，并且，所述双向可控硅的T1端与所述双向可控硅的T2端处于相同的水平面。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种接触器，包括：接触器本体，包括第一静触头和与所述第一静触头对应设置的第一动触头；双向可控硅，所述双向可控硅的T1端与所述第一静触头的第一子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第一静触头的第二子触点对应设置，所述双向可控硅的T1端与所述第一动触头的第三子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第一动触头的第四子触点对应设置，所述双向可控硅的G端与所述第一动触头相连接；其中，在所述接触器的控制端通电时，所述第一静触头与所述第一动触头通过所述双向可控硅的T1、T2两端触点接触导电；在所述接触器的控制端断电时，所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压分别通过所述弹簧及所述双向可控硅的T1端和T2端加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使得所述双向可控硅导通。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种基于上述无弧分断装置的无弧分断方法，包括：在所述接触器的控制端断电时，控制所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压通过所述弹簧、所述导线及所述第二静触头分别加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使所述双向可控硅导通；其中，设置在所述双向可控硅的T1端与所述第二静触头的第一子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第二静触头的第二子触点对应设置，所述弹簧的一端与所述第一动触头连接，所述弹簧的另一端与所述双向可控硅的G端相连接，在所述控制端通电时所述接触器的第一静触头与所述接触器的第一动触头接触导电。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种基于上述无弧分断装置的无弧分断方法，包括：在接触器的控制端断电时，所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压分别通过所述弹簧及所述双向可控硅的T1端和T2端分别加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，从而使得所述双向可控硅导通；其中，所述双向可控硅设置在所述第一静触头和所述第一动触头之间，所述双向可控硅的T1端与所述第一静触头的第一子触点对应设置，并且与所述第一动触头的第三子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第一静触头的第二子触点对应设置，并且与所述第一动触头的第四子触点对应设置，所述弹簧的一端与所述接触器的所述第一动触头固定连接，所述弹簧的另一端与所述双向可控硅的G端相连接，在所述控制端通电时，所述接触器的第一静触头通过所述双向可控硅的T1端、T2端触点与所述接触器的第一动触头导电。

本发明实施例提供了接触器的无弧分断装置及无弧分断方法，其中，该接触器包括第一静触头、第二静触头和第一动触头，该无弧分断装置包括双向可控硅，双向可控硅的T1端与第二静触头的第一子触点对应设置，双向可控硅的T2端与第二静触头的第二子触点对应设置；弹簧，一端与接触器的第一动触头连接，另一端与双向可控硅的G端相连接；其中，第一静触头和所述第二静触头通过导线连接，在接触器的控制端通电时，第一静触头与第一动触头接触导电；在接触器的控制端断电时，第一静触头和第一动触头断开的接触电阻所产生的电压分别通过弹簧、导线及第二静触头加载在双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使得双向可控硅导通，从而解决了现有技术中的接触器易发电弧现象的技术问题，进而达到了在接触器分断过程中无弧的技术效果。

本发明简单可靠，设计巧妙，通过将接触器与双向可控硅的优点合二为一，利用可控硅导通时间快而接触器接通时间慢的特点，确保在接触器分断过程中无电弧产生。和现有技术相比，本发明的有益效果有以下几点：1、本发明电路简单、同步性好、结构可靠性强、成本低、体积小，同时双向可控硅只在接触器闭合、分断动作过程中短暂工作，确保了双向可控硅的工作可靠性；2、由于双向可控硅只借助于接触器动作完成触发，便于进行模块化设计，不需要对接触器本体做任何结构变动；3、由于实现了无弧分断，避免了接触器触头受电弧烧蚀的影响，显著提高了接触器的电气寿命，降低了接触器触头的生产工艺要求，取消了传统接触器的灭弧机构；4、由于实现了无弧分断，能够应用于具有防火、防爆要求的场合，对绿色、安全、节约型电网建设有重要的实际意义。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的结构示意图；

图2(a)示出了一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置中的双向可控硅的结构示意图；

图2(b)示出了另一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置中的双向可控硅的结构示意图；

图3示出了一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置中的弹簧的结构示意图；

图4示出了另一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的结构示意图；

图5(a)示出了一种无灭弧措施的传统接触器的分断过程的波形图；

图5(b)示出了一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的分断过程的波形图；

图6(a)示出了另一种无灭弧措施的传统接触器的分断过程的波形图；

图6(b)示出了另一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的分断过程的波形图；

图7示出了又一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先对本发明实施例所涉及的技术术语作如下解释：

接触器：一般分为交流接触器和直流接触器，可应用于电力、配电与用电。接触器(Contactor)广义上是指工业用电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合以达到控制负载的电器。

动触头：开关、继电器以及接触器随执行机构动作的触头为动触头，动触头的位置改变会导致电路状态的改变。

静触头：静触头与动触头的工作方式对立，即开关、继电器以及接触器不随执行机构动作的触头为静触头。

触点：触点是触头上负担电接触的主要结构,一般显凸起结构,是最重要的一类电接触形式，是电器的薄弱环节，触点接触可靠性及失效的研究具有非常重要的意义。

双向可控硅：一种比较理想的交流开关器件，具体地，双向可控硅是一种三端双向交流开关。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种接触器的无弧分断装置的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1示出了一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的结构示意图，如图1所示，该接触器包括第一静触头11、第二静触头12和第一动触头13，该无弧分断装置包括：双向可控硅14，双向可控硅的T1端15与第二静触头的第一子触点16对应设置，双向可控硅的T2端17与第二静触头的第二子触点18对应设置；弹簧19，一端与接触器的第一动触头13连接，另一端与双向可控硅的G端相连接；其中，第一静触头11和第二静触头12通过导线连接，在接触器的控制端通电时，第一静触头11与第一动触头13接触导电；在接触器的控制端断电时，由于第一动触头13的运动，使第一静触头11与第一动触头13间的接触面积不断减小，接触电阻随接触面的减小而增大，第一静触头11与第一动触头13间产生接触电压，该电压加载在双向可控硅的T1端15和G端之间，使双向可控硅14的T1端15和G端回路中产生触发电流。同时由于双向可控硅14的T1端15和T2端17并联于第一静触头11与第一动触头13之间，双向可控硅14的T1端15和T2端17加载有主电路压降。当双向可控硅14满足导通条件，，以使得双向可控硅14在第一静触头11与第一动触头13分断前先期导通。

本发明实施例提供了接触器的无弧分断装置，其中，该接触器包括第一静触头、第二静触头和第一动触头，该无弧分断装置包括双向可控硅，设置在双向可控硅的T1端与第二静触头的第一子触点对应设置，双向可控硅的T2端与第二静触头的第二子触点对应设置；弹簧，一端与接触器的第一动触头连接，另一端与双向可控硅的G端相连接；其中，第一静触头和所述第二静触头通过导线连接，在接触器的控制端通电时，第一静触头与第一动触头接触导电；在接触器的控制端断电时，第一静触头和第一动触头断开的接触电阻所产生的电压通过弹簧、导线及第二静触头加载在双向可控硅的T1和G端、T1和T2端，以使得双向可控硅导通，从而解决了现有技术中的接触器易发电弧现象的技术问题，进而达到了在接触器分断过程中无弧的技术效果。

可选地，图1示出的接触器的无弧分断装置中，双向可控硅及其触点结构集成于传统接触器之外的模块中，通过与接触器卡扣连接，可以实现内部结构与接触器的同步机械动作，从而实现了接触器的无弧分段，以及在静态时双向可控硅与主电路的电气隔离。

具体地，当接触器控制端加电时，电磁线圈得电，接触器衔铁吸合，并带动上部通过卡扣连接的双向可控硅及动触点结构向下运动，由于双向可控硅及触点结构与其与第二静触头的距离小于接触器的第一动触头、与第一静触头的距离，同时因双向可控硅结构并联于接触器主触点结构两端，故双向可控硅T1、T2端先期加电。但是，由于双向可控硅的G端无电流触发，因此主电路并不导通。当接触器动触点结构继续向下运动至接触第一静触头时，主电路电流通过接触器的第一动触头和第一静触头，使电路导通，动触点继续压紧直至达到稳定状态。

进一步，当接触器控制端断电时，电磁线圈失电，接触器的压紧弹簧带动接触器衔铁释放，并带动上部通过卡扣连接的双向可控硅及动触头结构向上运动，由于此时双向可控硅及触头结构的拉紧行程大于接触器第一动触头和第一静触头的压紧行程，故接触器第一动触头和第一静触头将先期分开，当机构继续运动，接触器第一动触头和第一静触头尚未完全分开，此时第一动触头和第一静触头将产生较大的接触电阻，此时主电路并未分离，使双向可控硅T1及G端之间形成回路，产生一瞬时触发电流，同时由于接触电阻的存在，双向可控硅T1、T2端之间加载有主电路压降，该门级触发电流及双向可控硅T1、T2端电压使双向可控硅瞬时导通，主电路电流通过双向可控硅T1、T2端流过，从而使得接触器第一动触头和第一静触头分断过程中完全不会产生电弧。当接触器动触点结构继续向上运动时，第一动触头和第一静触头已实现分断，双向可控硅G端再无触发信号产生，流经双向可控硅主电路的电流在主电路交流电流过零(对于50Hz交流电最长时间为10ms，即交流电半个波)后自然过零关断，随后，双向可控硅两端触点也与主电路断开，上述整个过程可以使接触器无电弧产生。

需要说明的是，接触器可以有多对第一静触头，每对静触头都连接有一个双向可控硅，例如，某个接触器有三对第一静触头，则该三对静触头中的每对静触头均可连接本申请实施例中的无弧分断装置。

可选地，图2(a)和图2(b)示出了根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置中的双向可控硅的结构示意图，需要说明的是，图2(a)为双向可控硅的正视图，图2(b)为双向可控硅的俯视图，如图2(a)或图2(b)所示，该双向可控硅包括双向可控硅芯片21、双向可控硅的T1端22、双向可控硅的T2端23、双向可控硅的竖直方向上的两个双向触点24和25、双向可控硅的G端26。该双向可控硅可以设置在条形绝缘支片27上。

可选地，弹簧与双向可控硅固定连接的一端设置有固定装置，与双向可控硅G端相应的固定装置相匹配。该固定装置可以由定位件、紧固件等组成。

可选地，弹簧上设置的固定装置为卡扣，其中，卡扣是用于一个零件与另一个零件的嵌入连接或整体闭锁的机构，一般具有安装拆卸方便、免工具拆卸等优点。

可选地，弹簧上设置的固定装置为导体。

可选地，图3示出了一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置中的弹簧19的结构示意图，如图3所示，该弹簧可以包括拉紧弹簧191和压紧弹簧192，拉紧弹簧191和压紧弹簧192之间可以设置有导电滑片193，其中，该导电滑片193的结合方式可以为上端片固定，下端片压紧。

可选地，双向可控硅的T1端与第二静触头的第一子触点之间的距离小于第一动触头与第一静触头之间的距离。具体地，由于双向可控硅及触点结构与其静触头的距离小于接触器动、静触头的距离，同时因双向可控硅结构并联于接触器主触头结构两端，故双向可控硅T1、T2端先期加电，此外，由于双向可控硅的G端无电流触发，主电路并不导通。

可选地，图4示出了另一种根据本发明实施例的一种接触器的无弧分断装置的电路示意图，如图4所示，双向可控硅包括第一双向可控硅Triac1和第二双向可控硅Triac2，无弧分断装置还包括：第一发光二极管Led1，第一发光二极管Led1的一端与第一双向可控硅Triac1的T2端相连接，第一发光二极管Led1的另一端与第二双向可控硅Triac2的T1端相连接；第二发光二极管Led2，第二发光二极管Led2的一端与第一双向可控硅Triac1的T1端相连接，第二发光二极管Led2的另一端与第一双向可控硅Triac1的T2端相连接。

具体地，发光二极管可用于指示双向可控硅的故障状态，例如，在主电路L1、L2加电，接触器主触头KM1、KM2处于断开状态之下，当第一发光二极管常亮时，其指示与第一发光二极管串联的第一双向可控硅发生故障；当第二发光二极管未亮时，其指示与第二发光二极管串联的第二双向可控硅未发生故障，需要说明的是，发光二级管的显示时间、显示颜色、显示亮度以及指示规则等在此不做赘述。

可选地，仍如图4所示，无弧分断装置还包括：第一限流电阻R1，与第一发光二极管Led1串联，设置在第一双向可控硅Triac1的T2和第二双向可控硅Triac2的T1端之间；第二限流电阻R2，与第二发光二极管Led2串联，设置在第一双向可控硅Triac1的T1端和第一双向可控硅Triac1的T2端之间。

可选地，图5(a)和图5(b)示出了根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的波形图，用以详细描述接触器的无弧分断过程中，连接该接触器的动、静触头的示波器上可以显示的波形变化情况。

可选地，图5(a)示出了一种无灭弧措施的传统接触器的分断过程的波形图，如图5(a)所示，示波器的表笔接触普通交流接触器的动、静触头，经实验可以测得完整的闭合、分断过程的波形图。具体地，在接触器触头分开的瞬间，由于触头拉弧致使触头两端产生较大的弧电压(指动、静触头两端从起弧直到电弧被动、静触头分离运动所拉断的过程中动、静触头两端的压降)。需要说明的是，此时示波器量程为20V每格，不同实验所产生的电压存在差异。

可选地，图5(b)示出了一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的分断过程的波形图，如图5(b)所示，示波器表笔接驳无弧交流接触器的动、静触头(也就是双向可控硅的G端和T2端)，经实验可以测得完整的闭合、分断过程的波形图。具体地，在接触器触头分开瞬间，由于双向可控硅并联在动、静触头两端，同时双向可控硅的G端连接在动触头上，动、静触头的分断过程给双向可控硅的导通提供了条件，主电路电流在动、静触头分离瞬间被转移到双向可控硅上，使动、静触头分离过程不具备起弧条件，从而实现无弧。需要说明的是，此时示波器量程为1V每格；不同实验时产生的电压基本无差异，并取决于双向可控硅门级触发电压。

可选地，图6(a)和图6(b)示出了另一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的波形图，用以进一步描述接触器的无弧分断过程中，连接该接触器触头两端及负载两端的示波器上可以显示的波形变化情况。

可选地，图6(a)示出了另一种无灭弧措施的传统接触器的分断过程的波形图。如图6(a)所示，示波器一只表笔接在接触器某相主触头两端得到波形1，同时，示波器另一只表笔接在负载两端得到波形2，经实验测得完整的分断过程的波形图(为方便观察，示波器表笔均用×10档)。可以看到，当分断主电路时，波形1即接触器某相主触头两端的电压有一个短暂的陡然上升现象，同时，负载两端的电压也有下降。这是因为传统接触器在分断过程中，随着动、静触头逐渐分离，动触头的运动，使动、静触点间的接触面不断减小，在电路中动、静触头两端形成压降，使得负载两端电压也相应降低。随着动、静触头进一步分离，由于在动、静触点之间很小的接触面间存在很大的电流密度，动、静触头分开时，该电流瞬间击穿空气，形成电弧，而随着动触头进一步运动，直到电弧被拉断，波形1即接触器主触头两端的电压才呈现正常的交流波形，而此时电路也才被真正切断，波形2回到零点。

可选地，图6(b)示出了另一种根据本发明实施例的接触器的无弧分断装置的分断过程的波形图，如图6(b)所示，示波器一只表笔接在接触器某相主触头两端得到波形1，同时，示波器另一只表笔接在负载两端得到波形2，经实验测得完整的分断过程的波形图(为方便观察，示波器表笔均用×10档)。可以看到，当分断主电路时，波形1即接触器某相主触头两端的电压总是过零后自然关断，同时，负载两端的电压也是从零电压点开始接通。这是因为，采用了本发明无弧分断方法的无弧接触器，当分断时，由于动触头的运动，接触电阻的增大导致的动、静触头两端压降给双向可控硅的导通提供了条件，使双向可控硅在动、静触头分离时刻前导通，等到电流经过零点，且构成双向可控硅导通的条件不再能够使双向可控硅导通时，电路自然过零关断，从而形成过零分断的波形图。可以想到，在图中所示分段点之前半个波内的某个时间点，接触器动、静触头事实上已经分开。

实施例2

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种接触器的无弧分断装置，如图7所示，该接触器包括第一静触头41和第一动触头42，该无弧分断装置包括：双向可控硅43，设置在第一静触头41和第一动触头42之间，双向可控硅43的T1端44与第一静触头41的第一子触点45对应设置，并且与第一动触头42的第三子触点46对应设置，双向可控硅43的T2端47与第一静触头41的第二子触点48对应设置，并且与第一动触头42的第四子触点49对应设置；弹簧40，一端与接触器的第一动触头42固定连接，另一端与双向可控硅43的G端相连接；其中，在接触器的控制端通电时，第一静触头41与第一动触头42接触导电；在接触器的控制端断电时，第一静触头41和第一动触头42断开的接触电阻所产生的电压通过弹簧40及双向可控硅43的T1端44和T2端47加载在所述双向可控硅的T1端44和G端、T1端44和T2端47之间以使得双向可控硅43导通。

具体地，当接触器控制端加电时，电磁线圈得电，接触器衔铁吸合，并带动可控硅及动触头结构向下运动，由于可控硅及触头结构处于接触器第一动触头和第一静触头之间，同时并联于接触器主触点结构两端，故可控硅T1、T2端先期加电，但由于G端无电流触发，主电路并不导通，此时可控硅及触头结构处于压紧状态。当接触器动触点结构继续向下运动并接触可控硅两边的双向触点结构时，主电路电流通过接触器第一动触头和第一静触头，使主电路导通，第一动触头继续压紧，直至达到稳定状态。

进而，当接触器控制端断电时，电磁线圈失电，接触器主压紧弹簧带动接触器衔铁释放，并带动接触器第一动触头、可控硅及触头结构向上运动，由于可控硅及触头结构处于接触器第一动触头和第一静触头之间，故接触器第一动触头将先期分开，当机构继续运动，接触器第一动触头与下部处于压紧状态的可控硅两端的双向触点将分未分，此时将在其间产生较大的接触电阻，但此时主电路并未分离，因此使可控硅T1及G端之间形成回路，产生瞬时触发电流，同时由于接触电阻的存在，双向可控硅T1、T2端之间加载有主电路压降，该门级触发电流及双向可控硅T1、T2端电压使双向可控硅瞬时导通，主电路电流通过可控硅T1、T2端流过，从而使得接触器第一动触头与下部处于压紧状态的双向可控硅及触头结构分断过程中完全不会产生电弧。当接触器动触点结构继续向上运动时，第一动触头已实现分断，可控硅G端再无触发信号产生，流经可控硅主电路的电流在主电路交流电流过零(对于50Hz交流电最长时间为10ms，即交流电半个波)后自然过零关断，随后，可控硅两端触点也会与主电路断开，上述整个过程可以使接触器无电弧产生。

可选地，双向可控硅的T1端与第一子触点之间的距离小于双向可控硅的T1端与第三子触点之间的距离，并且，双向可控硅的T1端与双向可控硅的T2端处于相同的水平面。T1端和T2端处于同一水平面可以确保在与第一静触头的子触点接触时保持同时性和一致性。

实施例3

根据本发明实施例的又一个方面，还提供了一种接触器，包括：接触器本体，包括第一静触头和与第一静触头对应设置的第一动触头；双向可控硅，双向可控硅的T1端与第一静触头的第一子触点对应设置，双向可控硅的T2端与第一静触头的第二子触点对应设置，双向可控硅的T1端与第一动触头的第三子触点对应设置，双向可控硅的T2端与第一动触头的第四子触点对应设置，双向可控硅的G端与第一动触头相连接；其中，在接触器的控制端通电时，第一静触头通过双向可控硅的T1、T2两端触点与接触器的第一动触头导电。；在接触器的控制端断电时，第一静触头和第一动触头断开的接触电阻所产生的电压通过弹簧及双向可控硅的T1端和T2端加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端之间，以使得双向可控硅导通。

可选地，该接触器可以有多对第一静触头，每对静触点都连接有一个双向可控硅，例如，某个接触器有三对第一静触头，则该三对静触点中的每对静触点均可连接本申请实施例中的无弧分断装置。可选地，接触器在无弧分断过程中的工作原理简述如下：在接触器主触头分段过程中，由于动触头的运动，使动、静触头间的接触面不断减小，电流密度不断增大，接触电阻随接触面的减小而越来越大，从而使得其间产生接触电压Vt，该电压加载在双向可控硅的T1端和G端两端，使回路中产生电流It，当回路中电流强度大于双向可控硅的门级触发电流I_GT时，可控硅瞬时导通。由于可控硅导通速度极短，使得接触器动触点开始离开静触点并产生电弧之前双向可控硅已经先期导通，从而使分断过程不会产生电弧。

实施例4

根据本发明实施例的又一个方面，还提供了一种基于上述无弧分断装置的无弧分断方法，包括：

步骤S10，在接触器的控制端断电时，第一静触头和第一动触头断开时产生接触电阻，此时主电路尚处于接通状态，该接触电阻使接触器的动、静触头之间产生电压，该电压通过弹簧、导线及第二静触头加载在双向可控硅的T1和G端、T1和T2端，以使双向可控硅导通。

其中，设置在双向可控硅的T1端与第二静触头的第一子触点对应设置，双向可控硅的T2端与第二静触头的第二子触点对应设置，弹簧的一端与接触器的第一动触头连接，弹簧的另一端与双向可控硅的G端相连接，在控制端通电时接触器的第一静触头与接触器的第一动触头接触导电。

可选地，通过执行步骤S10，可以利用可控硅导通时间快而接触器接通时间慢的特点，确保在接触器断开过程中无电弧产生，从而既延长了接触器的使用寿命，又大大提升了接触器的安全性能，而且节能环保、成本低廉。

实施例5

根据本发明实施例的又一个方面，还提供了一种接触器的无弧分断方法，包括：

步骤S20：在接触器的控制端断电时，第一静触头和第一动触头断开时产生接触电阻，此时主电路尚处于接通状态，该接触电阻使接触器的动、静触头之间产生电压，该电压通过弹簧及双向可控硅的T1和T2端加载在双向可控硅的T1和G端、T1和T2端，从而使得双向可控硅导通，

其中，双向可控硅设置在第一静触头和第一动触头之间，双向可控硅的T1端与第一静触头的第一子触点对应设置，并且与第一动触头的第三子触点对应设置，双向可控硅的T2端与第一静触头的第二子触点对应设置，并且与第一动触头的第四子触点对应设置，弹簧的一端与接触器的第一动触头固定连接，弹簧的另一端与双向可控硅的G端相连接，在控制端通电时接触器的第一静触头与接触器的第一动触头通过双向可控硅的T1、T2两端触点导电。

可选地，通过执行步骤S20，可以利用可控硅导通时间快而接触器接通时间慢的特点，确保在接触器断开、闭合过程中无电弧产生，从而既延长了接触器的使用寿命，又大大提升了接触器的安全性能，而且节能环保、成本低廉。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种接触器的无弧分断装置，所述接触器包括第一静触头、第二静触头和第一动触头，其特征在于，所述无弧分断装置包括：

双向可控硅，所述双向可控硅的T1端与所述第二静触头的第一子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第二静触头的第二子触点对应设置；

弹簧，一端与所述接触器的所述第一动触头固定连接，另一端与所述双向可控硅的G端相连接；

其中，所述第一静触头和所述第二静触头通过导线连接，在所述接触器的控制端通电时，所述第一静触头与所述第一动触头接触导电；在所述接触器的控制端断电时，所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压分别通过所述弹簧、所述导线及所述第二静触头加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使得所述双向可控硅导通。

2.根据权利要求1所述的无弧分断装置，其特征在于，所述弹簧与所述双向可控硅的G端固定连接的一端设置有固定装置，与所述双向可控硅的G端相应的固定装置相匹配。

3.根据权利要求2所述的无弧分断装置，其特征在于，所述弹簧上设置的固定装置为卡扣。

4.根据权利要求2或3所述的无弧分断装置，其特征在于，所述弹簧上设置的固定装置为导体。

5.根据权利要求1所述的无弧分断装置，其特征在于，所述双向可控硅的T1端与所述第二静触头的第一子触点之间的距离小于所述第一动触头与所述第一静触头之间的距离。

6.根据权利要求1所述的无弧分断装置，其特征在于，所述双向可控硅包括第一双向可控硅和第二双向可控硅，所述无弧分断装置还包括：

第一发光二极管，所述第一发光二极管的一端与所述第一双向可控硅的T2端相连接，所述第一发光二极管的另一端与所述第二双向可控硅的T1端相连接；

第二发光二极管，所述第二发光二极管的一端与所述第二双向可控硅的T2端相连接，所述第二发光二极管的另一端与所述第一双向可控硅的T1端相连接。

7.根据权利要求6所述的无弧分断装置，其特征在于，所述无弧分断装置还包括：

第一限流电阻，与所述第一发光二极管串联，设置在所述第一双向可控硅的T2和所述第二双向可控硅的T1端之间；

第二限流电阻，与所述第二发光二极管串联，设置在所述第一双向可控硅的T1端和所述第一双向可控硅的T2端之间。

8.一种接触器的无弧分断装置，所述接触器包括第一静触头和第一动触头，其特征在于，所述无弧分断装置包括：

双向可控硅，设置在所述第一静触头和所述第一动触头之间，所述双向可控硅的T1端与所述第一静触头的第一子触点对应设置，并且与所述第一动触头的第三子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第一静触头的第二子触点对应设置，并且与所述第一动触头的第四子触点对应设置；

弹簧，一端与所述接触器的所述第一动触头固定连接，另一端与所述双向可控硅的G端相连接；

其中，在所述接触器的控制端通电时，所述第一静触头与所述第一动触头分别通过所述双向可控硅的T1端和T2端的触点导电；在所述接触器的控制端断电时，所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压通过所述弹簧及所述双向可控硅的T1端和T2端加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使得所述双向可控硅导通。

9.根据权利要求8所述的无弧分断装置，其特征在于，所述双向可控硅的T1端与所述第一子触点之间的距离小于所述双向可控硅的T1端与所述第三子触点之间的距离，并且，所述双向可控硅的T1端与所述双向可控硅的T2端处于相同的水平面。

10.一种接触器，其特征在于，包括：

接触器本体，包括第一静触头和与所述第一静触头对应设置的第一动触头；

双向可控硅，所述双向可控硅的T1端与所述第一静触头的第一子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第一静触头的第二子触点对应设置，所述双向可控硅的T1端与所述第一动触头的第三子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第一动触头的第四子触点对应设置，所述双向可控硅的G端与所述第一动触头相连接；

其中，在所述接触器的控制端通电时，所述第一静触头与所述第一动触头通过所述双向可控硅的两端触点导电；在所述接触器的控制端断电时，所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压分别通过弹簧及所述双向可控硅的T1端和T2端加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使得所述双向可控硅导通。

11.一种基于权利要求1至9中任一项所述接触器的无弧分断装置的无弧分断方法，其特征在于，包括：

在所述接触器的控制端断电时，所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压通过所述弹簧、所述导线及所述第二静触头分别加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使所述双向可控硅导通；

其中，所述第一静触头和所述第二静触头通过导线连接，所述双向可控硅的T1端与所述第二静触头的第一子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第二静触头的第二子触点对应设置，所述弹簧的一端与所述第一动触头连接，所述弹簧的另一端与所述双向可控硅的G端相连接，在所述控制端通电时，所述接触器的第一静触头与所述接触器的第一动触头接触导电。

12.一种基于权利要求1至9中任一项所述接触器的无弧分断装置的无弧分断方法，其特征在于，包括：

在接触器的控制端断电时，所述第一静触头和所述第一动触头断开的接触电阻所产生的电压分别通过所述弹簧及所述双向可控硅的T1端和T2端分别加载在所述双向可控硅的T1端和G端、T1端和T2端，以使所述双向可控硅导通；

其中，所述双向可控硅设置在所述第一静触头和所述第一动触头之间，所述双向可控硅的T1端与所述第一静触头的第一子触点对应设置，并且与所述第一动触头的第三子触点对应设置，所述双向可控硅的T2端与所述第一静触头的第二子触点对应设置，并且与所述第一动触头的第四子触点对应设置，所述弹簧的一端与所述接触器的所述第一动触头固定连接，所述弹簧的另一端与所述双向可控硅的G端相连接，在所述控制端通电时，所述接触器的第一静触头通过所述双向可控硅的T1端、T2端触点与所述接触器的第一动触头导电。