CN108922827A - 一种四断点接触器中的接触机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四断点接触器中的接触机构，包括：动触头结构，包括第一动触头、第二动触头、一个动触头支架、两个超程弹簧、三个卡簧、两个导杆和一个连杆，动触头支架通过其中一个卡簧套设在连杆的顶部并具有第一端和第二端，两个导杆分别竖直设置于动触头支架的第一端和第二端；静触头结构，包括第一静触头、第二静触头、第三静触头、第四静触头、一个导电板和一个陶瓷座，陶瓷座上设有四个镂空孔，第一静触头、第二静触头、第三静触头和第四静触头的底部均设有一个静触点并分别通过一个镂空孔而露出，第一静触头和第二静触头的顶部通过导电板连接；灭弧结构，包括四块永磁体和两个永磁压板，两个永磁压板均呈凵形并围设在陶瓷座的四周。

Description

一种四断点接触器中的接触机构
技术领域
本发明涉及接触器这一技术领域，具体而言，涉及一种四断点接触器中的接触机构。
背景技术
接触器在工业控制系统中有着广泛的应用，为了保证控制电路的长期、可靠运行，研究接触器的电寿命十分重要。为了提高接触器的电寿命，需要提升其熄弧能力、缩短燃弧时间以及减少触头烧蚀。目前，接触器多为普通双断点结构，在触头开距一定的情况下，此种接触方式形成的是2个电弧串联，即只有4个极旁压降以及2个弧柱区压降，使得总的电弧电压相对较低，不利于熄弧，故双断点结构的接触方式燃弧时间较长，对触头的烧蚀较为严重，电寿命较短。此外，双断点结构的接触方式可开断的电压电流等级较低，耐压能力有待提高。
发明内容
本发明提供一种四断点接触器中的接触机构，用以解决上述现有技术中存在的至少一个问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种四断点接触器中的接触机构，其包括：
动触头结构，包括第一动触头、第二动触头、一个动触头支架、两个超程弹簧、三个卡簧、两个导杆和一个连杆，动触头支架通过其中一个卡簧套设在连杆的顶部并具有第一端和第二端，两个导杆分别竖直设置于动触头支架的第一端和第二端，每一导杆上由上至下依次套设卡簧、第一动触头/第二动触头和超程弹簧，第一动触头和第二动触头均具有第一动触点和第二动触点；
静触头结构，包括第一静触头、第二静触头、第三静触头、第四静触头、一个导电板和一个陶瓷座，陶瓷座上设有四个镂空孔，第一静触头、第二静触头、第三静触头和第四静触头的底部均设有一个静触点并分别通过一个镂空孔而露出，其中，第一静触头和第二静触头的顶部通过导电板连接；
灭弧结构，包括四块永磁体和两个永磁压板，两个永磁压板均呈凵形并围设在陶瓷座的四周，四块永磁体分别设置于永磁压板的凵形开口与陶瓷座之间，以形成吹弧磁场；
其中，当触头闭合时，第一动触头上的第一触点和第二触点分别与第一静触头和第三静触头底部的静触点相接触，第二动触头上的第一触点和第二触点分别与第二静触头和第四静触头底部的静触点相接触。
在本发明的一实施例中，第一静触头、第二静触头、第三静触头、第四静触头的顶部均设有内螺纹孔，导电板上设有两个光孔，第一静触头、第二静触头顶部的内螺纹孔与光孔通过螺杆固定，第三静触头、第四静触头顶部的内螺纹孔用于与外部接线连接。
在本发明的一实施例中，第一动触头和第二动触头的中部均设有一凸部，动触头支架上设有与凸部相匹配的两个凹部，以使得第一动触头和第二动触头仅能够沿导杆往复运动而不能转动。
在本发明的一实施例中，所述动触头支架由绝缘材料制成。
本发明提供的四断点接触器中的接触机构改进了触点之间接触与断开的方式，在触头开距一定的情况下，极旁压降与弧柱区压降均增加一倍，有利于快速熄弧、减少触头烧蚀以及提高接触器的寿命与耐压耐流能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的动触头结构的结构示意图(侧视图)；
图2为本发明一实施例的动触头结构的结构示意图(俯视图)；
图3为本发明一实施例的静触头结构、灭弧结构的整体示意图；
图4为本发明一实施例的静触头结构、灭弧结构的结构示意图(俯视图)；
图5为本发明一实施例的陶瓷座的设置部位示意图；
图6为本发明一实施例的陶瓷座的形状示意图；
图7为本发明一实施例的陶瓷座的工程图；
图8为本发明一实施例的第一静触头～第四静触头的剖视图；
图9为本发明一实施例的第一静触头～第四静触头的整体视图；
图10为本发明一实施例的动触头支架的整体视图；
图11为本发明一实施例的动触头支架的俯视图；
图12为本发明一实施例的动触头支架的主视图；
图13为本发明一实施例的第一动触头/第二动触头的示意图；
图14、图15为卡簧的示意图；
图16为本发明中的触头闭合示意图；
图17为本发明中的触头闭合时电流流向示意图。
具体实施方式
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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种四断点接触器中的接触机构，其包括：
动触头结构，图1为本发明一实施例的动触头结构的结构示意图(侧视图)，图2为本发明一实施例的动触头结构的结构示意图(俯视图)，如图1、图2所示，动触头结构包括第一动触头a1、第二动触头a2、一个动触头支架a9、两个超程弹簧a10/a11、三个卡簧a3/a4/a5(如图14、图15所示)、两个导杆a6/a7和一个连杆a8，动触头支架a9由绝缘材料制成，动触头支架a9通过其中一个卡簧a4套设在连杆a8的顶部并具有第一端a9-1和第二端a9-2，两个导杆a6/a7分别竖直设置于动触头支架的第一端a9-1和第二端a9-2，每一导杆a6/a7上由上至下依次套设卡簧a3/a5、第一动触头a1/第二动触头a2和超程弹簧a10/a11，第一动触头a1和第二动触头a2均具有第一动触点和第二动触点；
静触头结构，图3为本发明一实施例的静触头结构、灭弧结构的整体示意图，图4为本发明一实施例的静触头结构、灭弧结构的结构示意图(俯视图)，如图3、图4所示，静触头结构包括第一静触头a12、第二静触头a13、第三静触头a14、第四静触头a15、一个导电板a16和一个陶瓷座a17(如图5、图6)，陶瓷座a17上设有四个镂空孔，第一静触头a12、第二静触头a13、第三静触头a14、第四静触头a15的底部均设有一个静触点并分别通过一个镂空孔而露出，其中，第一静触头a12和第二静触头a13的顶部通过导电板连接；
为了更清楚说明本发明中的陶瓷座，请进一步参考图5、图6、图7，图5为本发明一实施例的陶瓷座的设置部位示意图，图6为本发明一实施例的陶瓷座的形状示意图，图7为本发明一实施例的陶瓷座的工程图，可以看出，四个镂空孔呈阵列形式设置，以对应于第一静触头a12、第二静触头a13、第三静触头a14、第四静触头a15。
灭弧结构，包括四块永磁体a18/a19/a20/a21和两个永磁压板a22/a23，两个永磁压板a22/a23均呈凵形并围设在陶瓷座a17的四周，四块永磁体a18/a19/a20/a21分别设置于永磁压板a22/a23的凵形开口与陶瓷座a17之间，以形成吹弧磁场；四块用于吹弧的永磁体a18/a19/a20/a21放置在动触头结构和静触头结构两侧，形成吹弧磁场，永磁压板a22/a23可以减少永磁体漏磁，增加动、静触头之间的磁场强度。
本发明使用时，连杆a8竖立在地面上，其他各部件按照图示位置关系依次设置。
图16为本发明中的触头闭合示意图，如图16所示，当触头闭合时，第一动触头a1上的第一触点和第二触点分别与第一静触头a12和第三静触头a14底部的静触点相接触，第二动触头a2上的第一触点和第二触点分别与第二静触头a13和第四静触头a15底部的静触点相接触。
图17为本发明中的触头闭合时电流流向示意图，如图17所示，当触头闭合时，电路从第四静触头a15流入，第四静触头a15与第一动触头a1的第一动触点接触，从而电流流入第一动触头a1的第一动触点，第一动触头a1的第二动触点与第二静触头a13接触，从而电流流入第二静触头a13，第二静触头a13通过导电板a16与第一静触头a12连接，从而电流流入第一静触头a12，第一静触头a12与第二动触头a2的第二动触点连接，从而电流流入第二动触头a2，第二动触头a2的第一动触点与第三静触头a14连接，从而电流从第三静触头a14流出。由以上电流流向可知，当触头闭合时形成四个接触点。
当本发明中的触头分离时，四个接触点变成四个断点，四个断点处分别产生电弧，四个电弧为串联。另外，第一动触头a1、第二动触头a2与一静触头a12、第二静触头a13、第三静触头a14、第四静触头a15相接触的表面应处理成平面，并且位于同一侧的触头的表面无论何时均位于同一平面，以保证触头之间可以严密贴合或切实分开，此对于本领域技术人员为公知常识，在此不予赘述。
本发明的工作原理如下：
本发明主要是从提高电弧静态伏-安特性的角度出发，使得电弧不能稳定燃烧而趋于熄灭。电弧电压Uh可用下式表示
Uh＝nU0+El'
其中，n为串联的电弧数，U0为一段电弧的总极旁压降，E为弧柱电场强度，l'为串联电弧的长度之和。
由上式可知，增加串联电弧的段数，可提高电弧极旁压降以及增长电弧总长度，进而提高电弧电压。由以上描述和相关附图可知，本发明中的静触点和动触点均有4个，接触器工作时可以实现四断点同时分断。
可见，本发明通过增加分断点个数，四个断点同时分断，形成四段电弧串联，与双断点结构相比，串联电弧的段数增加一倍。这四段电弧中，每一段都有一阴极和阳极压降，即共形成8个极旁压降，极旁压降增加一倍。同时，在触头开距一定的情况下，电弧段数的增加，使得串联电弧的长度之和增加一倍，即弧柱区的总长度增加，弧柱区压降增大一倍，电弧电压大为增加。电弧静态伏-安特性的提高，有利于快速熄弧，减少触头烧蚀，提高接触器的寿命与耐压耐流能力。
图8为本发明一实施例的第一静触头～第四静触头的剖视图，图9为本发明一实施例的第一静触头～第四静触头的整体视图，如图8、图9所示，第一静触头a12、第二静触头a13、第三静触头a14、第四静触头a15的顶部均设有内螺纹孔，导电板a16上设有两个光孔，第一静触头a12、第二静触头a13顶部的内螺纹孔与光孔通过螺杆固定，第三静触头a14、第四静触头a15顶部的内螺纹孔用于与外部接线连接。
图10为本发明一实施例的动触头支架的整体视图，图11为本发明一实施例的动触头支架的俯视图，图12为本发明一实施例的动触头支架的主视图，图13为本发明一实施例的第一动触头/第二动触头的示意图，如图10～图13所示，第一动触头a1和第二动触头a2的中部均设有一凸部，动触头支架a9上设有与凸部相匹配的两个凹部，以使得第一动触头a1和第二动触头a2仅能够沿导杆a6/a7往复运动而不能转动。
本发明提供的四断点接触器中的接触机构改进了触点之间接触与断开的方式，在触头开距一定的情况下，极旁压降与弧柱区压降均增加一倍，有利于快速熄弧、减少触头烧蚀以及提高接触器的寿命与耐压耐流能力。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种四断点接触器中的接触机构，其特征在于，包括：
动触头结构，包括第一动触头、第二动触头、一个动触头支架、两个超程弹簧、三个卡簧、两个导杆和一个连杆，动触头支架通过其中一个卡簧套设在连杆的顶部并具有第一端和第二端，两个导杆分别竖直设置于动触头支架的第一端和第二端，每一导杆上由上至下依次套设卡簧、第一动触头/第二动触头和超程弹簧，第一动触头和第二动触头均具有第一动触点和第二动触点；
静触头结构，包括第一静触头、第二静触头、第三静触头、第四静触头、一个导电板和一个陶瓷座，陶瓷座上设有四个镂空孔，第一静触头、第二静触头、第三静触头和第四静触头的底部均设有一个静触点并分别通过一个镂空孔而露出，其中，第一静触头和第二静触头的顶部通过导电板连接；
灭弧结构，包括四块永磁体和两个永磁压板，两个永磁压板均呈凵形并围设在陶瓷座的四周，四块永磁体分别设置于永磁压板的凵形开口与陶瓷座之间，以形成吹弧磁场；
其中，当触头闭合时，第一动触头上的第一触点和第二触点分别与第一静触头和第三静触头底部的静触点相接触，第二动触头上的第一触点和第二触点分别与第二静触头和第四静触头底部的静触点相接触。
2.根据权利要求1所述的四断点接触器中的接触机构，其特征在于，第一静触头、第二静触头、第三静触头、第四静触头的顶部均设有内螺纹孔，导电板上设有两个光孔，第一静触头、第二静触头顶部的内螺纹孔与光孔通过螺杆固定，第三静触头、第四静触头顶部的内螺纹孔用于与外部接线连接。
3.根据权利要求1所述的四断点接触器中的接触机构，其特征在于，第一动触头和第二动触头的中部均设有一凸部，动触头支架上设有与凸部相匹配的两个凹部，以使得第一动触头和第二动触头仅能够沿导杆往复运动而不能转动。
4.根据权利要求1所述的四断点接触器中的接触机构，其特征在于，所述动触头支架由绝缘材料制成。
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