CN109192616A - 一种新型双驱动单相接触器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型双驱动单相接触器，包括壳体，壳体内分别设有电磁部分结构、绝缘部分结构、触头部分结构与拉杆，壳体内还包括附加保险电磁结构，附加保险电磁结构与电磁部分结构均能够驱动所述拉杆并使得触头部分结构产生位移，以控制接触器闭合。本发明新型双驱动单相接触器为可靠合闸的双触发冗余设计确保接触器在主回路出现问题情况下可靠合闸，合闸速度快、安全性能更高。

Description

一种新型双驱动单相接触器

技术领域

本发明涉及一种接触器，特别涉及一种新型双驱动单相接触器。

背景技术

接触器广泛应用于光伏发电、新能源、电力系统、石油、化工、煤矿、冶金和电气化铁道等各个领域。主要用于主回路的接通或作为旁路开关对主回路的切换，其合闸可靠性关系到整个电路系统的安全运行。目前市场上使用的接触器的结构主要为单磁路结构，此种结构为控制信号触发，线圈通电，再动作合闸。若过程中触发信号或线圈通电的环节出现问题，则接触器无法正常合闸，影响主回路甚至整个系统的安全。因此，一种可靠吸合的新型双驱动单相接触器是必要的。

发明内容

【1】要解决的技术问题

本发明新型双驱动单相接触器为可靠合闸的双触发冗余设计、合闸速度快、安全性能更高的新型双驱动单相接触器。

【2】解决问题的技术方案

本发明提供一种新型双驱动单相接触器，包括壳体，所述壳体内分别设有电磁部分结构、绝缘部分结构、触头部分结构与拉杆21，所述壳体内还包括附加保险电磁结构，所述附加保险电磁结构与所述电磁部分结构均能够驱动所述拉杆21并使得所述触头部分结构产生位移，以控制接触器闭合。

进一步的，所述附加保险电磁结构包括附加磁缸20，所述附加磁缸20上下两端分别设有附加上磁缸盖10与附加下磁缸盖26，所述附加下磁缸盖26内设有附加静铁芯11，所述附加静铁芯11下端设有附加动铁芯12，所述附加静铁芯11与附加动铁芯12之间设有第一弹簧25，所述第一弹簧25的上端连接所述附加上磁缸盖10，所述第一弹簧25的下端连接所述附加动铁芯12，所述附加动铁芯12的外侧设有附加导磁环19，所述附加导磁环19与所述附加磁缸20之间设有附加永磁18，所述附加永磁18的上端设有附加线圈22，所述附加线圈22位于所述附加静铁芯11的外侧，所述附加动铁芯12的下端延伸至所述附加下磁缸盖26的外侧。

进一步的，所述电磁部分结构包括磁缸6，所述磁缸6的上下两端分别设有上磁缸盖1与下磁缸盖7，所述磁缸6内设有静铁芯2，所述静铁芯2下端设有动铁芯3，所述静铁芯2与所述动铁芯3之间设有第二弹簧8，所述动铁芯3的外侧设有导磁环5，所述导磁环5与所述磁缸6之间设有永磁4，所述永磁4的上端设有线圈9，所述线圈9位于所述静铁芯2的外侧，所述动铁芯3的下端延伸至所述下磁缸盖7外侧；所述绝缘部分结构包括绝缘子13，所述绝缘子13上端设有放置腔，所述放置腔内设有内套14，所述内套14内设有第三弹簧16，所述内套14的上端设有螺母15；所述触头部分结构包括静触头17，所述静触头17的下端设有第一导电排27，所述第一导电排27延伸至所述壳体的外侧，所述静触头17上设有固定板，所述静触头17的上端设有动触头28，所述动触头28上设有波纹管29，所述波纹管29与所述固定板之间设有绝缘座，所述绝缘座的外壁设有绝缘罩30，所述动触头28的上端设有第二导电排23，所述第二导电排23延伸至所述壳体的外侧。

进一步的，所述附加保险电磁结构位于所述电磁部分结构的上端，所述附加保险电磁结构与所述电磁部分结构之间设有分手杆24；所述拉杆21向上依次贯穿所述电磁部分结构内的所述第二弹簧8与所述分手杆24后连接所述附加动铁芯12。

进一步的，所述绝缘罩19为陶瓷材料，所述绝缘罩19与所述波纹管20、所述固定板固定连接。

进一步的，所述绝缘子13的下端设有螺杆，所述螺杆贯穿所述第二导电排23并连接所述动触头28。

进一步的，所述拉杆21上设有第一凸台，所述第一凸台位于所述螺母15的下端及第三弹簧16的上端，所述第一凸台的上端设有第一外螺纹结构，所述第一外螺纹结构上端连接有光杆结构，所述光杆结构上端连接有第二外螺纹结构；所述拉杆21与所述分手杆24之间设有固定套，所述固定套内设有与所述第二外螺纹结构相对应的第二内螺纹结构，所述拉杆21与所述附加动铁芯12之间通过第二外螺纹结构连接，所述拉杆21与所述动铁芯3之间通过第一外螺纹结构连接。

进一步的，所述螺母15为开槽螺母。

进一步的，所述拉杆21与所述分手杆24之间的夹角为90°，所述分手杆24上设有滑轨。

进一步的，所述磁缸6与所述上磁缸盖1、所述下磁缸盖7之间通过第一螺钉固定。

进一步的，所述动触头28上设有第二凸台与第三凸台，所述第二凸台与所述第三凸台之间设有间距，所述绝缘座与所述波纹管29卡合在所述第二凸台与所述第三凸台之间。

进一步的，所述附加磁缸20与所述附加上磁缸盖10、所述附加下磁缸盖26之间通过第二螺钉固定。

进一步的，所述静触头17与所述第一导电排27之间通过第三螺钉固定。

【3】有益效果

本发明新型双驱动单相接触器为可靠合闸的双触发冗余设计确保接触器在主回路出现问题情况下可靠合闸，合闸速度快、安全性能更高。

附图说明

图1为本发明新型双驱动单相接触器整体结构侧视剖面图；

图2为本发明新型双驱动单相接触器的整体机构正视剖面图；

图3为本发明新型双驱动单相接触器的动铁芯剖面图；

图4为本发明新型双驱动单相接触器的电磁部分磁通路径示意图，线圈未通电情况下衔铁保持在释放位置；

图5为本发明新型双驱动单相接触器的电磁部分磁通路径示意图，线圈通电情况下衔铁移向吸合位置；

图6为本发明新型双驱动单相接触器的附加电磁部分磁通路径示意图，附加线圈未通电情况下衔铁保持在释放位置；

图7为本发明新型双驱动单相接触器的附加电磁部分磁通路径示意图，附加线圈通电情况下衔铁移向吸合位置；

图8为本发明新型双驱动单相接触器的拉杆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍本发明实施例。

参阅图1至图8，本发明一种新型双驱动单相接触器，包括壳体，壳体内分别设有电磁部分结构、绝缘部分结构、触头部分结构与拉杆21，在壳体内还包括附加保险电磁结构，附加保险电磁结构与电磁部分结构均能够驱动拉杆21并使得所述触头部分结构产生位移，以控制接触器闭合。

在实施例一中附加保险电磁结构包括附加磁缸20，在附加磁缸20上下两端分别设有附加上磁缸盖10与附加下磁缸盖26，附加磁缸20与附加上磁缸盖10、附加下磁缸盖26围成一个空心的圆柱体状，在附加下磁缸盖26内设有附加静铁芯11，在附加静铁芯11的下端设有附加动铁芯12，在附加静铁芯11与附加动铁芯12的上端设有安装孔，第一弹簧25设置在安装孔内，第一弹簧25的上端连接附加上磁缸盖10，第一弹簧25的下端连接附加动铁芯12，在附加动铁芯12的外侧设有附加导磁环19，附加导磁环19与附加磁缸20之间设有附加永磁18，附加永磁18的上端设有附加线圈22，附加线圈22位于附加静铁芯11的外侧，附加动铁芯12的下端延伸至附加下磁缸盖26的外侧，附加动铁芯12的下端中部位置设有与第二外螺纹结构相对应的第二内螺纹结构；在本实施例中附加静铁芯11与附加上磁缸盖10通过第四螺钉固定，附加动铁芯12在接触器分闸情况下，可与附加静铁芯11贴合，呈现主副极面状态，在接触器合闸状态下与附加下磁缸盖26贴合，附加永磁18为扇形结构，多块附加永磁18拼接起来可绕成环状，其充磁方向为径向充磁，分布在附加导磁环19与附加磁缸20中间，上面与附加线圈22及其骨架贴合，附加导磁环19为圆柱型环状，高度与附加永磁18相同，外侧与附加永磁18贴合，内侧与附加动铁芯12留有一定气隙，防止附加动铁芯12在运动过程中产生摩擦，附加磁缸20为圆柱型环状，上面与附加上磁缸盖10通过第二螺钉紧固，下侧与附加下磁缸盖26通过第二螺钉紧固，侧面璧上留出供附加线圈22引线输出的孔，附加线圈22的上端面贴合在附加上磁缸盖10的下端面，并设有第一凸包，通过第一凸包固定在附加上磁缸盖10下端面的第一凹槽内，防止附加线圈22发生转动，其引出线通过附加磁缸20壁上的孔引出，安装在附加静铁芯11与附加磁缸20之间，下端面与附加永磁18及附加导磁环19贴合。

在实施例二中电磁部分结构包括磁缸6，在磁缸6上下两端分别设有上磁缸盖1与下磁缸盖7，磁缸6与上磁缸盖1、下磁缸盖7围成一个空心的圆柱体状，在磁缸6内设有静铁芯2，在静铁芯2下端设有动铁芯3，在静铁芯2的中部设有通孔结构，在动铁芯3的中部设有沉孔结构，通孔结构与沉孔结构同轴设置，且沉孔结构的大径等于通孔结构的直径，沉孔结构的小径内设有与第一外螺纹结构相对应的第一内螺纹结构，在通孔结构与沉孔结构上端的大径内设有第二弹簧8，在动铁芯3的外侧设有导磁环5，在导磁环5与磁缸6之间设有永磁4，在永磁4的上端设有线圈9，线圈9位于静铁芯2的外侧，动铁芯3的下端延伸至下磁缸盖7外侧，在本实施例中静铁芯2与上磁缸盖1通过第五螺钉固定，动铁芯3在接触器分闸情况下，可与静铁芯2贴合，呈现主副极面状态，在接触器合闸状态下与下磁缸盖7贴合，永磁4为扇形结构，多块永磁4拼接起来可绕成环状，其充磁方向为径向充磁，分布在导磁环5与磁缸6中间，上面与线圈9及其骨架贴合，导磁环5为圆柱形环状，高度与永磁4相同，外侧与永磁4贴合，内侧与动铁芯3留有一定气隙，防止动铁芯3运动过程中产生摩擦，磁缸6为圆柱型环状，上面与上磁缸盖1通过第一螺钉紧固，下侧与下磁缸盖7通过第一螺钉紧固，侧面璧上留出供线圈9引线输出的孔；第二弹簧8为矩形弹簧，安装在上磁缸盖1、静铁芯2及动铁芯3之间，一侧压在上磁缸盖1上，另一侧压在动铁芯3上，处于压缩状态；线圈9的上端面贴合在上磁缸盖1的下端面，并设有第二凸包，通过第二凸包固定在上磁缸盖1下端面的第二凹槽内，防止线圈9发生转动，其引出线通过磁缸6壁上的孔引出，安装在静铁芯2与磁缸6之间，下端面与永磁4及导磁环5贴合；绝缘部分结构包括绝缘子13，在绝缘子13上端设有放置腔，在放置腔内设有内套14，在内套14内设有第三弹簧16，所述内套14的上端设有螺母15，在本实施例中第一螺母15为开槽螺母，开槽螺母15为扁圆柱形，侧壁面上有螺纹，与内套14螺纹紧固，上端面为带凹槽的平面，方便开槽螺母15的旋进旋出，中间有孔供拉杆21穿过，下端面为平面，并与拉杆21上的第一凸台贴合；第二弹簧16为矩形弹簧，安装在内套14及开槽螺母15之间，一端压在内套14上，另一端压在贴合在拉杆21上的第一凸台上，处于压缩状态；触头部分结构包括静触头17，在静触头17的下端设有第一导电排27，第一导电排27延伸至壳体的外侧并接入主回路，在静触头17上设有固定板，在静触头17的上端设有动触头28，在动触头28上设有波纹管29，在波纹管29与所述固定板之间设有绝缘座，绝缘座的外壁设有绝缘罩30，动触头28的上端设有第二导电排23，第二导电排23延伸至所述壳体的外侧并接入主回路；在本实施例中动触头28上设有第二凸台与第三凸台，在第二凸台与第三凸台之间设有间距，绝缘座与波纹管29卡合在第二凸台与第三凸台之间，动触头28与静触头17的接触及断开动作，完成了接触器的合闸和分断功能，绝缘罩30为陶瓷材料，绝缘罩30与波纹管29、固定板固定连接，利用其促进熄弧及保持真空状态，波纹管20连接动触头18及气密绝缘外壳19，呈波纹状，动触头18与静触头17的接触及断开动作，完成了接触器的合闸和分断功能，绝缘罩19为陶瓷材料，绝缘罩19与波纹管20、固定板固定连接，利用其促进熄弧及保持真空状态，波纹管20连接动触头18及气密绝缘外壳19，呈波纹状，在绝缘子13的下端设有螺杆，螺杆贯穿第二导电排23并连接动触头28，静触头17与第一导电排27之间通过第三螺钉固定。

在实施例三中附加保险电磁结构位于电磁部分结构的上端，附加保险电磁结构与电磁部分结构之间设有分手杆24；拉杆21向上依次贯穿电磁部分结构内的第二弹簧8与分手杆24后连接附加动铁芯12，在本实施例中拉杆21上设有第一凸台，第一凸台位于螺母15的下端及第三弹簧16的上端，第一凸台的上端设有第一外螺纹结构，第一外螺纹结构上端连接有光杆结构，光杆结构上端连接有第二外螺纹结构；拉杆21与分手杆24之间设有固定套，固定套内设有与第二外螺纹结构相对应的第二内螺纹结构，拉杆21与附加动铁芯12之间通过第二外螺纹结构连接，拉杆21与动铁芯3之间通过第一外螺纹结构连接，拉杆21与分手杆24之间成90°安装，在分手杆24上套设有滑轨，拉杆21与分手杆24形成杠杆作用，利用分手杆24在滑轨上上下移动进行接触器手动分闸合闸。

下面结合本实施例中来详细阐述本发明的使用方法，在正常工作时接触器内含数块永磁4，拼接起来绕成环状，与上磁缸盖1、静铁芯2、动铁芯3、导磁环5、磁缸6、下磁缸盖7组成两个磁通路径，如图4和5所示，其中一条路径从永磁4的N极出发，经过导磁环5、动铁芯3、静铁芯2、上磁缸盖1、磁缸6，返回永磁4的S极，产生向上的磁力F1，另一条路径从永磁4的N极出发，经过导磁环5、动铁芯3、下磁缸盖7、磁缸6，返回永磁4的S极，产生向下的磁力F2；在分闸状态下，动铁芯3上端面与静铁芯2下端主副极面之间的气隙远小于动铁芯3下端面与下磁缸盖7上端主副极面之间的气隙，因此F1>F2，并克服合闸弹簧8的弹力F_N及真空灭弧室产生自闭力，使得接触器保持在释放位置；当线圈9接收到触发信号后，通电后与上磁缸盖1、静铁芯2、动铁芯3、磁缸6、下磁缸盖7形成磁通路径，磁通方向如图5中所示，此磁通方向与永磁4经过导磁环5、动铁芯3、静铁芯2、上磁缸盖1、磁缸6、返回永磁4产生的磁通(即产生磁力F1的磁通)方向相反，呈抵消趋势，使得磁力F1减小；当向上方向的F1克服向下方向的第一弹簧8产生弹力F_N及真空灭弧室产生自闭力后(或不包含第一弹簧8产生弹力F_N，仅有真空灭弧室产生自闭力)，合力小于向下方向的F2，则使得动铁芯3带动拉杆21、绝缘部分、动触头18向下运动，直到吸合位置处，完成合闸动作，合闸后，主回路中的电流经过静导电排22、静触头17、动触头18、动导电排23，完成接通回路功能；在合闸位置处，如图5所示，静铁芯2、动铁芯3、永磁4、导磁环5、磁缸6、下磁缸盖7组成磁路，动铁芯3上端面与静铁芯2下端面主副极面之间的气隙远大于动铁芯3下端面与下磁缸盖7上端面主副极面之间的气隙，因此F1<F2，且合闸弹簧8的弹力F_N及真空灭弧室自闭力方向始终促进吸合，与F2方向相同，因此合力，使得接触器保持在合闸位。

当主回路出问题情况下，在上述正常触发信号启动线圈9，接触器未接通情况下，立即启动附加保险电磁结构，如附图6和7所示，当附加线圈22接收到触发信号后，通电后与附加上磁缸盖10、附加静铁芯11、附加动铁芯12、附加磁缸20、附加下磁缸盖26形成磁通路径，磁通方向如图7中所示，此磁通方向与附加永磁18经过附加导磁环19、附加动铁芯12、附加静铁芯11、附加上磁缸盖10、附加磁缸20、返回附加永磁18产生的磁通(即产生磁力F3的磁通)方向相反，呈抵消趋势，使得磁力F3减小。当向上方向的电磁力F3与向下方向的附加合闸弹簧25产生弹力F_N2、电磁部分主体的电磁力F1及真空灭弧室产生自闭力(或一实施例中，不包含附加合闸弹簧25，仅有电磁力F3及电磁部分中产生的F1克服真空灭弧室产生自闭力)，合力小于向下方向的F4，则使得附加动铁芯12带动拉杆21、动铁芯3、绝缘部分、动触头28向下运动，直到吸合位置处，完成合闸动作。合闸后，主回路中的电流经过静导电排27、静触头17、动触头28、动导电排23，完成接通回路功能。

本发明新型双驱动单相接触器为可靠合闸的双触发冗余设计确保接触器在主回路出现问题情况下可靠合闸，合闸速度快、安全性能更高，本发明可采用上述两种触发方式将接触器合闸，确保接触器在主回路出问题情况下可靠合闸。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，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 (13)

1.一种新型双驱动单相接触器，包括壳体，所述壳体内分别设有电磁部分结构、绝缘部分结构、触头部分结构与拉杆(21)，其特征在于：所述壳体内还包括附加保险电磁结构，所述附加保险电磁结构与所述电磁部分结构均能够驱动所述拉杆(21)并使得所述触头部分结构产生位移，以控制接触器闭合。

2.如权利要求1所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述附加保险电磁结构包括附加磁缸(20)，所述附加磁缸(20)上下两端分别设有附加上磁缸盖(10)与附加下磁缸盖(26)，所述附加下磁缸盖(26)内设有附加静铁芯(11)，所述附加静铁芯(11)下端设有附加动铁芯(12)，所述附加静铁芯(11)与附加动铁芯(12)之间设有第一弹簧(25)，所述第一弹簧(25)的上端连接所述附加上磁缸盖(10)，所述第一弹簧(25)的下端连接所述附加动铁芯(12)，所述附加动铁芯(12)的外侧设有附加导磁环(19)，所述附加导磁环(19)与所述附加磁缸(20)之间设有附加永磁(18)，所述附加永磁(18)的上端设有附加线圈(22)，所述附加线圈(22)位于所述附加静铁芯(11)的外侧，所述附加动铁芯(12)的下端延伸至所述附加下磁缸盖(26)的外侧。

3.如权利要求2所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述电磁部分结构包括磁缸(6)，所述磁缸(6)的上下两端分别设有上磁缸盖(1)与下磁缸盖(7)，所述磁缸(6)内设有静铁芯(2)，所述静铁芯(2)下端设有动铁芯(3)，所述静铁芯(2)与所述动铁芯(3)之间设有第二弹簧(8)，所述动铁芯(3)的外侧设有导磁环(5)，所述导磁环(5)与所述磁缸(6)之间设有永磁(4)，所述永磁(4)的上端设有线圈(9)，所述线圈(9)位于所述静铁芯(2)的外侧，所述动铁芯(3)的下端延伸至所述下磁缸盖(7)外侧；所述绝缘部分结构包括绝缘子(13)，所述绝缘子(13)上端设有放置腔，所述放置腔内设有内套(14)，所述内套(14)内设有第三弹簧(16)，所述内套(14)的上端设有螺母(15)；所述触头部分结构包括静触头(17)，所述静触头(17)的下端设有第一导电排(27)，所述第一导电排(27)延伸至所述壳体的外侧，所述静触头(17)上设有固定板，所述静触头(17)的上端设有动触头(28)，所述动触头(28)上设有波纹管(29)，所述波纹管(29)与所述固定板之间设有绝缘座，所述绝缘座的外壁设有绝缘罩(30)，所述动触头(28)的上端设有第二导电排(23)，所述第二导电排(23)延伸至所述壳体的外侧。

4.如权利要求3所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述附加保险电磁结构位于所述电磁部分结构的上端，所述附加保险电磁结构与所述电磁部分结构之间设有分手杆(24)；所述拉杆(21)向上依次贯穿所述电磁部分结构内的所述第二弹簧(8)与所述分手杆(24)后连接所述附加动铁芯(12)。

5.如权利要求3所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述绝缘罩(19)为陶瓷材料，所述绝缘罩(19)与所述波纹管(20)、所述固定板固定连接。

6.如权利要求3所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述绝缘子(13)的下端设有螺杆，所述螺杆贯穿所述第二导电排(23)并连接所述动触头(28)。

7.如权利要求4所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述拉杆(21)上设有第一凸台，所述第一凸台位于所述螺母(15)的下端及第三弹簧(16)的上端，所述第一凸台的上端设有第一外螺纹结构，所述第一外螺纹结构上端连接有光杆结构，所述光杆结构上端连接有第二外螺纹结构；所述拉杆(21)与所述分手杆(24)之间设有固定套，所述固定套内设有与所述第二外螺纹结构相对应的第二内螺纹结构，所述拉杆(21)与所述附加动铁芯(12)之间通过第二外螺纹结构连接，所述拉杆(21)与所述动铁芯(3)之间通过第一外螺纹结构连接。

8.如权利要求3所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述螺母(15)为开槽螺母。

9.如权利要求4所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述拉杆(21)与所述分手杆(24)之间的夹角为90°，所述分手杆(24)上设有滑轨。

10.如权利要求3所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述磁缸(6)与所述上磁缸盖(1)、所述下磁缸盖(7)之间通过第一螺钉固定。

11.如权利要求6所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述动触头(28)上设有第二凸台与第三凸台，所述第二凸台与所述第三凸台之间设有间距，所述绝缘座与所述波纹管(29)卡合在所述第二凸台与所述第三凸台之间。

12.如权利要求2所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述附加磁缸(20)与所述附加上磁缸盖(10)、所述附加下磁缸盖(26)之间通过第二螺钉固定。

13.如权利要求3所述的新型双驱动单相接触器，其特征在于：所述静触头(17)与所述第一导电排(27)之间通过第三螺钉固定。