CN111613485A - 高压直流接触器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压直流接触器，包括陶瓷组合、排气管、导磁体、衔铁罩壳、衔铁、复原弹簧、静铁芯、传动杆、接触桥、超程弹簧、导磁体绝缘垫圈、接触桥绝缘垫圈、外壳、外壳衬套、线圈引出线、线圈组合和磁钢组合。本发明在两个静触点外新增了一个辅助触点，当接触器接通时传动杆带动接触桥分别与两个静触点、一个辅助触点接触，处于彼此分断状态下的各触点形成导通，同时接通的辅助触点与两静触点可两两构成一个辅助导通回路，用于外部连锁时序控制或接触器自锁、互锁功能。

Description

高压直流接触器

技术领域

本发明属于高压直流接触器技术领域，特别是一种高压直流接触器的触点结构和接触桥结构。

背景技术

高压直流接触器是一种电子控制器件，它具有输入回路和输出回路，通常应用在自动控制电路中，它实际是用较小的电流去控制较大的电流的“自动开关”。在电路中起着自动切断、安全保护、转换电路等作用。

高压直流接触器作为接触器中的一个大类，现有的高压直流接触器分为两个系列,一个系列是环氧密封结构,另一个系列是陶瓷密封结构,触点形式也有两、种,一种是只有一组桥式动合主触点,另外一种是含有一组桥式动合主触点和一组辅助触点。主要应用于军事装备的配电系统，也用于新能源电动汽车、充电桩、储能、光伏、电源及通讯等领域的主电源回路切换。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种具备辅助触点的高压直流接触器，通过对接触桥、陶瓷腔、焊接框片、导磁体等结构形式改进，满足接触器工作状态下主触点与辅助触点同时导通，实际应用中便无需在负载端外接其它继电器用于外部连锁时序控制或接触器自锁、互锁功能，大大减少用户电器装配的生产成本，同时可有效地优化装配结构，避免体积臃肿。

本发明旨在解决目前高压直流接触器单一触点输出，提出一种带辅助触点的接触器，该接触器结构简单。

本发明的带辅助触点的高压直流接触器，包括：

外壳，外壳采用杜邦尼龙与不锈钢的外壳衬套进行模内注塑成型；

底板，底板采用卡扣形式与外壳进行配合；

线圈组合，线圈组合包括线圈骨架、绕制漆包线和线圈插针，线圈骨架与线圈插针模内注塑成型；

轭铁，轭铁为整个接触器磁通回路的一部分，线圈组合装配于轭铁内侧；

接触系统，接触系统包括：陶瓷组合、传动组件、衔铁罩壳；其中陶瓷组合为陶瓷件、两个静触点、一个辅助触点以及焊接框片通过钎焊进行组装；其中传动组件又包括：接触桥，卡环、垫圈、接触桥绝缘垫圈、超程弹簧、导磁体绝缘垫圈和传动杆，传动杆的上端和导磁体绝缘垫圈、超程弹簧、接触桥、接触桥绝缘垫圈、垫圈、卡环装配，传动杆的下端和衔铁，复原弹簧进行装配；

磁钢组合，磁钢组合包括磁钢支架和磁钢，磁钢组合装配在陶瓷组合外侧，对触点间电弧进行磁吹分断。

本发明的高压直流接触器中，传动杆带动接触桥分别与两个静触点、一个辅助触点接触，处于彼此分断状态下的各触点形成导通。

优选的，辅助触点位于两个静触点连线的垂直平分线上；

进一步地，所述接触桥为“T”形结构，且“T”形结构为轴对称结构。

进一步地，所述各触点形成导通回路，两个静触点作为主负载回路，静触点与辅助触点两两构成一辅助回路。

本发明的高压直流接触器中，其陶瓷腔采用字形型结构，辅助触点位于陶瓷腔凸字形结构中心位置。

进一步地，外壳顶部凸起的“人”形隔板对各个触点进行物理隔离，并向触点外侧预留出环形槽口注射环氧胶，固定住外壳与内部器件，并增加各个触点陶瓷件外的爬电路径距离，进一步提高接触器的介质耐电压性能。

优选的，“人”形隔板为轴对称结构。

进一步地，辅助触点为柱状结构，接触端面采用球面设计，保证与接触桥的可靠接触。

进一步地，焊接框片，采用可伐合金冲压成型，匹配陶瓷腔，采用凸字形结构。导磁体采用电工纯铁冲压成型，为了匹配焊接框片，采用凸字形结构。

本发明的高压直流接触器中，其接触系统通过激光焊接进行全密封，腔内充入氢气和微量氦气。

与现有技术相比较，本发明的优势和创新表现在：

1、本发明提供了一个辅助触点，接触器接通状态下静触点与辅助触点同时导通，与原有技术一样两静触点切换主负载回路，而同时接通的辅助触点与两静触点可两两构成一个辅助导通回路，用于外部连锁时序控制或接触器自锁、互锁功能

2、本发明由于陶瓷组合中陶瓷腔采用凸字形结构设计，匹配接触桥“T”形结构，陶瓷腔作为接触桥活动空间，形状契合，可防止接触桥晃动导致接触桥与触点接触位置偏移。

3、本发明中辅助触点在陶瓷腔内的端面与静触点端面处于同一平面，保证接触时，各个触点的同步性，同理，辅助端面采用球面设计，保证接触的可靠稳定性。

附图说明

图1为背景技术中接触组合结构剖面图；

图2为本发明接触器外部示意图；

图3为本发明所述接触器内部结构示意图；

图4为本发明接触组合结构示意图；

图5为本发明传动部分结构示意图；

图6为本发明接触组合结构剖面图；

图7为本发明陶瓷组合结构示意图；

图8为本发明陶瓷组合与接触桥配合结构示意图；

图9为本发明焊接框片结构示意图；

图10为本发明接触桥结构示意图；

图11为本发明所述辅助触点结构示意图；

图12为本发明导磁体结构示意图；

图13为本发明外壳结构示意图；

图14为本发明线圈组合结构示意图；

图15为本发明磁钢组合结构示意图；

图16为本发明磁钢组合装配结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的新型传动机构及其高压直流接触器不局限与本实施例。

目前，随着各应用领域集成化、小型化、智能化的需求，尤其是航天、航空等军用领域提出的要求，不但要求主触点能切换高压直流负载，而且还要求主触点具备中间引出功能(以下简称该中间引出功能也为辅助触点)，该辅助触点从主触点桥式动合中接触桥引出,当主触点闭合,辅助触点也闭合,当主触点断开,辅助触点也断开,该辅助触点主要用于电路的自锁、互锁或外部电路的时序控制要求。

依照本发明技术构思设计的高压直流接触器的接触部分包括两个静触点301、一个辅助触点303和一个接触系统，接触系统包括接触桥11和传动组件，传动组件包括卡环、垫圈、接触桥绝缘垫圈14、超程弹簧12、导磁体绝缘垫圈13和传动杆10；传动杆10的上端和导磁体绝缘垫圈13、超程弹簧12、接触桥11、接触桥绝缘垫圈14、垫圈、卡环装配，当接触器启动时，传动杆10带动接触桥11分别与两个静触点301、一个辅助触点303接触，处于彼此分断状态下的各触点形成导通回路。

参见图1至图6所示，本实施例中的高压直流接触器，其结构主要包括陶瓷组合3、排气管4、导磁体5、衔铁罩壳6、衔铁7、复原弹簧8、静铁芯9、传动杆10、接触桥11、超程弹簧12、导磁体绝缘垫圈13、接触桥绝缘垫圈14、外壳15、外壳衬套16、线圈引出线17、线圈组合18、磁钢组合19。

参见图5至图6所示，静铁芯9铆接在导磁体5上，传动杆10装入静铁芯9中部，所述复原弹簧8、衔铁7装入传动杆10下端。导磁体绝缘垫圈13装入传动杆10上端并装配接触桥11、接触桥绝缘垫圈14、超程弹簧12，顶端通过卡环进行固定，底部衔铁7通过等离子焊工艺于传动杆10进行焊接固定。超程弹簧12、接触桥11装入接触桥固定架中，超程弹簧12(短弹簧)的位移给产品动、静触点提供接触压力，复原弹簧8产生线圈去电后的分断回复力。

参见图7所示，陶瓷组合3包括静触点301、陶瓷腔302、辅助触点303、焊接框片304。静触点301与辅助触点303通过钎焊连接于陶瓷腔302顶端，焊接框片304通过钎焊连接在陶瓷腔302底端。

参见图8至图9所示，陶瓷腔302与焊接框片304采用凸型结构，接触桥11结构采用“T”形结构，并以陶瓷腔302的凸型空腔为活动区域，陶瓷腔302内的加强筋305和圆角306对接触桥11起到限位作用，防止接触桥11左、右晃动导致接触不可靠，甚至不接触。

参见图10所示，接触桥11中包括第一静触点接触部位1101、第二静触点接触部位1102和辅助触点接触部位1103，当接触器上电，接触桥11随着传动杆10向触点方向运动，并与三个触点可靠接触并导通，第一静触点接触部位1101和第二静触点接触部位1102之间形成的回路为主负载回路，第一静触点接触部位1101和辅助触点接触部位1103之间形成的回路为辅助回路。同理，若电流方向为第二静触点接触部位1102至第一静触点接触部位1101，则第二静触点接触部位1102与辅助触点接触部位1103构成辅助回路。

参见图11，辅助触点303为柱状结构，台阶3031与陶瓷腔302接触并通过钎焊进行连接，柱状结构上端的环形槽为辅助触点外接绕线槽3032，柱状结构的下端为辅助触点接触部位3033，采用球面设计，保障触点可靠接触。

参见图12，导磁体5为凸形结构，陶瓷组合3的焊接框片304通过激光焊接工艺与导磁体5进行连接。

参见图13，外壳15采用杜邦尼龙注塑成型，外壳15上端面有一人字形的外壳隔板1051，对两个静触点301和一个辅助触点303起物理隔离作用，外壳15的侧表面开有与底盖装配用的装配卡槽1502，外壳15的两个侧面底端还设置有外壳安装孔1503，外壳安装孔1503与外壳衬套16进行模具注塑成型。

参见图14，线圈组合18包括线圈骨架1801、漆包线1802和线圈插针1803，其中线圈骨架1801与线圈插针1803模内注塑成型，线圈引出线17焊接在线圈插针1803上，为接触器输入端。

参见图15至图16，磁钢组合19包括磁钢支架1901、磁钢1902，磁钢组合19装配在陶瓷腔302外侧，磁钢1902之间产生的磁场作用于两静触点301，触点间切换产生的电弧受到外部磁场影响发生偏转，使电弧不在触点间燃烧，保护触点受到电弧烧蚀的影响而导致产品可靠性降低。

本发明的新型高压直流接触器，增加了一个辅助触点303，当接触器在接通状态下静触点301与辅助触点303同时导通，与现有技术一样两静触点301切换主负载回路，而同时接通的辅助触点303与两静触点301可两两构成一个辅助导通回路，可满足外部连锁时序控制或接触器自锁、互锁的功能。

本发明的新型高压直流接触器的陶瓷腔302、焊接框片304、导磁体5采用凸型结构设计，接触桥11采用“Т”型结构，陶瓷腔302作为接触桥11活动空间，形状契合，可防止接触桥11晃动导致接触桥11与触点接触位置偏移。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限值。虽然本发明已以较佳实例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施力。因此凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.高压直流接触器，其特征在于：包括，

两个静触点(301)和一个辅助触点(303)；

一个接触桥(11)，所述接触桥(11)在高压直流接触器处于接通状态时与两个静触点(301)以及一个辅助触点(303)同时接触，进而形成一条主负载回路和一条辅助导通回路。

2.根据权利要求1所述的高压直流接触器，其特征在于：所述接触桥(11)为T形片状结构。

3.根据权利要求1所述的高压直流接触器，其特征在于：所述两个静触点(301)和一个辅助触点(303)连接在陶瓷腔(302)顶端，陶瓷腔(302)底端与焊接框片(304)相连，陶瓷腔(302)内为接触桥移动空间，两个静触点(301)和一个辅助触点(303)位于陶瓷腔(302)内的端面在一个平面内。

4.根据权利要求3所述的高压直流接触器，其特征在于：所述陶瓷腔(302)内的接触桥移动空间横截面呈凸字形，所述焊接框片(304)的内、外轮廓呈凸字形。

5.根据权利要求4所述的高压直流接触器，其特征在于：所述陶瓷腔(302)内的接触桥移动空间中设置有加强筋(305)和圆角(306)。

6.根据权利要求3所述的高压直流接触器，其特征在于：所述辅助触点(303)为柱状结构，包括与陶瓷腔(302)钎焊连接的台阶(3031)台阶、辅助触点外接绕线槽(3032)和辅助触点接触部位(3033)，且辅助触点接触部位(3033)为球面结构。

7.根据权利要求3所述的高压直流接触器，其特征在于：还包括，

导磁体(5)，所述导磁体(5)位于陶瓷腔(302)下方且通过焊接框片(304)与陶瓷腔(302)连接；

静铁芯(9)，所述静铁芯(9)连接在导磁体(5)上；

传动杆(10)，所述传动杆(10)位于静铁芯(9)中部；

衔铁(7)和复原弹簧(8)，所述衔铁(7)连接在传动杆(10)的下端，所述复原弹簧(8)套接在传动杆(10)下端且位于衔铁(7)上方；

导磁体绝缘垫圈(13)和接触桥绝缘垫圈(14)，所述导磁体绝缘垫圈(13)和接触桥绝缘垫圈(14)依次连接在传动杆(10)上端，且导磁体绝缘垫圈(13)位于导磁体(5)上方，导磁体绝缘垫圈(13)和接触桥绝缘垫圈(14)之间为装配在传动杆(10)上的接触桥(11)和超程弹簧(12)。

8.根据权利要求7所述的高压直流接触器，其特征在于：还包括磁钢组合(19)，所述磁钢组合(19)包括磁钢支架(1901)和磁钢(1902)，磁钢组合(19)装配在陶瓷腔(302)外侧。

9.根据权利要求7所述的高压直流接触器，其特征在于：还包括线圈组合(18)，所述线圈组合(18)包括线圈骨架(1801)、漆包线(1802)和线圈插针(1803)，线圈骨架(1801)与线圈插针(1803)模内注塑成型，线圈插针(1803)上焊接有作为接触器输入端的线圈引出线(17)。

10.根据权利要求7所述的高压直流接触器，其特征在于：还包括外壳(15)，所述外壳(15)采用杜邦尼龙注塑成型，外壳(15)上端有一块用于将两个静触点(301)和一个辅助触点(303)彼此隔离的外壳隔板(1051)，外壳(15)侧表面设置有装配卡槽(1502)和外壳安装孔(1503)，外壳安装孔(1503)内为外壳衬套(16)。

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