CN112086319A - 一种抗短路电流的电磁继电器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗短路电流的电磁继电器，包括底座、磁路部分、静簧部分和动簧部分，静簧部分包括静簧引出片和带弹性的静簧片，静簧引出片设置于底座，静簧片上设置静触点，该静簧片与静簧引出片连接，且静簧片在通电状态产生方向朝向动簧部分电动力，该电动力能抵抗静触点受到的电动斥力。本发明对静簧部分的设计，不仅可以提高本发明的抗短路电路的能力，还使静、动触点可靠接触，减少触点弹跳，提高触点接触稳定性，且不需要增加额外的传动结构，减少了零件，降低了结构复杂程度，同时也在一定程度上缩小了产品体积。

Description

一种抗短路电流的电磁继电器
技术领域
本发明涉及继电器的技术领域，特别是涉及一种抗短路电流的电磁继电器。
背景技术
短路(Shortcircuit)是指在正常电路中电势不同的两点不正确地直接碰接或被阻抗(或电阻)非常小的导体接通时的情况。短路时电流强度很大，往往会损坏电气设备或引起火灾。在这种情况下接通的电流即短路电流。继电器在电路中正常工作的情况下，当通过短路电流的时候，该短路电流形成的电动斥力会对继电器接触部位产生影响，严重时可能造成触点粘接或者异常断开失效。继电器抵抗一定的短路电流而不损坏的能力，称之为继电器的抗短路电流能力。
传统的电磁继电器当通过短路电流时，触点在电动斥力的作用下被斥开造成触点开路或者触点粘接失效，抗短路电流能力低。为此，现有技术出现了带抗短路电流功能的电磁继电器，然而这种电磁继电器用于抗短路电流的结构大多设置在动簧部分，需要增加额外的传动部件(例如推动卡)等，这不仅增加成本和结构组装难度，还不适用于结构比较紧凑、体积比较小的电磁继电器。
发明内容
本发明针对现有技术存在的技术问题，提供了一种抗短路电流的电磁继电器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抗短路电流的电磁继电器，包括底座、磁路部分、静簧部分和动簧部分，静簧部分包括静簧引出片和带弹性的静簧片，静簧引出片设置于底座，静簧片上设置静触点，该静簧片与静簧引出片连接，且静簧片在通电状态产生方向朝向动簧部分的电动力，该电动力能抵抗静触点受到的电动斥力。
进一步的，所述电动力大于所述电动斥力，和/或，在所述静触点与所述动簧部分的动触点接触状态，所述静簧片产生方向朝向动簧部分的弹性预压力。
进一步的，所述静簧片一端与所述静簧引出片连接，所述底座设有限位结构，该限位结构限制所述静簧片另一端朝所述动簧部分和/或所述静簧引出片移动，或者，该限位结构限制所述静簧片另一端朝所述动簧部分和/或静簧引出片移动的运动行程。
进一步的，所述静簧片通过所述限位结构使其在所述静触点与所述动簧部分的动触点接触前呈弹性预压状态。
进一步的，所述限位结构为限位槽，所述静簧片另一端插入该限位槽；在所述静触点与动触点接触状态，所述静簧片另一端与所述限位槽靠近所述动簧部分的一侧槽壁之间具有预设间隙。
进一步的，所述静簧引出片与所述静簧片形成U型或V型；所述静簧片与所述静簧引出片铆接或焊接。
进一步的，所述磁路部分包括轭铁、衔铁和装有铁芯、漆包线的线圈架，线圈架设置于所述底座，衔铁设置在轭铁的刀口处，并与所述动簧部分、铁芯配合。
进一步的，还包括设置辅助动触点的辅助动簧片和设置辅助静触点的辅助静簧片，二者对应配合，且二者分别装于所述线圈架和/或底座；辅助动簧片与所述衔铁联动，且辅助动簧片的动作状态与所述动簧部分的动作状态相反。
进一步的，所述辅助动簧片包括呈立式的第一片体和呈卧式的第二片体，第一片体与第二片体一体相连，第一片体底部穿过所述底座，第二片体呈Z字形和/或设有镂空结构，该第二片体设置所述辅助动触点，并与所述衔铁联动；所述辅助动簧片和辅助静簧片分别从所述线圈架侧面插装于所述线圈架；所述衔铁设有用于驱使所述第二片体动作的驱动部。
进一步的，所述动簧部分包括设有动触点的刚性动簧片，该刚性动簧片与所述衔铁相对固定；所述轭铁与底座之间插装有复原簧片，该复原簧片对所述衔铁进行限位，并提供所述衔铁复位。
进一步的，所述刚性动簧片与与所述衔铁通过一塑料件以嵌件注塑或点胶方式连接在一起。相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、由于静簧部分包括静簧引出片和带弹性的静簧片，静簧引出片设置于底座，静簧片上设置静触点，该静簧片与静簧引出片电连接，且静簧片在通电状态产生方向朝向动簧部分的电动力，该电动力能抵抗静触点受到的电动斥力，使得当本发明通过短路电流时，静触点与动触点不易被斥开，从而提高本发明的抗短路电流的能力。此外，本发明对静簧部分的设计，还使静、动触点可靠接触，减少触点弹跳，提高触点接触稳定性；不需要增加额外的传动结构，减少了零件，降低了结构复杂程度，同时也在一定程度上缩小了产品体积。
2、由于在所述静触点与所述动簧部分的动触点接触状态，所述静簧片产生方向朝向动簧部分的弹性预压力，使得本发明还能利用该弹性预压力使静触点与动触点牢牢接触在一起，从而进一步提高本发明的抗短路电流的能力和触点接触稳定性。
3、由于所述静簧片一端与所述静簧引出片连接，所述底座设有限位结构，该限位结构限制所述静簧片另一端朝所述动簧部分和/或所述静簧引出片移动，或者，该限位结构限制所述静簧片另一端朝所述动簧部分和/或静簧引出片的移动行程。，使得本发明可以限制静簧片受电动力作用朝动簧部分的方向形变的行程，避免该行程过大而将动触点抖开，和/或，本发明可以避免发生静簧片被动簧部分推动至与静簧引出片接触的异常状态。所述静簧片在其静触点与所述动触点接触前呈预压状态，使动触点与静触点一接触，静簧片即具有使静、动触点可靠接触的预压力，从而确保本发明的抗短路性能更可靠。
4、所述限位结构为限位槽，所述静簧片另一端插入该限位槽，使本发明的限位结构能够对所述静簧片另一端进行双向限位。在所述静触点与动触点接触状态，所述静簧片另一端与所述限位槽靠近所述动簧部分的一侧槽壁之间具有预设间隙，使本发明能够起到抗触点粘接的作用。
5、本发明还包括所述辅助动簧片和辅助静簧片，能够用于监控主触点单元(即动簧部分和静簧部分)的状态。
6、所述辅助动簧片的第二片体呈Z字形和/设有镂空结构，可以增加第二片体的弹性。
7、由于所述动簧部分包括设有动触点的刚性动簧片，该刚性动簧片与所述衔铁相对固定，使得本发明通过短路电流时，刚性动簧片不易被动触点受到的电动斥力斥开，从而可以进一步提高本发明的抗短路电流的能力和触点接触稳定性。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种抗短路电流的电磁继电器不局限于实施例。
附图说明
图1是实施例一本发明的立体构造示意图；
图2是实施例一本发明的主视图；
图3是实施例一本发明的静簧部分与底座的配合示意图(局部剖视)；
图4是实施例一本发明在动触点与静触点接触状态的主视图(局部剖视)；
图5是实施例一本发明在通过短路电流时的主视图(局部剖视)；
图6是实施例二本发明的立体构造示意图。
具体实施方式
实施例一
请参见图1-图5所示，本发明的一种抗短路电流的电磁继电器，包括底座1、磁路部分、静簧部分2和动簧部分，静簧部分2包括静簧引出片21和带弹性的静簧片22，静簧引出片21设置于底座1，静簧片22上设置静触点221，该静簧片22与静簧引出片21电连接，且静簧片22在通电状态产生方向朝向动簧部分的电动力，该电动力能抵抗静触点221受到的电动斥力。所述电动力大于电动斥力，和/或，在静触点221与动簧部分的动触点91接触状态，静簧片22产生方向朝向动簧部分的弹性预压力。所述“和/或”是指本发明只存在“所述电动力大于电动斥力”的情况，或者，本发明只存在“在静触点221与动簧部分的动触点91接触状态，静簧片22产生方向朝向动簧部分的弹性预压力”的情况，或者，本发明同时存在“所述电动力大于电动斥力”和“在静触点221与动簧部分的动触点91接触状态，静簧片22产生方向朝向动簧部分的弹性预压力”的情况。本实施例中，所述电动力大于电动斥力，并且，在静触点221与动簧部分的动触点91接触状态，静簧片22产生方向朝向动簧部分的弹性预压力。
本实施例中，所述底座1设有限位结构，该限位结构限制所述静簧片22另一端所述静簧片另一端朝所述动簧部分和/或静簧引出片21移动，或者，该限位结构限制所述静簧片22另一端朝所述动簧部分和/或所述静簧引出片21移动的运动行程，并使所述静簧片22在其静触点221与所述动触点91接触前即呈弹性预压状态。所述限位结构具体为限位槽11，所述静簧片22另一端插入该限位槽11。如图3所示，静簧片22预先有一定的张角(如图3中的虚线所示)，静簧片22另一端插入限位槽11后，静簧片22另一端由限位槽11限位，静簧片22发生形变，产生一定的弹性预压力。在所述静触点221与动触点91接触状态，所述静簧片22另一端与所述限位槽11靠近所述动簧部分的一侧槽壁之间具有预设间隙，如图4所示。在其它实施例中，所述限位结构为限位凸部。
本实施例中，所述静簧引出片21与所述静簧片22大致形成倒立的U型(或者也可以V型)。所述静簧片22一端与所述静簧引出片21铆接固定，但不局限于此，在其它实施例中，所述静簧片一端与所述静簧引出片焊接固定。
本实施例中，所述磁路部分包括轭铁5、衔铁4和装有铁芯、漆包线的线圈架3，线圈架3立置于所述底座1，衔铁4设置在轭铁5的刀口处，并与所述动簧部分、铁芯配合。所述静簧引出片21呈立式，且其底端插装于底座1，其顶端与所述静簧片22一端以上述固定形式连接。所述静簧引出片21另一端朝下。在其它实施例中，所述线圈架卧置于所述底座。
本实施例中，所述静簧部分2的数量具体为两组，但不局限于此，两组静簧部分2并列设置在底座1的同一侧。
本实施例中，本发明还包括设置辅助动触点721的辅助动簧片7、设置辅助静触点821的辅助静簧片8，二者对应配合，且二者分别装于所述线圈架3和/或底座1。辅助动簧片7由所述衔铁4驱动，且辅助动簧片7的动作状态与所述动簧部分的动作状态相反，即，当动簧部分朝吸合的方向运动时，辅助动簧片7则朝断开的方向运动，当动簧部分朝断开的方向运动时，辅助动簧片7则朝吸合的方向运动。
本实施例中，所述辅助动簧片7包括呈立式的第一片体71和呈卧式的第二片体72，第一片体71底部穿过所述底座1，第二片体72呈Z字形，该第二片体72上端与第一片体71顶部一体相连，且第二片体72上端和/或第一片体71顶部限位于所述线圈架3，第二片体72下端设置所述辅助动触点721，该第二片体72与所述衔铁4配合动作。所述辅助静簧片8大致呈L字形，包括呈立式的第三片体81和呈卧式的第四片体82，第三片体81底部穿过所述底座1，第三片体81顶部与第四片体82一端一体相连，且第三片体81顶部和/或第四片体82一端限位于所述线圈架3，第四片体82另一端设置所述辅助静触点821。
本实施例中，所述辅助动簧片7和辅助静簧片8分别从所述线圈架3侧面插装于所述线圈架3。具体，所述线圈架3顶部设有呈L字形第一插槽31、呈L字形的第二插槽32，所述第二片体72上端和第一片体71顶部从线圈架3侧面插入第一插槽31；所述第三片体81顶部和第四片体82一端从线圈架3侧面插入第二插槽32。所述第一片体71底部和所述第三片体81也分别从线圈架3侧面插装于所述线圈架3底部。所述衔铁4设有用于驱使所述辅助动簧片7动作的驱动部41，具体，所述衔铁4沿使所述动触点91与静触点221闭合的方向运动时，所述驱动部41驱动所述第二片体72，使辅助动触点721与所述辅助静触点821断开；所述驱动部41释放所述第二片体72时，所述辅助动簧片7依靠自身反力复位。所述驱动部41与所述衔铁4一体成型，并且，所述驱动部41可套装绝缘套，通过该绝缘套增加辅助触点单元与磁路部分的漆包线的爬电距离。
本实施例中，所述动簧部分包括设有动触点91的刚性动簧片9，该动簧片9与所述衔铁4相对固定，具体，动簧片9通过一塑料件10以嵌件注塑或点胶方式连接在一起。所述衔铁4大致呈L字形，且其一边设置在所述轭铁5的刀口处，并与铁芯的极面配合，其另一边朝下，并通过所述注塑件10与所述动簧片9连接。所述轭铁5与底座1之间插装有复原簧片6，该复原簧片6对所述衔铁4进行限位，并提供所述衔铁4复位。
本发明的一种抗短路电流的电磁继电器，当其线圈(即漆包线)加激励时，在电磁吸力的作用下，衔铁4与铁芯吸合，衔铁4转动带动动簧片9转动，使动触点91与静触点221接触，主触点导通，同时，衔铁4上的驱动部41推动辅助动簧片97，使原本闭合的辅助触点断开(即辅助动触点721与辅助静触点821分开)。在动触点91与静触点221刚接触时，动触点91与静触点221就有弹性预压力，且静簧片22受动簧片9推动作用进一步形变预压，直至其另一端触靠于1限位槽11远离动簧片9的一侧槽壁，如图4所示。在静簧片22的弹性预压力和静簧片22通电产生的电动力的共同作用下，动触点91与静触点221可靠接触，减少触点的弹跳，提高触点接触稳定性。当线圈去激励时，在复原簧片6的作用下，衔铁4转动恢复到初始状态，主触点断开(即动触点91与静触点221分开)，同时衔铁4上的驱动部41离开辅助动簧片9的第二片体72，辅助触点闭合(即辅助动触点721与辅助静触点821接触)。
当线圈去激励时，如果动触点91与静触点221发生粘接，动触点91在复原簧片6反力的作用下带动静触点221朝断开的方向运动，使静簧片22另一端以一定的速度碰到底座限位槽11靠近动簧片9的一侧朝壁，从而产生一定的“敲击力”，帮助原本粘接的动、静触点断开，起到抗触点粘接的作用，同时，动触点91在复原簧片6的反力的作用下继续向断开的方向运动，进一步使粘接的触点断开。
当本发明通过短路电流时，假设电流方向从静簧引出片21底部向上(电流方向相反同理)，静簧片22受到向右(使静触点221与动触点91贴合更紧的方向)的电动力F1，在触点上由于在接触点电流收缩，因而在静触点221上产生电动斥力F2，在动触点91上产生电动斥力F3，电动斥力F2与电动斥力F3相斥。由于静簧片22受到的电动力F1向右，而静触点221受到的电动斥力F2向左，两者方向相反，静簧片22上的电动力F1一部分抵消电动斥力F2。作用在动触点91上的电动力F3，因衔铁4上有电磁吸力的作用，可以抵消该电动力F3的影响。此外，在动触点91与静触点221刚接触时，动触点91与静触点221就有弹性预压力，且静簧片22受动簧片9推动作用进一步形变预压，直至其另一端触靠于1限位槽11远离动簧片9的一侧槽壁，如图4所示。因此，当本发明通过短路电流时，在静簧片22未被电动斥力抵消的电动力及弹性预压力的作用下，动触点91与静触点221不仅不会被斥开，还能够牢牢接触在一起。另外，由于本发明采用刚性动簧片，因此，在本发明通过短路电流时，刚性动簧片不会受电动斥力作用发生形变，从而进一步提高本发明抗短路电流的能力。本发明同时采用弹性静簧片，提供动、静触点接触状态的预压力，确保触点接触稳定性。
本发明的一种抗短路电流的电磁继电器，其将抗短路结构设置在静簧部分2，本发明将抗短路电流结构设置在静簧部分2，将静簧部分2分成静簧引出片21和静簧片22，不需要增加额外的传动部件(如推动卡)，结构简单，组装便捷，成本低，尤其适用于结构紧凑、体积小的电磁继电器。本发明的静簧部分2的特殊结构设计，一方面大大提高了本发明的抗短路电流能力，另一方面能提高继电器分断负载过程中的抗粘接性能。
本发明的静簧部分2的特殊结构设计克服了技术偏见：现有技术的电磁继电器的静簧片呈固定形式，不具有形变能力，基于静簧片及其上的静触点的特点，本领域技术人员普遍认为静簧片是静止状态的，不容易变形，被固定后无法额外为静触点提供使动、静触点接触更为可靠的力。现有的抗短路电流结构一般应用在动簧部分，其产生的电动力除了一部分用于克服触点上的电动斥力外，因现有技术的静簧部分是固定的，其余全部作用在动簧片上使动、静触点紧密接触，但是这种结构还需要加入推动卡等传动机构，推动动簧片实现动、静触点的接通、断开，增加结构的复杂程度、增加了零件，同时对产品空间需求也比较大。本发明将抗短路结构设计在静簧部分，通过传统的磁路结构实现动静触点的接通、断开，不需要增加额外的传动结构，减少了零件，降低了结构复杂程度，同时也在一定程度上缩小了产品体积。本发明通过在底座上设置限位槽，使得静簧片有一定的预压力，同时限位槽起限位作用，当静簧片在电动力作用下运动时，限位槽限制静簧片继续运动，保证动触点不会在电动力作用下抖开(这是因为动簧部分不是完全固定的，是通过衔铁保持力维持在一定的位置，当静簧片上的电动力足够大时，可能导致衔铁保持不住，动触点抖开)，同时也提高了产品的抗粘接能力。
本发明的一种抗短路电流的电磁继电器，未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
实施例二
请参见图6所示，本发明的一种抗短路电流的电磁继电器，其与上述实施例一的区别在于：本发明的线圈架3和/或底座1未位置所述辅助动簧片和辅助静簧片，所述衔铁4也未设置所述驱动部。
本实施例中，本发明的其余结构均与上述实施例一相同，此处不再赘述。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种抗短路电流的电磁继电器，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (11)

1.一种抗短路电流的电磁继电器，包括底座、磁路部分、静簧部分和动簧部分，其特征在于：静簧部分包括静簧引出片和带弹性的静簧片，静簧引出片设置于底座，静簧片上设置静触点，该静簧片与静簧引出片连接，且静簧片在通电状态产生方向朝向动簧部分电动力，该电动力能抵抗静触点受到的电动斥力。
2.根据权利要求1所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：所述电动力大于所述电动斥力，和/或，在所述静触点与所述动簧部分的动触点接触状态，所述静簧片产生方向朝向动簧部分的弹性预压力。
3.根据权利要求1或2所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：所述静簧片一端与所述静簧引出片连接，所述底座设有限位结构，该限位结构限制所述静簧片另一端朝所述动簧部分和/或所述静簧引出片移动，或者，该限位结构限制所述静簧片另一端朝所述动簧部分和/或静簧引出片移动的运动行程。
4.根据权利要求3所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：所述静簧片通过所述限位结构使其在所述静触点与所述动簧部分的动触点接触前呈弹性预压状态。
5.根据权利要求3所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：所述限位结构为限位槽，所述静簧片另一端插入该限位槽；在所述静触点与动触点接触状态，所述静簧片另一端与所述限位槽靠近所述动簧部分的一侧槽壁之间具有预设间隙。
6.根据权利要求1所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：所述静簧引出片与所述静簧片形成U型或V型；所述静簧片与所述静簧引出片铆接或焊接。
7.根据权利要求1所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：所述磁路部分包括轭铁、衔铁和装有铁芯、漆包线的线圈架，线圈架设置于所述底座，衔铁设置在轭铁的刀口处，并与所述动簧部分、铁芯配合。
8.根据权利要求7所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：还包括设置辅助动触点的辅助动簧片和设置辅助静触点的辅助静簧片，二者对应配合，且二者分别装于所述线圈架和/或底座；辅助动簧片与所述衔铁联动，且辅助动簧片的动作状态与所述动簧部分的动作状态相反。
9.根据权利要求8所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：所述辅助动簧片包括呈立式的第一片体和呈卧式的第二片体，第一片体与第二片体一体相连，第一片体底部穿过所述底座，第二片体呈Z字形和/或设有镂空结构，该第二片体设置所述辅助动触点，并与所述衔铁联动；所述辅助动簧片和辅助静簧片分别从所述线圈架侧面插装于所述线圈架；所述衔铁设有用于驱使所述第二片体动作的驱动部。
10.根据权利要求7所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：所述动簧部分包括设有动触点的刚性动簧片，该刚性动簧片与所述衔铁相对固定；所述轭铁与底座之间插装有复原簧片，该复原簧片对所述衔铁进行限位，并提供所述衔铁复位。
11.根据权利要求10所述的抗短路电流的电磁继电器，其特征在于：所述刚性动簧片与所述衔铁通过一塑料件以嵌件注塑或点胶方式连接在一起。
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