CN112750663A - 一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，包括两个静触点引出端、一个直片型的动簧片和一个推动杆部件；动簧片通过至少一个弹性件装配在推动杆部件中，以在推动杆部件作用下实现动簧片两端分别与两个静触点引出端的底端相接触，实现电流从一个静触点引出端流入，经过动簧片后从另一个静触点引出端流出；动簧片中，在动簧片的长度的中心线的两边，对应于动簧片的长度的中心线至动簧片与静触点引出端的接触位置之间，分别设有至少一个沿着动簧片的宽度方向包绕于动簧片的导磁环，从而在动簧片的长度方向形成至少两个串联的导磁回路。本发明能够提高产品的抗短路电流能力，减小动簧片的装配差异对产品抗短路电流能力的影响。

Description

一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，特别是涉及一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器。

背景技术

现有技术的一种直流继电器，是采用直动式磁路结构，两个静触点引出端(即两个负载引出端)分别安装在壳体上，两个静触点引出端的底端设为静触点，其中一个静触点引出端的电流流入，另一个静触点引出端的电流流出，在壳体内装有动簧和推动杆部件，动簧采用直片式动簧片(也称为桥式动簧片)，动簧片的两端设为动触点，动簧片的中间通过弹簧安装在推动杆部件中，推动杆部件与直动式磁路相连接，在直动式磁路的作用下，推动杆部件带动动簧片向上移动，使动簧片的两端分别与两个静触点引出端的底端相接触，从而实现连通负载。现有技术的这种直流继电器，当出现故障短路电流时，会在动、静触点之间产生电动斥力，影响动、静触点之间接触的稳定性。

为了提高直流继电器的抗短路电流能力，现有技术是在动簧片的中间，即弹簧对动簧片的支撑位置加装一个抗短路环。图1即为现有技术的一种能够抗短路电流的直流继电器的局部构造示意图，图2为现有技术的一种能够抗短路电流的直流继电器的局部构造的主视图，如图1、图2所示，这种直流继电器包括两个静触点引出端101、102、一个直片型的动簧片103和一个推动杆部件(图中未示出)，动簧片103的中间通过弹簧104装于推动杆部件中，以在推动杆部件作用下实现动簧片103两端(即动触点)与两个静触点引出端101、102的底端(即静触点)相接触，实现电流从一个静触点引出端101流入，经过动簧片103后从另一个静触点引出端102流出；在动簧片103的中间即弹簧104支撑处装有环绕于动簧片的宽度的导磁环105，该导磁环105由上导磁体106和下导磁体107组成。这种结构的直流继电器，在实际抗短路试验后，对测试后样品进行拆解分析，发现大部分样品都是动簧片单侧粘接，即受到电动斥力后发生单侧弹开粘接现象。分析原因，与动簧片103两端相对于支点受力不对中有关。在出现故障短路电流时，动簧片103的两端受到了电动斥力F_H的作用，动簧片103的中间即弹簧104支撑处受到了来自于推动杆部件通过弹簧104提供的支撑力F_K和短路环产生的触点压力方向上的吸力F_E,在实际生产装配过程中，由于动簧片103装配后具有一定的自由度，左右两端接触点(作为动触点)相对于支点(弹簧104处)间距大小L1、L2会有差别，当L1＞L2时，动簧片103右侧端的电动斥力F_H的合力矩M_FH(1)的存在会使动簧片右侧更容易弹开，而导致右侧粘接失效；L1、L2相差越大这种想象越明显，从而影响了抗短路电流的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，通过结构改进，能够提高产品的抗短路电流能力，减小动簧片的装配差异对产品抗短路电流能力的影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，包括两个静触点引出端、一个直片型的动簧片和一个推动杆部件；所述动簧片通过至少一个弹性件装配在所述推动杆部件中，以在推动杆部件作用下实现动簧片的长度的两端分别与两个静触点引出端的底端相接触，实现电流从一个静触点引出端流入，经过动簧片后从另一个静触点引出端流出；所述动簧片中，在动簧片的长度的中心线的两边，对应于动簧片的长度的中心线至动簧片与静触点引出端的接触位置之间，分别设有至少一个沿着动簧片的宽度方向包绕于所述动簧片的导磁环，从而在动簧片的长度方向形成至少两个串联的导磁回路，以利用动簧片的长度的中心线的两边的由导磁环所产生的触点压力方向上的吸力，来增加对动簧片的支撑，并且去抵抗动簧片与静触点引出端之间因故障电流产生的电动斥力。

所述弹性件为弹簧，且弹簧为一个，所述一个弹簧支撑在所述动簧片的长度的中心线的位置处。

所述弹性件为弹簧，且弹簧为至少两个，所述至少两个弹簧分别分布在动簧片的长度的中心线的两边。

所述至少两个弹簧分别支撑在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环的下面，且弹簧的数量≤导磁环的数量。

所述动簧片中，设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环相对于动簧片的长度的中心线呈对称分布。

设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环偏向动簧片与静触点引出端的接触位置。

所述动簧片中，设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环各为一个，且两个导磁环的大小相等，两个导磁环到动簧片的长度的中心线的距离相同。

所述导磁环由上导磁体和下导磁体构成，所述上导磁体固定在推动杆部件中或预设的位置处，所述下导磁体固定在所述动簧片上。

所述上导磁体为一字型结构，所述下导磁体为U型结构；所述上导磁体的一字型结构的两端分别与所述下导磁体的U型结构的两个上端相对应。

所述设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环的上导磁体连接成一体。

所述直流继电器包括罩壳，所述两个静触点引出端分别装在罩壳的顶壁处，所述两个静触点引出端的底端和动簧片分别容纳在所述罩壳内，所述预设的位置处为由罩壳的顶壁向下延伸的凸部的底端。

所述直流继电器包括轭铁板，所述轭铁板装有倒U型支架，所述预设的位置处为U型支架的顶壁的内侧。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明由于采用了动簧片中，在动簧片的长度的中心线的两边，对应于动簧片的长度的中心线至与静触点引出端的接触位置之间，分别设有至少一个沿着动簧片的宽度方向包绕于所述动簧片的导磁环，从而在动簧片的长度方向形成至少两个串联的导磁回路，以利用动簧片的长度的中心线的两边的由导磁环所产生的触点压力方向上的吸力，来增加对动簧片的支撑，并且去抵抗动簧片与静触点引出端之间因故障电流产生的电动斥力。本发明的这种结构，利用动簧片的长度的中心线的两边的导磁环的与触点压力方向相同的吸力，来增加对动簧片的支撑，使得原来仅有一处弹簧位置的支撑，变成多个支撑(弹簧位置支撑和导磁环吸力形成的支撑)，使支撑更稳固，能够提高产品的抗短路电流能力，减小动簧片的装配差异对产品抗短路电流能力的影响。

2、本发明由于采用了将设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环偏向动簧片与静触点引出端的接触位置。本发明的这种结构，让导磁环更加靠近接触点，这样，就使得电动斥力与导磁环的吸力的力臂越接近，则减小动簧片的装配差异对产品抗短路电流能力的影响的效果就越好。

3、本发明由于采用了将设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环的上导磁体连接成一体。本发明的这种结构，使得上导磁体的面积比各个单独导磁环的上导磁体合起来的面积更大，当短路电流通过时，上导磁体对动簧片也有一个向上的吸力，上导磁体面积越大，则上导磁体对动簧片的吸力也越大，该结构可使上导磁体对动簧片的吸力达到最大化，且动簧片还会受到一部分向上的洛伦兹力，可进一步提升产品抗短路性能。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是现有技术的一种能够抗短路电流的直流继电器的局部构造示意图；

图2是现有技术的一种能够抗短路电流的直流继电器的局部构造的主视图；

图3是本发明的实施例一的局部构造分解示意图；

图4是本发明的实施例一的局部构造的主视图(动、静触点未接触)；

图5是本发明的实施例一的局部构造的主视图(动、静触点相接触)；

图6是本发明的实施例一的局部构造的主视图(动、静触点未接触，且去除推动杆部件)；

图7是本发明的实施例一的局部构造的主视图(动、静触点相接触，且去除推动杆部件)；

图8是本发明的实施例一的动簧片与导磁环的配合示意图；

图9是本发明的实施例一的抗短路电流的效果示意图；

图10是本发明的实施例二的局部构造的主视图(动、静触点未接触，且去除推动杆部件)；

图11是本发明的实施例三的局部构造分解示意图；

图12是本发明的实施例三的动簧片与导磁环的配合示意图；

图13是本发明的实施例四的局部构造的主视图(动、静触点未接触，且去除推动杆部件)。

具体实施方式

实施例一

参见图3至图9所示，本发明的一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，包括两个静触点引出端11、12、一个直片型的动簧片2和一个推动杆部件3；本实施例的弹性件为弹簧，且弹簧4为一个，一个弹簧4支撑在所述动簧片2的长度的中心线的位置处，所述动簧片2的中间通过弹簧4装配在所述推动杆部件3中，以在推动杆部件3作用下实现动簧片两端(为动触点)分别与两个静触点引出端11、12的底端(为静触点)相接触，实现电流从一个静触点引出端流入，经过动簧片后从另一个静触点引出端流出；推动杆部件3包括U型篮31、固定片32、推动杆33和弹簧座34，固定片32和推动杆33通过注塑所形成的弹簧座34形成一个整体件，U型篮31的两端分别与固定片32相连接，弹簧4的下端与弹簧座34相配合，弹簧4的上端将动簧片2顶到U型篮31的上壁内侧；所述动簧片2中，在弹簧支撑位置的两边，对应于弹簧支撑位置至动簧片与静触点引出端的接触位置之间，分别设有至少一个沿着动簧片的宽度方向包绕于所述动簧片的导磁环5，从而在动簧片2的长度方向形成至少两个串联的导磁回路，以利用弹簧支撑位置两边的由导磁环5所产生的触点压力方向上的吸力F_E，来增加对动簧片2的支撑，并且去抵抗动簧片与静触点引出端之间因故障电流产生的电动斥力F_H。

本实施例中，所述动簧片2中，设置在弹簧支撑位置的两边的导磁环5各为一个，且两个导磁环5的大小相等，两个导磁环5到弹簧支撑位置的距离相同。

本实施例中，设置在弹簧支撑位置的两边的导磁环5尽量偏向动簧片与静触点引出端的接触位置(即动静触点的接触位置)。

本实施例中，所述导磁环5由上导磁体51和下导磁体52构成，所述上导磁体51固定在推动杆部件3中，所述下导磁体52固定在所述动簧片2上。

当然，上导磁体的固定位置也可以是其他方式，比如装在直流继电器的罩壳，此时，两个静触点引出端是分别装在罩壳的顶壁处，两个静触点引出端的底端和动簧片分别容纳在所述罩壳内，所述预设的位置处为由罩壳的顶壁向下延伸的凸部的底端。再比如，还可以装在直流继电器的轭铁板上，此时，轭铁板装有倒U型支架，所述预设的位置处为U型支架的顶壁的内侧。

本实施例中，所述上导磁体51为一字型结构，所述下导磁体52为U型结构；所述上导磁体51的一字型结构的两端分别与所述下导磁体52的U型结构的两个上端相对应。本发明的导磁环5沿着动簧片的宽度方向包绕于动簧片，可以是完全包绕，也可以是不完全包绕，本实施例是采用一字型结构的上导磁体51与U型结构的下导磁体52来实现包绕于动簧片，属于完全包绕。当下导磁体也是采用一字型结构时，则动簧片的宽度的侧面未被包绕，此种情况就属于不完全包绕。

本发明的一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，采用了动簧片2中，在弹簧支撑位置的两边，对应于弹簧支撑位置至与静触点引出端的接触位置之间，分别设有至少一个沿着动簧片的宽度方向包绕于所述动簧片的导磁环5，从而在动簧片2的长度方向形成至少两个串联的导磁回路，以利用弹簧支撑位置两边的由导磁环5所产生的触点压力方向上的吸力F_E，来形成对动簧片2的支撑，并且去抵抗动簧片与静触点引出端之间因故障电流产生的电动斥力FH。本发明的这种结构，利用动簧片2的弹簧支撑位置两边的导磁环5的与触点压力方向相同的吸力F_E，来形成对动簧片的支撑，使得原来仅有一处弹簧位置的支撑，变成3个支撑(弹簧位置的支撑力F_K支撑和导磁环吸力F_E形成的支撑)，使支撑更稳固。当三处支撑力还不足以抵抗电动斥力，发生了单侧弹开时，也能使弹开侧迅速闭合，如图9所示，在动簧片2受到电动斥力单边弹开的瞬间(为方便描述，图中角度有放大)，原先的两侧接触变成了单侧接触，即绕一侧接触点旋转，弹开侧的导体导电变为电弧导电，此时电动斥力迅速减小，而短路环间的电磁吸力Fe对动簧片产生向上的力矩，使弹开的一侧迅速闭合，随后由于电弧高温将引出端与动簧片熔焊在一起。电磁吸力Fe对动簧片2向上的力矩越大，弹开的时间越短，电弧产生的影响就越小，陶瓷腔体破损的风险也越小；而力矩＝力x力臂；Me＝Fe1xL1+Fe2xL2。由此可以看出，本发明与中间单短路环相比，串联短路环的力矩Me更大，且无论是左侧或是右侧弹开，都有相同的效果。从而使得本发明能够提高产品的抗短路电流能力，减小动簧片的装配差异对产品抗短路电流能力的影响。

本发明的一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，采用了将设置在弹簧支撑位置的两边的导磁环5偏向动簧片与静触点引出端的接触位置。本发明的这种结构，让导磁环更加靠近接触点，这样，就使得电动斥力与导磁环的吸力的力臂越接近，则减小动簧片的装配差异对产品抗短路电流能力的影响的效果就越好。

实施例二

参见图10所示，本发明的一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，与实施例一的不同之处在于，弹簧4为两个，两个弹簧4分别分布在动簧片2的长度的中心线的两边，并支撑在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环5的下面，且弹簧的数量＝导磁环的数量。

当弹簧采用两个时，也可以将两个弹簧4分别分布在动静触点相接触位置的下面。

实施例三

参见图11至图12所示，本发明的一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，与实施例一的不同之处在于，设置在弹簧支撑位置的两边的导磁环5的上导磁体51连接成一体。

本发明的一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，采用了将设置在弹簧支撑位置的两边的导磁环的上导磁体51连接成一体。本发明的这种结构，使得上导磁体的面积比各个单独导磁环的上导磁体合起来的面积更大，当短路电流通过时，上导磁体对动簧片也有一个向上的吸力，上导磁体面积越大，则上导磁体对动簧片的吸力也越大，该结构可使上导磁体对动簧片的吸力达到最大化，且动簧片还会受到一部分向上的洛伦兹力，可进一步提升产品抗短路性能。

实施例四

参见图13所示，本发明的一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，与实施例三的不同之处在于，弹簧4为两个，两个弹簧4分别分布在动簧片2的长度的中心线的两边，并支撑在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环5的下面，且弹簧的数量＝导磁环的数量。

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制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，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例。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 (12)

1.一种能够提高抗短路电流能力的直流继电器，包括两个静触点引出端、一个直片型的动簧片和一个推动杆部件；所述动簧片通过至少一个弹性件装配在所述推动杆部件中，以在推动杆部件作用下实现动簧片的长度的两端分别与两个静触点引出端的底端相接触，实现电流从一个静触点引出端流入，经过动簧片后从另一个静触点引出端流出；其特征在于：所述动簧片中，在动簧片的长度的中心线的两边，对应于动簧片的长度的中心线至动簧片与静触点引出端的接触位置之间，分别设有至少一个沿着动簧片的宽度方向包绕于所述动簧片的导磁环，从而在动簧片的长度方向形成至少两个串联的导磁回路，以利用动簧片的长度的中心线的两边的由导磁环所产生的触点压力方向上的吸力，来增加对动簧片的支撑，并且去抵抗动簧片与静触点引出端之间因故障电流产生的电动斥力。

2.根据权利要求1所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述弹性件为弹簧，且弹簧为一个，所述一个弹簧支撑在所述动簧片的长度的中心线的位置处。

3.根据权利要求1所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述弹性件为弹簧，且弹簧为至少两个，所述至少两个弹簧分别分布在动簧片的长度的中心线的两边。

4.根据权利要求3所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述至少两个弹簧分别支撑在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环的下面，且弹簧的数量≤导磁环的数量。

5.根据权利要求1所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述动簧片中，设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环相对于动簧片的长度的中心线呈对称分布。

6.根据权利要求1所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环偏向动簧片与静触点引出端的接触位置。

7.根据权利要求1所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述动簧片中，设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环各为一个，且两个导磁环的大小相等，两个导磁环到动簧片的长度的中心线的距离相同。

8.根据权利要求1或5或6或7所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述导磁环由上导磁体和下导磁体构成，所述上导磁体固定在推动杆部件中或预设的位置处，所述下导磁体固定在所述动簧片上。

9.根据权利要求8所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述上导磁体为一字型结构，所述下导磁体为U型结构；所述上导磁体的一字型结构的两端分别与所述下导磁体的U型结构的两个上端相对应。

10.根据权利要求7所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述设置在动簧片的长度的中心线的两边的导磁环的上导磁体连接成一体。

11.根据权利要求8所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述直流继电器包括罩壳，所述两个静触点引出端分别装在罩壳的顶壁处，所述两个静触点引出端的底端和动簧片分别容纳在所述罩壳内，所述预设的位置处为由罩壳的顶壁向下延伸的凸部的底端。

12.根据权利要求8所述的能够提高抗短路电流能力的直流继电器，其特征在于：所述直流继电器包括轭铁板，所述轭铁板装有倒U型支架，所述预设的位置处为U型支架的顶壁的内侧。

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