CN113035648A - 触头装置及电磁开关 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电磁开关,包括驱动装置和触头装置。触头装置包括动触头组件、基体以及间隔设置于基体顶部上的两个静触头。动触头组件包括推动杆部件、动触头、固定导磁体和活动导磁体。推动杆部件的一端位于基体内且另一端安装于驱动装置上。动触头安装于推动杆部件上。固定导磁体安装于推动杆部件上且位于动触头靠近两个静触头的一侧。活动导磁体的至少一部分设置于动触头远离静触头的一侧并可随动触头一起运动。当动触头与两个静触头接触后,固定导磁体与活动导磁体处于分离状态而形成工作气隙;活动导磁体面向固定导磁体的一侧的端部设置至少一个导磁结构以减小工作气隙的气隙磁阻,提高电磁吸力,进而提高抗短路电流的能力。
Description
技术领域
本申请涉及电控制器件技术领域,尤其涉及一种触头装置及电磁开关。
背景技术
电磁开关是指能够频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的电器。它的工作原理是利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合或者断开,以达到控制负载的目的。电磁开关通常包括接触器和继电器。
随着新能源行业的迅速发展,对电磁开关的抗故障短路电流的能力要求也越来越高,例如,要求电磁开关能够在系统出现故障大电流(如10kA)时提供电动补偿力,以抵抗动触头受到的电动斥力。现有的电磁开关通过抗短路电流设计在不增加触头压力的情况下提高触头的抗短路能力,但现有的结构中的抗短路电流设计的气隙磁阻较大,导致电磁开关的抗短路电流能力较低,往往不能满足要求。
发明内容
本申请实施例公开了一种能够提高抗短路电流能力的触头装置和电磁开关。
第一方面,本申请提供了一种触头装置,包括呈中空状且一侧设置有开口的基体、间隔设置于所述基体的顶部上的两个静触头以及设置于所述基体内的动触头组件。其中,所述基体的顶部远离所述开口,所述两个静触头伸入所述基体内部。所述动触头组件包括推动杆部件、动触头、固定导磁体和活动导磁体。所述推动杆部件的一端位于所述基体内,且另一端通过所述开口伸出所述基体并安装于驱动装置上。所述动触头安装于所述推动杆部件上,并位于所述基体内;所述动触头在所述推动杆部件的作用下实现与所述两个静触头相接触或分离。所述固定导磁体安装于所述推动杆部件上且位于所述动触头靠近所述两个静触头的一侧。所述活动导磁体的至少一部分设置于所述动触头远离所述静触头的一侧并可随所述动触头一起运动。
当所述动触头未与所述两个静触头接触时,所述固定导磁体与所述活动导磁体处于接触状态;当所述动触头与所述两个静触头接触后,所述固定导磁体与所述活动导磁体处于分离状态而产生工作气隙;所述活动导磁体面向所述固定导磁体的一侧的端部设置至少一个导磁结构以减小所述工作气隙的气隙磁阻。
第一方面所描述的技术方案,由于设置有固定导磁体和活动导磁体,当所述动触头与所述两个静触头接触后,所述固定导磁体与所述活动导磁体处于分离状态而产生工作气隙。当动、静触头流过电流时,会在固定导磁铁和活动导磁体上形成磁通回路并由此产生电磁吸力,进而使得固定导磁体与活动导磁体相互吸引。由于所述活动导磁体面向所述固定导磁体的一侧的端部设置有至少一个导磁结构以减小所述工作气隙的磁阻,使得在同等条件下增大了固定导磁体和活动导磁体之间的吸力,即使在两个静触头通过一定的大电流的情况下,动触头也不会和静触头分开,提高了电磁开关的抗短路电流的能力。
其中,所述固定导磁体与活动导磁体之间所产生的吸力的大小与电流的平方(未饱和时)、工作气隙的气隙面积呈正比,且与工作气隙的气隙距离平方呈反比。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述活动导磁体呈U型状,且包括底壁以及与所述底壁连接的一对侧壁;所述底壁位于所述动触头远离所述两个静触头的一侧,且所述动触头位于所述一对侧壁之间;所述至少一个导磁结构设置于所述一对侧壁中的至少一个侧壁的自由端上。如此,使得活动导磁体包裹所述动触头,并可使得导磁结构直接面对所述固定导磁体,有利于提升固定导磁体和活动导磁体之间的吸力。
其中,侧壁的自由端是指侧壁远离所述底壁的一端。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述导磁结构为导磁板;所述导磁板位于所述动触头靠近所述固定导磁体的一侧,且端部与其中一个所述侧壁的自由端连接。如此可以增大工作气隙的气隙面积,减小气隙磁阻,进而可以增大固定导磁体和活动导磁体之间的吸力。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,为了保证工作气隙的对称性,所述活动导磁体设置两个所述导磁板,且每个所述导磁板对应一个所述侧壁,并与所对应的侧壁连接。
其中,所述导磁板也可以称为极靴。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,为了避免因两个导磁板的距离过近而导致固定导磁板和活动导磁板之间的吸力减小的情况发生,所述两个导磁板相互靠近的自由端之间的距离大于预设距离。
此外,所述固定导磁体和所述导磁板之间的气隙距离等于触头的超程。其中,触头的超程是指静触头磨损后,动触头可向上移动的最大距离。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述至少一个导磁结构为所述侧壁的自由端向远离所述固定导磁体的方向凹陷而形成至少一个凹槽;其中,所述凹槽的宽度沿所述侧壁的自由端向靠近所述底壁的方向逐渐减小。所述固定导磁体对应所述凹槽的位置向靠近所述凹槽的方向凸伸形成与所述凹槽相匹配的凸出部。如此,当固定导磁体的超程距离一定时,工作气隙的气隙距离减小了,进而增大了固定导磁体和活动导磁体之间的吸力增大了。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述每个凸出部与对应的凹槽的截面呈三角形、梯形或弧形。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述动触头组件还包括弹性件。所述活动导磁体背向所述静触头的一端通过所述弹性件安装于所述推动杆部件上,并在所述弹性件的弹性力的作用下实现与所述固定导磁体的接触状态。此外,当动触头和两个静触头接触后,通过该弹性件给所述动触头施加一定的压力,以保证动触头具有一定的动、热稳定性。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述动触头在预设位置的相对两侧形成缺口,所述一对侧壁分别卡入对应的缺口处,而将活动导磁体固定安装于所述动触头上,因此能够容易识别固定位置,从而更容易地进行固定作业。
本实施方式中,预设位置位于两个静触头间。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,所述推动杆部件包括承载件、推动杆和支架。所述弹性件夹持于所述活动导磁体和所述承载件之间。所述推动杆的一端固定于所述驱动装置上,另一端安装于所述承载件背向所述弹性件的一侧上。所述支架安装于所述承载件上,并与所述承载件围成一个框架。所述固定导磁板安装于所述支架上并和所述动触头、所述活动导磁体、所述弹性件一起位于所述框架内。该推动杆部件的结构简单且便于安装操作。
第二方面,本申请提供了一种电磁开关,包括驱动装置;所述电磁开关还包括如第一方面所述的触头装置;所述触头装置设置于所述驱动装置上;所述驱动装置利用线圈产生的电磁场控制所述触头装置的开启和闭合。
附图说明
为了说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请一实施例提供的电磁开关的立体图。
图2为图1中电磁开关沿A-A方向的剖视图。
图3为图1中的电磁开关去掉线圈骨架及磁轭后的立体图。
图4为图3中的电磁开关沿B-B方向的剖视图。
图5为图3中的电磁开关沿C-C方向的剖视图。
图6为动触头组件的立体图。
图7为图6中的动触头组件的立体分解图。
图8为第一实施方式中的两个静触头和动触头相接触后的第一角度的剖视图。
图9为第一实施方式中的两个静触头和动触头相接触后的第二角度的剖视图。
图10为第二实施方式中的两个静触头和动触头相接触后的第一角度的剖视图。
图11为第二实施方式中的两个静触头和动触头未接触时的第二角度的剖视图。
图12为第二实施方式中的两个静触头和动触头相接触后的第二角度的剖视图。
具体实施方式
本申请提供一种电磁开关以及应用于电磁开关中的触头装置,用于新能源汽车、电池包、或者其它配电回路中用以控制电流通断、隔离电源高压等,从而确保负载正常工作或防止触电风险。下面结合附图,对本申请的实施例进行描述。
请参阅图1,其为本申请一实施例提供的电磁开关的立体图。本申请实施例中的电磁开关900是指能够频繁关合、承载和断开正常电流及规定过载电流的电器。它的工作原理是利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的目的。电磁开关通常包括电磁继电器和接触器。本申请实施例中以直流接触器为例进行说明。
电磁开关900包括驱动装置200和设置于所述驱动装置200上的触头装置100。所述驱动装置200利用线圈产生的电磁场驱动动铁心以控制所述触头装置100的开启和闭合。本实施方式中的电磁开关900是在初始状态下为触点断开的所谓常开型的接触器。其他实施方式中,电磁开关900也可以是在初始状态下为触点接通的所谓常闭型的接触器。
可以理解,图1中所示的电磁开关900通常还包括外壳,例如触头装置100和驱动装置200收容于一中空的方形外壳内。而本申请实施例中的电磁开关900则为省去了外壳的示意图。
请一并结合图2,图2为图1中电磁开关沿A-A方向的剖视图。所述驱动装置200包括线圈骨架21、线圈22、轭铁23、静铁芯24、动铁芯25、密封套筒26及复位弹簧27。具体地,所述线圈骨架21包括呈中空圆筒状的主体部211,主体部211沿其轴向方向的两端向径向方向凸伸形成圆形的凸缘部212。其中,轴向是指圆柱体旋转中心轴的方向,即与中心轴平行的方向。径向垂直于轴向,即圆柱体端面圆的半径或直径方向。
线圈22缠绕在所述线圈骨架21上的主体部211上并位于主体部211两端的两个凸缘部212之间。可以理解,线圈22的两端还连接有线圈端子(图未示)。例如,线圈端子可以使用铜等导电材料制成,如此可以通过线圈端子对线圈22通电以对驱动装置200进行驱动。
轭铁23由磁性材料构成且包围线圈骨架21。本申请实施方式中,轭铁23大致呈“口”字型,其包括依次连接的上盖板231、一对侧板232及底板233。其中,上盖板231、一对侧板231及底板233均呈矩形板状结构,且上盖板231和底板233分别对应线圈骨架21的两个凸缘部212。在一实施方式中,底板233和一对侧板232可以一体成型,即底板233和一对侧板232可以通过一张板弯折而连续的形成。
此外,轭铁23的底板233形成有圆形的插通孔233a,该圆形的插通孔233a中装配有所述密封套筒26。具体地,所述圆形的插通孔233a可以通过冲压的方式形成,如此该底板233被冲压的部分伸入所述线圈骨架21的主体部211内以形成该插通孔233a的周壁。
所述静铁芯24和所述动铁芯25沿所述线圈骨架21的主体部211的轴向方向设置于所述主体部211内。其中,静铁芯24固定设置于所述主体部211的一端且靠近所述上盖板231。当线圈22通电后静铁芯24因被磁化而产生吸力,在所述吸力的作用下动铁芯25可向靠近静铁芯24的方向移动。本实施方式中,静铁芯24和动铁芯25均大致呈圆柱状。
密封套筒26设置于线圈骨架21内且包围所述静铁芯24和所述动铁芯25。本实施方式中,密封套筒26由非导磁性材料构成,且具有开口端261。所述线圈骨架21的靠近上盖板231的凸缘部212上形成有圆环状的支撑面212a,所述密封套筒26的开口端261沿径向方向凸伸形成有抵接部261a。所述支撑面212a用于承载固定所述抵接部261a,进而可防止密封套筒26脱落。
本申请实施例中,所述静铁芯24和动铁芯25的外径与所述密封套筒26的内径大致相同。所述静铁芯24设置于所述密封套筒26的开口侧,所述动铁芯25在所述密封套筒26内移动。可以理解,所述动铁芯25的移动范围为静铁芯24远离开口端261的端面至所述密封套筒26的底部的空间。
另外,上盖板231的中央部贯通开设有供静铁芯24穿过的插接孔231a,且所述插接孔231a的内径小于所述密封套筒26的内径。静铁芯24远离所述动铁芯25的一端的中部沿静铁芯24的轴向方向凸伸形成圆柱形的插接部243。所述插接部243安装于所述插接孔231a中,进而实现对静铁芯24的固定和安装。可以理解,所述静铁芯24的插通孔241贯穿所述插接部243,用于插接所述触头装置100。
复位弹簧27夹设于所述静铁芯24和所述动铁芯25之间。所述复位弹簧27用于对动铁芯25施加与所述静铁芯24所产生的吸力的方向相反的驱动力,进而可以使得当线圈22断电时驱动所述动铁芯25回复到初始位置,即驱动动铁芯25移动至密封套筒26的底端。
需要说明的是,本申请实施例中,所述静铁芯24的插通孔241的中部的整周上设置有朝向中心侧突出而使插通孔241的孔径减小的第一抵持部242。所述动铁芯25的插通孔251的底部的整周上设置有朝向中心侧突出而使插通孔251的孔径减小的第二抵持部252。所述复位弹簧27的两端分别抵持于所述第一抵持部242和第二抵持部252之间。
所述触头装置100包括中空状的基体10、两个静触头30和动触头组件50。基体10呈一端开口的箱状,且开口的一侧设置于所述驱动装置200的上盖板231上。基体10远离开口的顶部间隔设置有两个通孔11,两个静触头30分别穿过对应的通孔11固定于所述基体10上。本申请实施例中,壳体10由耐热性材料(如陶瓷)制成。静触头30大致呈圆筒型且由铜系材料等导电性材料制成。
请结合参阅图3-图5,其中图3为图1中的电磁开关去掉线圈骨架及磁轭后的立体图;图4为图3中的电磁开关沿B-B方向的剖视图;图5为图3中的电磁开关沿C-C方向的剖视图。动触头组件50位于所述基体10内且一端安装于驱动装置200上,进而使得所述动触头组件50在所述驱动装置200的驱动下可以和所述两个静触头30相接触或分离。
具体地,所述动触头组件50包括推动部件51、动触头52和弹性件53。所述推动部件51的一端位于所述基体10内且另一端安装于所述动铁芯25上,进而在动铁芯25的带动下,推动杆部件51可在基体10内移动。
动触头52通过所述弹性件53安装于所述推动杆部件51上,并在所述推动杆部件51的作用下实现与所述两个静触头30相接触或分离。本实施方式中,以在动铁芯25处于初始位置时动触头52与静触头30相互分离、且在动铁芯25处于与所述静铁芯24相抵接的位置时动触头52与静触头30接触的方式来设定动铁芯25与动触头52的位置关系。即,在未对线圈22通电的期间,触头装置100断开,此时两个静触头30之间断开;在对线圈22通电的期间,触头装置100接通,此时两个静触头30之间导通。需要说明的是,动触头52与静触头30之间的接触压力由弹性件53确保。
然而,当在动触头52与两个静触头30处于接触的状态下,由于触头接触表面凹凸不平,触头微观上为众多点接触,电流在流经接触点时收缩产生霍姆力,霍姆力表现为斥力并作用于动触头52之上,且该排斥力与电流的平方呈正比,即电流越大,产生的触头斥力越大。随着电磁斥力的增大,触头压力减小,接触电阻增大,触头发热增加,动、静触头接触面金属熔化导致触头粘连;如果斥力大于触头压力,甚至会导致动、静触头分开而产生电弧,动触头52以及静触头30可能发生熔敷。
为解上述问题,提高电磁开关900的抗短路电流能力,在本申请实施例中,所述动触头组件50还包括固定导磁体54及活动导磁体55。所述固定导磁体54安装于所述推动杆部件51上且位于所述动触头52靠近所述两个静触头30的一侧。所述活动导磁体55的至少一部分设置于所述动触头52远离所述静触头10的一侧并可随所述动触头52一起运动。
当所述动触头52未与所述两个静触头10接触时,所述固定导磁体54与所述活动导磁体55处于接触状态;当所述动触头52与所述两个静触头10接触后,所述固定导磁体54与所述活动导磁体55处于分离状态而形成工作气隙。所述活动导磁体55面向所述固定导磁体54的一侧的端部设置至少一个导磁结构553以降低所述工作气隙的磁阻。
本申请实施例中的电磁开关900,由于设置有固定导磁体54和活动导磁体55,当所述动触头52与所述两个静触头30接触后,所述固定导磁体54与所述活动导磁体55处于分离状态而形成工作气隙。在动触头52与两个静触头30接触时流过短路电流之际,会产生使固定导磁体54和活动导磁体55基于电流而相互吸引的电磁力,进而使得固定导磁体54与活动导磁体55相互吸引。此外,由于所述所述活动导磁体55面向所述固定导磁体54的一侧的端部设置有导磁结构以减小所述工作气隙的磁阻,因此在同等条件下增大了固定导磁体54和活动导磁体55之间的吸力,即使在两个静触头30通过大电流的情况下,动触头52也不会和静触头30分开,提高了电磁开关900的抗短路电流的能力。
具体地,当动、静触头接通电流时,导磁体之间会产生吸力F,吸力F大小与电流的平方、工作气隙的气隙面积S成正比,且与工作气隙的气隙距离δ平方成反比,具体公式入下:
F∝I*S/δ
通过上述公式可以看出,可以通过增大工作气隙之间的气隙面积或者减小工作气隙的气隙距离来增加导磁体之间的吸力。
请参阅图6-图7,其中图6为动触头组件的立体图;图7为图6中的动触头组件的立体分解图。所述固定导磁体54大致矩形板状。所述活动导磁体55呈U型状,且包括底壁551以及与所述底壁511连接的一对侧壁552。所述底壁511位于所述动触头52远离所述两个静触头30的一侧,且所述动触头52位于所述一对侧壁552之间。所述至少一个导磁结构553设置于所述一对侧壁552中的至少一个侧壁553的自由端上。侧壁553的自由端是指侧壁552远离所述底壁551的一端。如此,使得活动导磁体55包裹所述动触头52,并可使得导磁结构553直接面对所述固定导磁体54,有利于提升固定导磁体54和活动导磁体55之间的吸力。
在一实施方式中,所述导磁结构553为导磁板553a,所述导磁板553a位于所述动触头52靠近所述固定导磁体54的一侧。如此可以增大工作气隙的气隙面积,减小气隙磁阻,进而可以增大固定导磁体54和活动导磁体55之间的吸力。
一种实施方式中,为了保证工作气隙的对称性,所述导磁板553a的数量为两个,且每个所述导磁板553a对应一个所述侧壁552,并与所对应的侧壁552连接。
在本申请实施方式中,所述底壁551、所述一对侧壁552及两个导磁结构553一体成型。即所述底壁551的相对两端向靠近所述静触头30的方向延伸而形成一对侧壁552。所述一对侧壁552的自由端向相互靠近的方向弯折而形成所述导磁结构553。需要说明的是,本申请实施方式中的导磁板553a也可以称为极靴。
可以理解,在其他实施方式中,所述底壁551、所述一对侧壁552和两个导磁板553a还可以是单独存在的,通过粘接的方式结合即可。
请参阅图8和图9,图8为第一实施方式中的两个静触头和动触头相接触后的第一角度的剖视图,图9为第一实施方式中的两个静触头和动触头相接触后的第二角度的剖视图。虽然通过设置该导磁板553a可以增大所述固定导磁体54和活动导磁体55之间的气隙面积,但当导磁板553a的面积过大时,会导致两个导磁板553a之间的距离过小,进而使得磁力线的一部分从其中一个侧壁552通过导磁板553a传递到另一个侧壁552,如此,将减少传递到固定导磁体54的磁力线,使得固定导磁体54和活动导磁体55之间的吸力反而变小。因此,在一实施方式中,为了避免因两个导磁板553a的距离过近而导致固定导磁板54和活动导磁板55之间的吸力减小的情况发生,所述两个导磁板553a相互靠近的自由端之间的距离D应大于预设距离。其中,预设距离在此不做限定,可以根据具体设计情况而具体限定。
在本申请实施例中,所述固定导磁体54和所述导磁板553a之间的气隙距离δ等于触头超程L。其中,触头超程是指静触头磨损后,动触头可向上移动的最大距离。
请参阅图10,图10为第二实施方式中的两个静触头和动触头相接触后的第一角度的剖视图。在本申请实施例中,所述导磁结构553为其中至少一个侧壁552的自由端向远离所述固定导磁体54的方向凹陷而形成至少一个凹槽553b,在本申请实施例中,为了与所述凹槽553b配合,所述固定导磁体54对应所述凹槽553b的位置向靠近所述凹槽553b的方向凸伸形成与所述凹槽553b相匹配的凸出部541。
请参阅图11至图12,图11为第二实施方式中的两个静触头和动触头未接触时的第二角度的剖视图;图12为第二实施方式中的两个静触头和动触头相接触后的第二角度的剖视图。其中,图11和图12的凹槽553b与图10中的凹槽553b的实现的方向不同。可以理解,每个侧壁552上均可以设置至少一个凹槽553b,本申请实施方式中对凹槽553b的设置数量,设置位置及实现方式并不限定。
其中,每个凸出部541与对应的凹槽553b的截面呈三角形、梯形或者弧形(如半圆),在此不做限定。
如图11和图12所示,当所述两个静触头30与所述静触头52未接触时,所述固定导磁体54的凸出部541与所述凹槽553b相贴合;当两个静触头30未与所述静触头52接触时,固定导磁体54与活动导磁体55相分离,此时,由于凸出部541和凹槽553b之间形成的最小气隙距离δ垂直于吸合面而小于所述触头的超程L,如此,根据前述公式可以得出,当超程L一定时,由于气隙距离减小了,进而增大了固定导磁体54和活动导磁体55之间的吸力。
请再次参阅图6和图7,在一实施方式中,所述动触头52大致呈椭圆形,所述动触头52在预设位置的相对两侧形成缺口521,所述一对侧壁552分别卡入对应的缺口521处,而将活动导磁体55固定安装于所述动触头52上,因此能够容易识别固定位置,从而更容易地进行固定作业。本实施方式中,预设位置位于两个静触头30之间。
所述推动杆部件51包括承载件511、支架512和推动杆513。所述承载件511包括大致呈矩形块状的本体511a,所述本体5110沿高度方向的的两侧的中心分别以圆形向外凸出形成第一定位柱511b和安装柱511c。所述安装柱511c用于安装所述推动杆513,推动杆513的另一端与所述动铁芯27插接安装。所述活动导磁体55的底壁551向远离所述侧壁552的方向凸出形成第二定位柱554。所述弹性件53的一端套于所述第一定位柱511b上并与所述本体511a抵接,且所述弹性件53的另一端套于所述第二定位柱554上并与所述底壁551抵接。如此,可以使得弹性件53位于所述承载件511和活动导磁体55之间。可以理解,在其他实施方式中,所述第一定位柱511b和第二定位柱554还可以是环形的定位槽,来实现对弹性件53的限位和安装固定。
本实施方式中,弹性件53为螺旋弹簧。所述活动导磁体55在所述弹性件53的弹性力的作用下实现与所述固定导磁体54的接触状态。
支架512呈U型,且U型的两端固定安装于承载件511上与承载件511围成一个框架,所述动触头52、固定导磁体54和活动导磁体55安装于U型支架512与承载件511所围成的框架内。具体地,所述动触头52和所述活动导磁体55所组成的组件通过所述弹性件53安装于所述承载件511上。所述固定导磁体54安装于所述支架512的顶部上。
在一实施方式中,所述支架512的顶部512a的中部开设有通过512b,所述固定导磁体54的中部向外凸出形成凸轴542,通过凸轴542铆接的方式可以将固定导磁体54安装于支架512的顶部512a上。由于弹性件53的作用,当两个静触头30和动触头52未接触时,动触头52和活动导磁体55所组成的组件和所述固定导磁体54抵接;当两个静触头30和动触头52接触时,动触头52停止移动,而此时承载件511在推动杆513的作用下带动支架512及安装于支架512的顶部512a上的固定导磁体54继续移动,使得固定导磁体54和所述活动导磁体55相分离,从而形成工作气隙。
在一实施方式中,所述U型支架512的相对两侧的侧部512c开设有开口512d,以减小推动杆部件的配重。
此外,所述支架512的相对两侧的侧部512c远离顶部512a的一端开设有条形口512e,所述本体511a的相对两侧设置有与条形口对应的凸条511d,将凸条511d插入对应的条形口512e即可将U型支架512固定至承载件511上。
在本申请实施例中,所述固定导磁体54为轭铁,所述活动导磁体55为衔铁。
请再次参阅图1和图2,在一些实施方式中,在动触头51被从静触头30拉离时,为了抑制在动触头51与静触头30之间产生电弧,可以向基体41内封入气体,如此,在基体41内形成封入有气体的密封空间K。其中,该气体可以为在产生电弧的温度区域中导热最优异的氢气为主体的混合气体。
需要说明的是,本申请实施方式中,密封套筒26、上盖板231和基体10形成共通的密封室。
在另一些实施方式中,还可以在基体41外部增磁性装置辅助吹弧。即在基体41相对的两侧分别设置永磁体60和磁性构件70。磁性构件70由铁等磁性材料形成为大致U字状。如此,通过该一对永磁体60可以形成与动触头51相对于静触头30的接触分离方向大致正交的磁场,进而使得产生的电弧被向与动触头51的移动方向正交的方向拉长,同时被封入到基体10内的气体冷却,从而使电弧电压急剧上升,当电弧电压超过电源电压时电弧被切断。即,在本实施方式的电磁开关900中,通过由磁铁产生的磁场长电弧和由封入到基体10内的气体冷却作用最终熄灭电弧。如此,能够将电弧在短时间内切断,能够减小静触头30以及动触头51的消耗。
以上是本申请实施例的实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请实施例原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种触头装置,包括呈中空状且一侧设置有开口的基体、间隔设置于所述基体的顶部上的两个静触头以及设置于所述基体内的动触头组件;所述基体的顶部远离所述开口,所述两个静触头伸入所述基体内部;其特征在于,所述动触头组件包括:
推动杆部件,一端位于所述基体内,且另一端通过所述开口伸出所述基体并安装于驱动装置上;
动触头,安装于所述推动杆部件上,并位于所述基体内;所述动触头在所述推动杆部件的作用下实现与所述两个静触头相接触或分离;
固定导磁体,安装于所述推动杆部件上且位于所述动触头靠近所述两个静触头的一侧;以及
活动导磁体,至少一部分设置于所述动触头远离所述静触头的一侧并可随所述动触头一起运动;
当所述动触头未与所述两个静触头接触时,所述固定导磁体与所述活动导磁体处于接触状态;当所述动触头与所述两个静触头接触后,所述固定导磁体与所述活动导磁体处于分离状态而形成工作气隙;所述活动导磁体面向所述固定导磁体的一侧的端部设置至少一个导磁结构以减小所述工作气隙的气隙磁阻。
2.如权利要求1所述的触头装置,其特征在于,所述活动导磁体呈U型状,且包括底壁以及与所述底壁连接的一对侧壁;所述底壁位于所述动触头远离所述两个静触头的一侧,且所述动触头位于所述一对侧壁之间;所述至少一个导磁结构设置于所述一对侧壁中的至少一个侧壁的自由端上。
3.如权利要求2所述的触头装置,其特征在于,所述导磁结构为导磁板;所述导磁板位于所述动触头靠近所述固定导磁体的一侧,且端部与其中一个所述侧壁的自由端连接。
4.如权利要求2所述的触头装置,其特征在于,所述活动导磁体设置两个所述导磁板,且每个所述导磁板对应一个所述侧壁,并与所对应的侧壁的自由端连接。
5.如权利要求4所述的触头装置,其特征在于,所述两个导磁板相互靠近的自由端之间的距离大于预设距离。
6.如权利要求1所述的触头装置,其特征在于,所述至少一个导磁结构为所述侧壁的自由端向远离所述固定导磁体的方向凹陷而形成至少一个凹槽;其中,所述凹槽的宽度沿所述侧壁的自由端向靠近所述底壁的方向逐渐减小;所述固定导磁体对应所述凹槽的位置向靠近所述凹槽的方向凸伸形成与所述凹槽行匹配的凸出部。
7.如权利要求6所述的触头装置,其特征在于,所述每个凸出部与对应的凹槽的截面呈三角形、梯形或弧形。
8.如权利要求1-7任一项所述的触头装置,其特征在于,所述动触头组件还包括:
弹性件;所述活动导磁体背向所述静触头的一端通过所述弹性件安装于所述推动杆部件上,并在所述弹性件的弹性力的作用下实现与所述固定导磁体的接触状态。
9.如权利要求8所述的触头装置,其特征在于,所述推动杆部件包括:
承载件,所述弹性件夹持于所述活动导磁体和所述承载件之间;
推动杆,一端固定于所述驱动装置上,另一端安装于所述承载件背向所述弹性件的一侧上;以及
支架,安装于所述承载件上,并与所述承载件围成一个框架;
所述固定导磁板安装于所述支架上并和所述动触头、所述活动导磁体、所述弹性件一起位于所述框架内。
10.一种电磁开关,包括驱动装置;其特征在于,所述电磁开关还包括如权利要求1-9任一项所述的触头装置;所述触头装置设置于所述驱动装置上;所述驱动装置利用线圈产生的电磁场控制所述触头装置的开启和闭合。
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