CN1501420A - 热过载继电器 - Google Patents

Abstract

一种热过载继电器，它包括：激励机构，用于当电源和电负载之间出现不正常状态时产生能量；和切换机构，用于根据来自激励机构的传送的能量切换接头的接通状态或断开状态。该激励机构包括：平行于机壳底表面设置的多个主双金属，用于当出现非正常状态时被弯曲；连接到电源的多个加热部件，每个加热部件围绕着相应的主双金属缠绕，用于传送由于非正常状态而出现的热量到主双金属；定位的位移器，平行于机壳的底面，接触主双金属的一端，用于通过主双金属的弯曲力来水平移动；和连接到位移器的控制杆，用于把来自位移器的运动力传送到切换机构。

Description

热过载继电器

技术领域

本发明涉及热过载继电器，用于通过使用由加热部件加热的主双金属的弯曲特性，接通或关闭连接到它的电磁接触器，并尤其涉及用于减少它的尺寸的一种热过载继电器，通过在相对于水平面的激励器中安装主双金属和加热部件，并通过修改移位器和控制杆的构造来安全地操作，即使出现相位故障。

背景技术

通常，热过载继电器连同电磁接触器构成电磁开关，并当作电气设备，当流过电机的电流超过预定的电流值时，用于保护诸如电机之类的电负载产生过载或过电流。

有一种交流(AC)电机作为典型的电负载。例如，在三相AC电机中，三相(R相，S相和T相)AC电流流过负载。如果3相电流的任何一个被断路，电流被集中在其他相位上而引起过载。此时，由于过载或过电流引起的温度的上升，电机的线圈的绝缘被断路或被烧坏。

因此，需要将热过载继电器连接到电机，以便避免电机因过载或相位故障而造成烧坏。

下面将结合参考附图1和2更详细的描述常规的热过载继电器。

如图1所示，常规的热过载继电器包括激励部分A和开关部分B。

激励部分A被安装在主机壳1中来传送能量到开关部分B。

开关部分B被安装在辅助机壳5中，用于切换电磁接触器以使它在由于过载、相位故障、相位不平衡、相位反向等等产生不正常电流时，被移动到“关闭状态”位置。

在辅助机壳5上还设置有调节转盘8和复位按钮11。

调节转盘8是一种螺丝类型的转盘，以使当用户想调节过载继电器的过电流灵敏度时通过螺丝刀(driver)来调节。复位按钮11是按压类型的按钮，以便当用户在电路被切断之后想把过载继电器返回到它的原始位置时通过手动的以向下方向按压来调节。

下面将结合附图2更详细的描述常规热过载继电器的激励部分A和开关部分B的结构和操作。

激励部分A包括：用于容纳主双金属2的主机壳1(如果使用三相AC电机，提供三个主双金属)，加热部件3(对应于主双金属的数量)，一对位移器4和5，控制杆(未显示)，以及其它的主要部件。周围被加热部件3缠绕的主双金属2，当由于过载、相位故障、相位不平衡、反相序列等等产生不正常的电流时，通过连接到电机的电源的加热部件的加热而被弯曲到预定的方向。每个位移器4a和4b具有平板形状，与相应的主双金属2的上部相啮合，并当主双金属被弯曲时水平的移动。并且该控制杆被旋转的连接到位移器4a和4b。

开关部分B包括温度补偿双金属6，在它的一端上与激励部分A的控制杆的末梢相连接，用于按照位移器4a和4b的水平移动连同控制杆被旋转的操作，释放控制杆7连接到温度补偿双金属6的一端，用于当温度补偿双金属6被旋转时连同它一起被旋转，和包括反转操作机构10，当按照释放控制杆7的旋转通过释放控制杆7按压它时，切换该电路以使其接触到“接通状态”位置或“关闭状态”位置。

反转操作机构10包括在它的一端上设置的一个接头，固定到它另一端的两个片簧，和连接到片簧的螺旋弹簧。当对其施加确定的压力时，该反转操作机构10从上方向的弯曲的状态到向下方向的弯曲的状态反转，或者从向下方向的弯曲状态到向上方向的弯曲状态反转。

一固定的接头被安装在对应于反转操作机构10的接头(可移动接头)的位置上。反转操作机构10的可移动接头和固定接头在正常状态通常是开路接点，电流正常的流过电负载。

当用户按压复位按钮11时，反转操作机构10被从它的向上方向的中心凸圆地弯曲而使接头处于“关闭状态”，从而在电路被切断之后把过载继电器返回到原始位置。因此，提供到电磁接触器的信号被中断。

另一方面，相对于连接到复位按钮11的一端的反转操作机构的另一端按压与电流正常流过电负载的正常状态中的固定接头相连接的可移动接头，而在由于过载等等的非正常状态中，按照反转操作机构10的反转操作来推进复位按钮11。

因此，用户可以通过观察复位按钮11的状态，来确认是否电路的状态是正常的或非正常的。

在调节转盘8的下边设置有调节链9，该调节转盘8被旋转的附着到辅助机壳5的上边。将调节链9连接到释放控制杆7的旋转轴，用于通过操纵调节转盘8来调节释放控制杆7的旋转轴的位置。

按照上述的结构，当由于过载、相位故障等使电源和电气负载之间的电路变为不正常状态时，加热部件3通过电源提供的电流而产生热量，并且将该热量传送到主双金属2。主双金属2通过从加热部件3提供的热量而被弯曲到图1中的向右方向，从而推进位移器4a和4b到向右的方向。

当位移器4a和4b在该状态中被推进到右方向时，它们被接触到温度补偿双金属6的自由端，该温度补偿双金属6以逆时针方向旋转。由于温度补偿双金属6被连接到释放控制杆7的末端，使释放控制杆7通过主双金属2的弯曲而逆时针旋转。

如上所述，当释放控制杆7围绕着旋转的轴被旋转时，与释放控制杆7接触的反转操作机构通过释放控制杆7来按压以便执行反转操作。

因此，正常的闭合接触被从闭合的状态移动到打开状态，并且正常的开路接触被从打开状态移动到闭合状态，借此产生切换电磁接触器到保持电路的“关闭状态”的位置的一个信号。结果，由于电磁接触器提供的能量没有被提供到电机而避免了电机受到过电流或电流集中的现象(也就是电流被集中在任何一个相位上)，从而可能避免电极被烧坏。

如果用户在反转操作机构10被反转到向上方向之后，想把它返回到原始位置，用户只要简单的压下设置在辅助机壳5上的复位按钮11。并接着将反转操作机构10的末端移动到向下的方向，从而正常的开路接触被返回到分离状态的原始位置。

另一方面，如果用户想改变初始值中的跳闸(trip)电流值设定，通过操纵调节转盘9用户可以调节期望的跳闸电流值，以便调节释放控制杆7的旋转轴的位置。

然而，由于所构成的上述常规热过载继电器的激励部分A的主双金属2和加热部件3以垂直于主机壳1的顶面而垂直的形成，这难于把机壳1的高度减少到期望的程度。因此，不能够制造紧凑的过载继电器，也不能够构成与紧凑电磁接触器相结合的紧凑的电磁开关。

此外，常规热过载继电器通常失误于切断电路，即使当产生相位故障时，这是因为位移器4a和4b包括两个平板部件，并且具有这种结构，即它们协同三个主双金属3来水平地移动，并因此，当一个相位或两个相位故障时，水平移动的位移量太小以至于不能保持稳定的接头开路状态或闭合状态。

发明内容

本发明的目的是为了克服常规技术结构的问题，提供一种热过载继电器，用于减小它的尺寸，也就是，通过相对水平面水平的安装主双金属和加热部件来减少主机壳的高度。

本发明的另一个目的是提供一种即使当出现相位故障时，通过修改位移器和控制杆的结构而安全操作的热过载继电器。

通过提供热过载继电器可以获得本发明的前述和其他的目的，该热过载继电器包括：激励机构，用于当电源和电负载之间出现不正常状态时产生功率；切换机构，用于按照来自激励机构的传送的功率切换接头打开状态或关闭状态；和机壳，用于容纳激励机构和切换机构，其中激励机构包括：平行于机壳底表面安排的多个主双金属，用于当出现非正常状态时被弯曲；连接到电源的多个加热部件，每个加热部件围绕着相应的主双金属被缠绕，用于传送由于非正常状态而出现的热量到主双金属；定位的位移器，平行于机壳的底面，接触主双金属的一端，用于通过主双金属的弯曲力而可水平移动；以及连接到位移器的控制杆，用于把来自位移器的移动力传送到切换机构。

在上述的结构中，该位移器包括上位移器和下位移器，以便它们彼此被定位在上边和下边，以基本垂直于主双金属的一端和平行于机壳的底表面来设置每个位移器。

此外，该位移器进一步包括一对轴，用于分别连接控制杆到上位移器和下位移器，以便把主双金属的弯曲力产生的位移量传送到切换机构。

附图说明

所述附图合并和构成说明书一部分，示例了本发明的实施例，并连同说明一起用于解释本发明的原理。

图1是常规过载继电器的透视图；

图2是图1所示的常规的热过载继电器的截面图；

图3是根据本发明的热过载继电器的一个实施例的透视图；

图4是根据图3所示的本发明的热过载继电器的截面图；

图5是根据本发明的热过载继电器的激励部分的透视图；和

图6A-6C是根据本发明的热过载继电器的位移器的操作状态图。

具体实施方式

下面将参考附图3-6描述本发明的优选实施例。

图4显示了根据本发明的热过载继电器的实施例的截面图。

根据本发明的热过载继电器包括：激励部分，用于通过由于过载、相位故障、相位不平衡、相位反向等等在电源和电负载之间产生的非正常状态而产生能量，和切换部分，用于通过来自激励部分的能量用于切换接头的打开或闭合。按照本发明的热过载继电器类似于常规的热过载继电器，除了形成的激励部分的高度低于常规的热过载继电器，以及激励部分和切换部分被装配在一个机壳21中外。

激励部分包括围绕着它缠绕加热部件23的主双金属22，当由于过载、相位故障、相位不平衡、相位反向等等而产生非正常电流时，该主双金属22通过来自连接到电机电源的加热部件3的热量被弯曲到预定的方向。

并且，一旦使用按照本发明的热过载继电器与电磁接触器，以便在产生非正常状态的时保护三相AC电机，在激励部分中设置的主双金属22的数量是三个，以使每个主双金属对应于三相的每个相电流。而且加热部件23的数量是三个，以使每个加热部件围绕着相应的主双金属而缠绕。

图5显示了根据本发明的热过载继电器的激励部分。

下面将结合图5更详细的描述主双金属22和加热部件23的结构。

如图5所示，上位移器24和下位移器25被平行的水平的安装，且在一个垂直于机壳21的底表面的平面上。控制杆26通过轴或引脚(未显示)被连接到上位移器24和下位移器25。因此，当位移器24和25被移动到水平方向时，控制杆26围绕着轴在轴上转动。

上位移器24包括一个拉长的平面部分，和从平面部分向下方向延伸的多个扩展部分，以与主双金属22的自由端接触。同样，下位移器25包括拉长的平面部分，和从平面部分向上方向延伸的多个扩展部分，以与主双金属22的自由端接触。该扩展部分被安排在确定的方向。每个自由端被定位在上位移器24的扩展部分和下位移器25的扩展部分的之间。

因此，当过电流流进电路时，通过来自加热部件23的热量所有的主双金属都被弯曲。然而如果在三相的任何一个中产生相位故障，除了相应于相位故障的双金属之外的其他的双金属也被弯曲，并接着与主双金属的自由端接触的上位移器24和下位移器25按照主双金属的弯曲位移被水平的移动。

切换部分包括：与控制杆26的顶端接触的温度补偿双金属27，用于按照控制杆26的旋转操作被旋转的操作；固定连接到温度补偿双金属27的一端的释放控制杆28，用于与它共同被旋转，并围绕着机壳2支持的轴被旋转；和反转操作机构30，其按照释放控制杆28的旋转，切换电路接头到“打开状态”位置或“闭合状态”位置。

温度补偿双金属27基本上与主双金属22垂直地设置。

反转操作机构30包括：在它的一端上设置的接头(也就是，可移动接头)，两个固定到它的另一端的片簧，和连接到片簧的线圈弹簧。当多于一个预定压力的压力被施加到纵向的中心时，反转操作机构30从向上方向的弯曲状态到下方向的弯曲状态反转，或从下边的弯曲状态到向上方向的弯曲状态反转。

在对应于反转操作机构30的可移动接头的位置上安装固定接头。反转操作机构30的可移动接头和该固定接头在电流正常的流过电负载的正常状态中是正常被开路接触的。

反转操作机构30的一端通过链接机构被连接到复位按钮11。当用户压下复位按钮11以便在电路被切断之后把过载继电器返回到原始位置时，反转操作机构30的片簧从其中心到向上方向的中凸弯曲。因此，可移动接头和固定接头被彼此分离，并且提供到电磁接触器的信号被切断。

另一方面，反转操作机构30的另一端按压将要与在电流正常流过电气负载的正常状态中的固定接头相连接的可移动接头。而在由于过载等等的非正常状态中，链接机构按照反转操作机构30的反转操作向上推进复位按钮11。因此可移动接头与固定接头分离。

因此，用户通过观察复位按钮11的状态可以确认是否电路的状态是正常的或非正常的。

在调节转盘29的下边位置设置有调节链9，其与机壳21的上边旋转的啮合。该调节链9被连接到释放控制杆28的旋转轴，用于通过操纵调节转盘29来调节释放控制杆28的旋转轴的位置。

下面将参考图5更详细的描述按照本发明的激励机构的构造。

如上所述，主双金属的数量是根据所使用的相位数来确定的。在该实施例中，由于使用的是三相电流，主双金属的数量是三个。三个主双金属22被平行的设置在预定的距离以使它的宽度方向是向上的。而且每个加热部件23围绕着相应的主双金属22缠绕。当由于过载等等而在电源和电负载之间出现非正常状态时，每个加热部件23传送热量到相应的主双金属22。

每个加热部件23被连接到每个相应的终端31，它们通过导线(未显示)被连接到诸如三相AC电机的电负载。

如图5所示，设置相对于终端31的主双金属的末端以使其末端分别与上位移器24和下位移器25接触。

如上所述，上位移器24包括拉长的平面部分，和从平面部分以预定的距离向下延伸的多个扩展部分。此外，下位移器25包括拉长的平面部分，和从平面部分以预定的距离向上延伸的多个扩展部分。设置上位移器和下位移器以使它的自由端被定位在上位移器的扩展部分和下位移器的扩展部分的之间。

这样，设置上位移器24和下位移器25以便它们能随着主双金属22的移动联锁的操作。

控制杆26通过轴或引脚(未显示)与上和下位移器24和25的平面部分相啮合。因此，控制杆26与位移器24和25联锁操作而被水平的移动或旋转。

下面将结合参考图4-6更详细的描述按照本发明的热过载继电器的操作。

在正常状态中，正常的电流流过电源和电负载之间的电路，主双金属22处于不弯曲状态。因而位移器24和25的左端被定位在X位置，如图6A所示。

在如此的初始状态上，如果由于过载而有过电流流过电路，三个加热部件23产生热量并将热量传送到主双金属22。然后，主双金属22通过热量被向右方向弯曲。主双金属22的自由端通过弯曲力被移动到向右方向。结果，通过主双金属的自由端，位移器24和25也水平的被移动。与此同时，位移器24和25的左端的位置被移动到位置Y，通过轴或引脚连接到位移器24和25的控制杆26也对应于位移器24和25的位移距离被水平地移动。

如上所述，当控制杆26被移动时，温度补偿双金属27以逆时针方向旋转，并因此释放以逆时针方向旋转的控制杆28，从而向下压下反转操作机构30。

因此，正常的闭合接触被从从闭合状态改变到打开状态，并且正常的开路接触被从打开状态改变到闭合状态。然后，将切换电磁接触器关闭的信号提供给电磁接触器，借此防止过电流流过电机。结果，能够避免过载等等造成的电机烧坏。

在非正常状态中，在三相的一个或两个中出现相位故障，例如在中间相位出现相位故障的情况中，由于三个加热部件的中间加热部件不产生热量，而左加热部件和右加热部件产生热量，则左双金属和右双金属被向右方向弯曲。因此，下位移器25是固定的以保持初始位置X，而上位移器24被移动到Y位置，如图6C所示。就是说，下位移器25的左端的位置被定位在X上，而上位移器24的左端位置被定位在Y上。

由于控制杆26被连接到位移器24和25，控制杆26的上部以向右方向被水平的移动。因此，温度补偿双金属27通过控制杆26的旋转力以逆时针方向被旋转。

同时，释放控制杆28以逆时针方向旋转。并由于与释放控制杆28接触的反转操作机构通过释放控制杆28向下的压下，反转操作机构30执行反转的移动。

因此，正常的闭合接触被从闭合状态改变到打开状态，和正常的开路接触被从打开状态改变到闭合状态。并然后将切换电磁接触器关闭的信号送到电磁接触器，从而防止过电流流过电机。结果，能够避免因过载等等造成的电机烧坏。

如上所述，根据本发明的热过载继电器的控制杆26与位移器24和25的平面部分通过轴或引脚相啮合，如图6C的虚圆圈所示。因此，由于上位移器24被水平的移动以旋转控制杆26，即使是由于相位故障下位移器25处于固定的状态，也能够精确地执行接触器的切换操作。结果，因为正确的把断开电磁接触器的信号发送给它，按照本发明的热过载继电器能安全的保护电负载的免受危害。

此外，在反转操作机构执行了反转移动之后，如果用户想把反转操作机构的位置返回到原始的位置，用户可以压下复位按钮11。则然后反转操作机构30的末端以向下方向移动，从而把正常的开路接触返回到打开状态中的原始位置。

另一方面，如果用户想改变初始值中的跳闸电流值设置，用户可以通过操纵调节转盘29来调节所期望的跳闸电流值，以便调节释放控制杆28的旋转轴的位置。

按照上述的结构，能够提供一种减小了尺寸的热过载继电器，就是说，主机壳的高度通过相对于主机壳的底表面来水平定位主双金属和加热部件来减少高度。因此，能够制造结构紧凑的热过载继电器，并且通过用电磁接触器与热过载继电器相结合能够进一步制造紧凑的切换装置。

此外，能够提供一种热过载继电器，在出现相位故障时通过修改位移器和控制杆的结构来安全的操作，以是一对位移器被设置在上边和下边，并通过轴和引脚连接该位移器到控制杆，从而即使当电路产生相位故障时，也能随着控制杆的联锁反应精确的旋转温度补偿双金属。因此，相比于常规的热过载继电器，能够精确地控制按照本发明的热过载继电器的操作，并安全的保护电极避免由于相位故障引起的电机烧坏。

Claims (3)

1.一种热过载继电器，其包括：

激励机构，用于当在电源和电负载之间的电路出现不正常状态时产生能量；

切换机构，用于根据来自激励机构的传送的能量切换接头在接通状态或断开状态；和

机壳，用于容纳所述激励机构和所述切换机构；

其中所述激励机构包括：

多个主双金属，其平行于机壳的底表面设置，用于当出现非正常状态时被弯曲；

多个加热部件，每个加热部件围绕着相应的主双金属缠绕，用于将由于非正常状态而出现的热量传送到主双金属；

位移器，其定位的在平行于机壳的底表面将接触主双金属的一端，用于能够通过主双金属的弯曲力来水平移动；和

控制杆，其连接到位移器，用于把来自位移器的运动力传送到切换机构。

2.如权利要求1所述的热过载继电器，其中所述位移器包括上位移器和下位移器，以使它们被定位在垂直的平面上，每个位移器以基本垂直于主双金属的一端和平行于机壳的底表面来设置。

3.如权利要求1所述的热过载继电器，其中所述位移器包括上位移器和下位移器，以使它们被定位在垂直的平面上，每个位移器以基本垂直于主双金属的一端和平行于机壳的底表面来设置，并且所述位移器进一步包括一对轴，用于分别连接控制杆到上位移器和下位移器，以便把主双金属的弯曲力产生的位移量传送到切换机构。

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