CN203288536U - 一种新型永磁式真空接触器 - Google Patents
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Abstract
一种新型永磁式真空接触器，包括壳体、可实现断开和闭合的触头系统、驱动该触头系统动作的电磁系统以及连接在触头系统和电磁系统之间起传动作用的分合传动机构，所述电磁系统的电磁线圈由合闸线圈3、分闸线圈12组成，硅钢片内部形成空腔，合闸线圈3与分闸线圈12均设置在该空腔内；永磁铁4安装在衔铁2与硅钢片形成的空腔内并固定在硅钢片上。本实用新型采用上述技术方案，合闸线圈只在合闸瞬间消耗电能；合闸状态下没有电流通过，分闸线圈只有一个微小的监视电流，因此两线圈不会出现温升过高现象，此时合闸线圈不消耗电能，节约了能源；避免电压波动造成的吸合不稳定现象，提高了合闸可靠性，消除了噪声；具有可靠性高、运行稳定、节能环保的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流接触器，特别是涉及一种永磁式真空接触器。
背景技术
接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电动机，此外也用于其他电力负载，如电热器，电焊机，照明设备，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制，是自动控制系统中的重要元件之一。电磁接触器的原理是当接触器的电磁线圈通电后，产生很强的磁场，在强磁场的作用下静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作接通电源，辅助触点的常开闭合，常闭断开。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原，电路断开。通用接触器可大致分以下两类 ：1、交流接触器，主要有电磁机构、触头系统、灭弧装置等组成，广泛用于交流电的开合；2、直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。接触器可快速切断交流与直流主回路和频繁地接通与大电流控制电路，利用主触点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路。
传统直流接触器的接通与分断是由电磁力的产生或消失来完成的，吸合过程中需要较大的电磁力，保持状态需要较小的电磁力，断开状态是没有电磁力的稳定状态，由于吸合过程是瞬间完成的，因此接触器线圈的耗能主要取决于保持状态。传统直流接触器的结构决定了其存在的问题：1、线圈功耗大，在正常合闸状态下，必须保持一定电流才能保证触点的吸合，因此线圈一直处于耗电状态，而且这种方式在一定程度上缩短了线圈的使用寿命；2、运行不稳定，当主回路电源电压不稳定时，线圈的吸力会发生较大变化，引起触点间的不正常抖动，增大了电弧燃烧，缩短了使用寿命，特别是当电压下降到额定电压的百分之五十以下时，会引起接触器误跳闸，在很多场合在这是不允许的；3、线圈过热，线圈在正常工作中一直处于通电状态，在散热条件不好的条件下，线圈的热量足以引起难以估量的后果。
发明内容
为了客服现有技术中存在的以上问题，本实用新型提供一种可靠性高、运行稳定、节能环保的永磁式真空接触器。
一种新型永磁式真空接触器，包括壳体、可实现断开和闭合的触头系统、驱动该触头系统动作的电磁系统以及连接在触头系统和电磁系统之间起传动作用的分合传动机构，所述电磁系统包括硅钢片、衔铁2、永磁铁4、电磁线圈，其特征在于，所述电磁线圈由合闸线圈3、分闸线圈12组成，硅钢片内部形成空腔，合闸线圈3与分闸线圈12均设置在该空腔内；合闸线圈3和分闸线圈12分别设有中间孔，所述衔铁2安装在该中间孔中；永磁铁4靠近衔铁2安装在所述硅钢片内部形成空腔内并固定在硅钢片上。
作为本实用新型的进一步改进，其特征在于，所述硅钢片为“山”型硅钢片1，所述空腔两端截面大于中间截面，所述合闸线圈3、分闸线圈12分别设置在该空腔截面较大的两端；所述永磁铁4为两块且为长方体结构，对称设置在衔铁2两侧，安装在该截面较小的空腔内并固定在“山”型硅钢片1上。
作为本实用新型的进一步改进，其特征在于，所述触头系统包括真空管、真空管静触头8、真空管动触头9、弹簧10、导电板11，导电板11与真空管动触头9连接。
作为本实用新型的进一步改进，其特征在于，所述分合传动机构由摇臂杆7和机构连接轴5组成，分闸线圈12中心孔外侧的“山”型硅钢片1设有贯通孔，穿过该贯通孔的机构连接轴5的一端与衔铁2连接、另一端通过销轴13和摇臂杆7的长轴连接，摇臂杆7的短轴与真空管动触头9相连，弹簧10安装在摇臂杆7的短轴与真空管动触头9之间，摇臂杆7与壳体铰接。
作为本实用新型的进一步改进，其特征在于，所述衔铁2靠近合闸线圈3的一端设有轴向中心孔，硅钢片的内壁上设有定位销6并与该中心孔配合。
作为本实用新型的进一步改进，其特征在于，分闸线圈12与合闸线圈3均采用环形结构，所述中间孔为圆孔。
作为本实用新型的进一步改进，其特征在于，所述永磁铁4为稀土钕铁硼磁钢。
本实用新型取得的有益效果是：1、该接触器采用合闸线圈与分闸线圈分离的方式，合闸线圈只在合闸瞬间消耗电能，合闸状态下依靠永磁铁的吸力维持合闸状态，此时合闸线圈没有电流通过，分闸线圈只有一个微小的监视电流，因此接触器的两线圈不会出现温升过高现象；2、合闸状态下依靠永磁铁保持动触头与静触头吸合，此时合闸线圈不消耗电能，节约了能源；3、合闸状态下是依靠永磁铁维持的，避免了出现由电源电压不稳定造成的吸合不稳定现象，提高了合闸可靠性，消除了噪声。
附图说明
图1是本实用新型优选实施方式的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施做出详细的说明。
图1是本实用新型优选实施方式的剖面图。如图1所示，本实用新型永磁式真空接触器由壳体、可实现断开和闭合的触头系统、驱动触头系统动作的电磁系统以及连接在触头系统和电磁系统之间起传动作用的分合传动机构组成。“山”型硅钢片1相互叠压形成左右两端的两个较大空腔及中部的较小的空腔，分闸线圈12与合闸线圈3分别安放在左右两个较大的空腔内；分闸线圈12与合闸线圈3采用环形结构，环形结构中间有圆孔，衔铁2安装在所述中间圆孔中，衔铁2远离分合传动机构的一端上轴向设有中心圆孔，衔铁2通过该轴向中心圆孔配合安装在定位销6上，以保证衔铁2运动过程的稳定性；两块长方体结构的永磁铁4位于中部的较小的空腔内，对称安装在衔铁2两侧并固定在“山”型硅钢片1上，永磁铁4优选采用稀土钕铁硼磁钢，该磁钢的吸力完全可以使接触器处于保持状态。左侧的“山”型硅钢片1外壁上留有贯通的小孔，机构连接轴5穿过该贯通孔后与左侧的摇臂杆7和右侧的衔铁2实现连接，该贯通孔可以保证机构连接轴5正常运动，衔铁2的直径大于上述贯通孔的直径，穿过该贯通孔的机构连接轴5右侧和衔铁2相连、左侧通过销轴13和摇臂杆7的长轴相连，摇臂杆7的短轴与真空管动触头9相连。弹簧10安装在真空管动触头9与摇臂杆7短轴之间，作用是在接触器执行分闸动作时提供反作用力，摇臂杆7与壳体铰接；导电板11与真空管动触头9连接。
实施合闸动作时，接触器接到合闸信号，电流通过合闸线圈3，合闸线圈3产生的磁场使衔铁2磁化，并且磁通方向和永磁铁4磁通方向相反，永磁铁4和衔铁2间将会产生磁场引力，衔铁2通过机构连接轴5带动摇臂杆7向右侧运动，真空管动触头9在摇臂杆7的作用下克服弹簧10的弹力向上运动，与真空管静触头8接触，完成接触器合闸动作。真空管吸合后，控制电路将合闸线圈3的电流截止，此时合闸线圈3不工作、不耗电，该接触器采用合闸线圈3与分闸线圈12分离的方式，合闸线圈3只在合闸瞬间消耗电能，合闸状态下依靠永磁铁4保持真空管动触头9与静触头8吸合，此时合闸线圈3不消耗电能，节约了能源，线圈的温度也不会过高。合闸状态下是依靠永磁铁4维持的，避免了出现由电源电压不稳定造成的吸合不稳定现象，提高了合闸可靠性，消除了噪声。
实施分闸动作时，接触器接到分闸信号，电流通过分闸线圈12，此时衔铁2内产生和永磁铁4同方向的磁通，在永磁铁4吸力及弹簧10反弹力的作用下，真空管动触头9向下方运动与真空管静触头9分离，完成接触器分闸动作。
因为本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点：
1、高可靠性；
分布于衔铁2两侧的永磁铁4，具备足够的吸合力将衔铁2吸持在设定的位置，不会让分合传动机构产生误动作，从而杜绝了接触器误动作的故障现象，所以，其操控性能较高；
2、分、合速度快；
与传统的接触器原理不同，因其采用了大电流、脉冲信号控制分闸线圈12和合闸线圈3，而且其工作时间控制在30ms～50ms之间，因此动作时间极快，真空管内燃弧时间短，触头烧蚀少，无电压波动现象；
3、控制线圈无温升、节电效果好；
接触器合闸状态下依靠永磁铁的吸力维持合闸状态，此时合闸线圈没有电流通过，分闸线圈只有一个微小的监视电流，因此接触器的两线圈不会出现温升过高现象，同时也具有明显的节电效果；
4、不受电源电压波动的干扰。
该接触器的工作电源取决于储能电容容量的大小，因为电容具有的独特性能，即使电源短时间内下降到额定值的50%左右时，仍然可以保证接触器的正常工作，与供电电源基本无关，因此，电源电压的波动，不会直接影响到接触器的正常工作。
Claims (10)
1.一种新型永磁式真空接触器，包括壳体、可实现断开和闭合的触头系统、驱动该触头系统动作的电磁系统以及连接在触头系统和电磁系统之间起传动作用的分合传动机构，所述电磁系统包括硅钢片、衔铁（2）、永磁铁（4）、电磁线圈，其特征在于，所述电磁线圈由合闸线圈（3）、分闸线圈（12）组成，硅钢片内部形成空腔，合闸线圈（3）与分闸线圈（12）均设置在该空腔内；合闸线圈（3）和分闸线圈（12）分别设有中间孔，所述衔铁（2）安装在该中间孔中；永磁铁（4）靠近衔铁（2）安装在所述硅钢片内部形成空腔内并固定在硅钢片上。
2.根据权利要求1所述的新型永磁式真空接触器，其特征在于，所述硅钢片为“山”型硅钢片（1），所述空腔两端截面大于中间截面，所述合闸线圈（3）、分闸线圈（12）分别设置在该空腔截面较大的两端；所述永磁铁（4）为两块且为长方体结构，对称设置在衔铁（2）两侧，安装在该截面较小的空腔内并固定在“山”型硅钢片（1）上。
3.根据权利要求1所述的新型永磁式真空接触器，其特征在于，所述触头系统包括真空管、真空管静触头(8)、真空管动触头(9)、弹簧(10)、导电板(11)，导电板(11)与真空管动触头(9)连接。
4.根据权利要求2所述的新型永磁式真空接触器，其特征在于，所述触头系统包括真空管、真空管静触头(8)、真空管动触头(9)、弹簧(10)、导电板(11)，导电板(11)与真空管动触头(9)连接。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的新型永磁式真空接触器，其特征在于，所述分合传动机构由摇臂杆(7)和机构连接轴(5)组成，分闸线圈(12)中心孔外侧的“山”型硅钢片(1)设有贯通孔，穿过该贯通孔的机构连接轴(5)的一端与衔铁(2)连接、另一端通过销轴(13)和摇臂杆(7)的长轴连接，摇臂杆(7)的短轴与真空管动触头(9)相连，弹簧(10)安装在摇臂杆（7）的短轴与真空管动触头(9)之间，摇臂杆(7)与壳体铰接。
6. 根据权利要求1-4任一权利要求所述的新型永磁式真空接触器，其特征在于，所述衔铁（2）靠近合闸线圈（3）的一端设有轴向中心孔，硅钢片的内壁上设有定位销（6）并与该中心孔配合。
7.根据权利要求1-4任一权利要求所述的新型永磁式真空接触器，其特征在于，分闸线圈(12)与合闸线圈(3)均采用环形结构，所述中间孔为圆孔。
8.根据权利要求1-4任一权利要求所述的新型永磁式真空接触器，其特征在于，所述永磁铁(4)为稀土钕铁硼磁钢。
9.根据权利要求5所述的新型永磁式真空接触器，其特征在于，所述衔铁（2）靠近合闸线圈（3）的一端设有轴向中心孔，硅钢片的内壁上设有定位销（6）并与该中心孔配合。
10.根据权利要求5所述的新型永磁式真空接触器，其特征在于，所述分闸线圈(12)与合闸线圈(3)均采用环形结构，所述中间孔为圆孔。
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