CN205621669U - 机械式自锁定接触器 - Google Patents

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林育兹
林镇周
董其缘
陈耀忠
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XIAMEN TONGYAO ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
Xiamen University Tan Kah Kee College
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XIAMEN TONGYAO ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
Xiamen University Tan Kah Kee College
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Abstract

本实用新型涉及一种机械式自锁定接触器,包括机壳,所述机壳内上下位置布置有衔铁与电磁铁,所述电磁铁与衔铁之间连接有复位弹簧,所述衔铁上设置有动触点连接器,所述动触点连接器上设置有动触点,所述机壳内设置有用以与动触点相接触的静触点,所述动触点连接器的至少一侧设置有三维寻迹轨道,所述三维寻迹轨道由底部至顶部呈V字形的闭合环形槽形成,所述三维寻迹轨道与机壳之间设置有挂针,所述挂针的一端与机壳相连接固定,所述挂针的另一端与三维寻迹轨道配合滑动,以实现自锁与解锁的切换。本实用新型结构设计合理,成本低廉,易于拆装,工作可靠,能够实现接触器的自锁与解锁,且所述的接触器在工作期间不需要继续提供电源,高效节能。

Description

机械式自锁定接触器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种机械式自锁定接触器。
背景技术
[0002]在电气设备控制系统中,接触器和继电器是被广泛使用的低压电器,其中交流接触器的使用最为频繁。交流接触器主要用于对较大负荷电流负载的电气线路实现接通和分断控制。现有接触器主要由电磁铁(励磁线圈、铁芯)、触头机构(常开触点、常闭触点、拉杆)、灭弧装置、复位弹簧和衔铁等部分构成。当接触器的励磁线圈通电后,电磁铁便产生电磁(吸)力。此电磁力将克服复位弹簧的反作用力使其衔铁吸合,带动触头机构动作而使其常开触点闭合和常闭触点断开,实现电路的通、断控制。保持这种状态,需要持续给接触器的电磁铁供电。当电磁铁失电时,电磁力远小于复位弹簧的反向作用力使其衔铁释放,则接触器的常开触点和常闭触点均复位,恢复电路的初始状态。各类接触器在结构和原理上大同小异,最大区别是额定工作电流及其功率的差异,使接触器在体积上有很大差别。
[0003]对于大功率用电设备的启停控制,交流接触器要求触点机构具有较大空间,以允许流过较大的额定电流;还要持续给电磁铁通电来维持其衔铁的吸合,才能使电路保持工作状态。由于接触器的工作需要电源维持,则导致电能持续损耗,严重浪费能源,而且普遍存在电磁铁的励磁线圈发热等问题,继而加速励磁线圈的绝缘老化,降低使用寿命。以交流接触器为例,其自身消耗的功率约为30〜300W,中国目前有数亿只以上的交流接触器在使用。可见,接触器(特别是交流接触器)是名副其实的“电老虎”。为了解决这些问题,人们进行了长期研究,并取得了一些成果。
[0004]中国专利公开号CNl 107963C机械自锁式交流接触器,它采用的机械式自锁和电磁解锁方式,利用复杂的机械机构来锁定交流接触器的触点闭合状态,达到节能目的;其缺点是结构复杂,包括采用主、副两组线圈、电磁解锁电路以及机械机构,且造价成本高,难于在市场上进行推广应用。
[0005]中国专利公开号CN2388703交流接触器节能装置,它是采用直流磁路来锁定交流接触器的触点闭合状态,达到节能目的;其缺点是直流磁路会产生剩磁,在断电时将可能出现其动衔铁和静衔铁无法分离,降低了交流接触器通、断的可靠性,甚至无法正常工作。
[0006]中国专利授权号ZL200820302979.8交流接触器节能装置,通电时,它通过交流接触器触头机构运动所产生的机械能来实现其触点闭合状态的锁定;断开时,它利用另一组线圈产生的电磁能推动机械解锁机构来恢复交流接触器的初始状态,其缺点是结构相对复杂,断开动作滞后,机械机构易卡死,可靠性差。
[0007]目前在接触器的节能方法及其装置上,普遍对传统接触器的结构进行了较大改动,有的增加了释放触点的副线圈,有的增加了复杂的机械结构,有的增加了整流电路等,它们共同存在三大问题:其一,与传统接触器相比其结构复杂,需要制作新模具和改变生产流程,还要更换生产设备,增加了生产工序和生产成本,难于得到厂商认同;其二,由于结构复杂,必然造价高,虽然能起到一定的节能效果,但并没有真正省钱,难于在市场上得到用户认可;其三,有些装置侧重于电控方式及电路的改进,有些方法舍弃了传统接触器的固有优势,不适合在大负载、强震动、多尘埃等环境中使用。
实用新型内容
[0008]鉴于现有技术的不足,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种机械式自锁定接触器,不仅结构设计合理,而且造价成本低、节约能耗、可靠性高。
[0009]为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种机械式自锁定接触器,包括机壳,所述机壳内上下位置布置有衔铁与电磁铁,所述衔铁与电磁铁之间连接有复位弹簧,所述衔铁上设置有动触点连接器,所述动触点连接器上设置有动触点,所述机壳内设置有用以与动触点相接触的静触点,所述动触点连接器的至少一侧设置有三维寻迹轨道,所述三维寻迹轨道由底部至顶部均呈V字形的闭合环形槽形成,所述三维寻迹轨道与机壳之间设置有挂针,所述挂针的一端与机壳相连接固定,所述挂针的另一端与三维寻迹轨道配合滑动,所述三维寻迹轨道的最低点为初始点与解锁点,所述三维寻迹轨道顶部V字形部分的最低点为自锁点,所述三维寻迹轨道在初始点与自锁点之间的最高点为自锁中继点,所述三维寻迹轨道在解锁点与自锁点之间的最高点为解锁中继点,所述挂针在衔铁上下运动过程中顺序经过三维寻迹轨道的初始点、自锁中继点、自锁点、解锁中继点和解锁点,实现自锁与解锁的切换。
[0010]优选的,所述挂针与机壳之间设置有用以避免挂针从三维寻迹轨道脱落的压紧弹
O
[0011 ]优选的,所述挂针呈易于固定的Z字形或JT字形。
[0012]优选的,所述电磁铁经固定片、定位橡胶以及缓冲橡胶垫固定在底座上。
[0013]与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
[0014] ( I)本实用新型借助三维寻迹轨道的机械自锁原理,实现接触器触点状态的自锁定功能,使接触器在工作阶段的线圈几乎达到了无耗能,本实用新型总耗能相对于传统接触器可降低95%以上,达到了高效节能的目标;
[0015] (2)本实用新型是现有同类实用新型专利中一种简易的机械自锁扣结构,在生产工艺和制造设备上与传统接触器一致,省时省力,增加的配件成本不超过传统接触器的1%,解决了省电又省钱的两难问题,容易被用户接受;
[0016] (3)本实用新型在接触器工作期间不需要继续电源供电,解决了传统接触器的线圈发热、工作噪声等问题,提高了接触器的使用寿命;
[0017] (4)本实用新型是在传统接触器基础上的简易改造,保留了传统接触器的固有优势,同时经对制作装置的试验结果表明,本实用新型的无故障通断次数与传统接触器一样可靠稳定,适用于传统接触器的各种场合。
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
附图说明
[0019]图1为本实用新型实施例的构造示意图。
[0020]图2为本实用新型实施例图1的爆炸示意图。
[0021]图3为本实用新型实施例图1的第一剖面图。
[0022]图4为本实用新型实施例图1的局部构造示意图。
[0023]图5为本实用新型实施例图1的第二剖面图。
[0024]图6为本实用新型实施例图5的局部构造示意图。
[0025]图中:1-机壳,2_衔铁,3_电磁铁,4_复位弹黃,5_动触点连接器,6_动触点,7_静触点,8-三维寻迹轨道,81-初始点,82-自锁中继点,83-自锁点,84-解锁中继点,85-解锁点,9-挂针,10-触点压力弹簧,11-压紧弹簧,12-固定片,13-定位橡胶,14-缓冲橡胶垫,15-底座。
具体实施方式
[0026]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图,作详细说明如下。
[0027]如图1〜图6所示,一种机械式自锁定接触器,包括机壳I,所述机壳I内上下位置布置有衔铁2与电磁铁3,所述衔铁2与电磁铁3之间连接有复位弹簧4,所述衔铁2上设置有动触点连接器5,所述动触点连接器5上设置有动触点6,所述机壳I内设置有用以与动触点6相接触的静触点7,所述动触点连接器5的至少一侧设置有三维寻迹轨道8,所述三维寻迹轨道8由底部至顶部呈V字形的闭合环形槽形成,所述三维寻迹轨道8与机壳I之间设置有挂针9,所述挂针9的一端与机壳I相连接固定,所述挂针9的另一端与三维寻迹轨道8配合滑动,所述三维寻迹轨道8的最低点为初始点81与解锁点85,所述三维寻迹轨道8顶部V字形部分的最低点为自锁点83,所述三维寻迹轨道8在初始点81与自锁点83之间的最高点为自锁中继点82,所述三维寻迹轨道8在解锁点85与自锁点83之间的最高点为解锁中继点84,所述挂针9在衔铁2上下运动过程中顺序经过三维寻迹轨道8的初始点81、自锁中继点82、自锁点83、解锁中继点84和解锁点85,实现自锁与解锁的切换。
[0028]在本实用新型实施例中,所述挂针9与机壳I之间设置有用以避免挂针9从三维寻迹轨道8脱落的压紧弹簧11。
[0029]在本实用新型实施例中,所述挂针9呈易于固定的Z字形或字形。
[0030]在本实用新型实施例中,所述电磁铁3经固定片12、定位橡胶13以及缓冲橡胶垫14固定在底座15上。
[0031 ]本实用新型的具体工作过程如下:
[0032] (I)所述挂针9位于三维寻迹轨道8的初始点81处,接通电源,所述电磁铁3通电产生电磁力,所述电磁力克服复位弹簧4的反作用力吸合衔铁2,所述衔铁2向下运动,从而带动所述动触点连接器5相对挂针9向下运动,同时所述挂针9沿着三维寻迹轨道8从初始点81向上运动至自锁中继点82,此时与传统接触器的工作状态一致,相对应的所述动触点6与静触点7相接触或相分离,使得常开触点闭合,常通触点断开;
[0033] (2)断开电源,所述电磁铁3断电失去电磁力,所述衔铁2在复位弹簧4的作用力下向上运动,从而带动所述动触点连接器5相对挂针9向上运动,同时所述挂针9沿着三维寻迹轨道8从自锁中继点82向下运动至自锁点83,此时相对应的所述动触点6与静触点7保持步骤(I)的状态,呈自锁状态;
[0034] (3)再次接通电源,所述电磁铁3通电产生电磁力,所述电磁力克服复位弹簧4的反作用力再次吸合衔铁2,所述衔铁2向下运动,从而带动所述动触点连接器5相对挂针9向下运动,同时所述挂针9沿着三维寻迹轨道8从自锁点83向上运动至解锁中继点84,此时相对应的所述动触点6与静触点7保持步骤(I)的状态,呈自锁状态;
[0035] (4)再次断开电源,所述电磁铁3再次断电失去电磁力,所述衔铁2在复位弹簧4的作用力下向上运动,从而带动所述动触点连接器5相对挂针9向上运动,同时所述挂针9沿着三维寻迹轨道8从解锁中继点84向下运动至解锁点85,此时相对应的所述动触点6与静触点7由相接触变为相分离或由相分离变为相接触,使得常开触点由闭合复位为断开,常通触点由断开复位为闭合,完成解锁。
[0036]在本实用新型实施例中,由人工按钮短时间接通供电和采用脉冲信号驱动。采用人工接通按钮时,一般用手按下按钮的接通时间均大于200ms,则起动按钮的触点两端不必采用自锁措施,也可省略停止按钮。起动按钮按一下(单数)表示起动,其绿色指示灯亮,在本实用新型进入自锁状态后即可松开按钮,无需电源再给励磁线圈供电;再按一下按钮(偶数)表示停止,其红色指示灯亮,即可使本实用新型复位。采用脉冲信号驱动时,由工业控制器(如PLC、单片机)或计算机产生160〜200ms左右的脉冲源,是非常容易实现的。
[0037]本实用新型不局限于上述最佳实施方式,任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的机械式自锁定接触器。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种机械式自锁定接触器,包括机壳,所述机壳内上下位置布置有衔铁与电磁铁,所述衔铁与电磁铁之间连接有复位弹簧,所述衔铁上设置有动触点连接器,所述动触点连接器上设置有动触点,所述机壳内设置有用以与动触点相接触的静触点,其特征在于:所述动触点连接器的至少一侧设置有三维寻迹轨道,所述三维寻迹轨道由底部至顶部呈V字形的闭合环形槽形成,所述三维寻迹轨道与机壳之间设置有挂针,所述挂针的一端与机壳相连接固定,所述挂针的另一端与三维寻迹轨道配合滑动,所述三维寻迹轨道的最低点为初始点与解锁点,所述三维寻迹轨道顶部V字形部分的最低点为自锁点,所述三维寻迹轨道在初始点与自锁点之间的最高点为自锁中继点,所述三维寻迹轨道在解锁点与自锁点之间的最高点为解锁中继点,所述挂针在衔铁上下运动过程中顺序经过三维寻迹轨道的初始点、自锁中继点、自锁点、解锁中继点以及解锁点,实现自锁与解锁的切换。
2.根据权利要求1所述的机械式自锁定接触器,其特征在于:所述挂针与机壳之间设置有用以避免挂针从三维寻迹轨道脱落的压紧弹簧。
3.根据权利要求1所述的机械式自锁定接触器,其特征在于:所述挂针呈易于固定的Z字形或π字形。
4.根据权利要求1所述的机械式自锁定接触器,其特征在于:所述电磁铁经固定片、定位橡胶以及缓冲橡胶垫固定在底座上。
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CN105762023A (zh) * 2016-04-28 2016-07-13 厦门大学嘉庚学院 机械式自锁定接触器及其工作方法

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