CN210429685U - 一种快速分断的高压直流接触器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速分断的高压直流接触器，包括有壳体、固定于壳体内的线圈组件、设置于壳体内且相对线圈组件上下滑动的动触点组件、固定于壳体内且位于动触点组件正上方的静触点、套装于动触点组件外圈且固定于线圈组件顶端的上端盖、固定于壳体内且邻近于动触点组件和静触点闭合界面的灭弧磁钢、以及底端固定于壳体内底面上的快速分断磁钢。本实用新型在动触点组件动磁芯的下方设置快速分断磁钢，使得高压直流接触器的动触点和静触点可实现快速分断，减小电弧的燃弧时间，优化了接触器的触点回跳。

Description

一种快速分断的高压直流接触器

技术领域

本实用新型涉及高压直流接触器领域，具体是一种快速分断的高压直流接触器。

背景技术

在能源和环保的压力下，新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。该行业对高压直流接触器的需求呈直线上升趋势。涉及到高压，就不能避免安全问题。带辅助触点的高压直流接触器在750V系统使用当中，出现触点粘连，分断能力低，甚至产品炸裂等现象。分析原因，主要是接触器的触点发热、触点间的电弧、触点回跳、磁吹灭弧等因素造成产品失效或引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种快速分断的高压直流接触器，具有快速分断的优点，快速分断磁钢提高了接触器的分断速度，减小电弧的燃弧时间，优化了接触器的触点回跳。

本实用新型的技术方案为：

一种快速分断的高压直流接触器，包括有壳体、固定于壳体内的线圈组件、设置于壳体内且相对线圈组件上下滑动的动触点组件、固定于壳体内且位于动触点组件正上方的静触点、套装于动触点组件外圈且固定于线圈组件顶端的上端盖、以及固定于壳体内且邻近于动触点组件和静触点闭合界面的灭弧磁钢；

所述的动触点组件包括有位于线圈组件内圈的升降轴、位于线圈组件内圈且套装于升降轴上的动磁芯、套装于升降轴上的反力弹簧和阻尼弹簧、以及固定于升降轴顶端上的动触点，所述的升降轴的顶端向上延伸至线圈组件外，所述的动磁芯固定连接于升降轴位于线圈组件内的部分上且动磁芯的顶端朝向上端盖的下端面，所述的动触点位于静触点的正下方，反力弹簧的底端连接于动磁芯上、反力弹簧的顶端与上端盖固定连接，阻尼弹簧的底端连接于上端盖上、阻尼弹簧的顶端与动触点固定连接，反力弹簧和阻尼弹簧未受力状态下，动磁芯的顶端和上端盖之间留有升降行程；所述的壳体内且位于动磁芯的正下方固定有快速分断磁钢，所述的快速分断磁钢选用磁场方向和线圈组件产生的磁场方向相反的磁钢，所述的线圈组件通电后作用于动磁芯上的向上吸力始终大于快速分断磁钢磁场产生的吸力、反力弹簧和阻尼弹簧产生的弹力相加的向下拉力。

所述的快速分断磁钢的底端固定于壳体的内底面上，快速分断磁钢的顶面不高于线圈组件的底面。

所述的动磁芯的内圈为阶梯孔，且阶梯孔上部的孔径大于阶梯孔下部的孔径，所述的反力弹簧的底端固定于动磁芯阶梯孔的台阶面上，反力弹簧的顶端穿过动磁芯阶梯孔的上部后与上端盖固定连接。

所述的反力弹簧和阻尼弹簧未受力状态下，动磁芯与快速分断磁钢之间留有间隙。

所述的动磁芯的底端高于升降轴的底端，反力弹簧和阻尼弹簧未受力状态下，升降轴的底端支撑于快速分断磁钢上，动磁芯与快速分断磁钢之间形成间隙。

所述的升降轴延伸至线圈组件外的部分上固定有辅助推板，所述的壳体内固定有微动开关，且所述的微动开关位于辅助推板的正上方，升降轴带动辅助推板上移，辅助推板接触并触发微动开关闭合。

本实用新型的优点：

本实用新型在动触点组件动磁芯的下方设置快速分断磁钢，使得高压直流接触器的动触点和静触点可实现快速分断，并有效避免动触点的释放回跳，从而解决动触点在分断时因为回跳造成的电弧多次燃烧问题；由于提高了动触点和静触点的分断速度，从而优化了接触器分断时的燃弧时间，抑制了动静触点的电腐问题，且降低了灭弧仓内部因分断时电弧带来的温升问题，并可以避免灭弧仓内部气体因温度的变化造成的气体压力变化。本实用新型由于缩短了高压直流接触器的分断时间，高压直流接触器在750V系统下的分断能力从2000次提高到了4000次，从而提高了高压直流接触器的使用寿命，有效降低了故障率，确保了高压系统的安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的磁场分布示意图。

图3为本实用新型实施例的分断状态示意图。

图4为本实用新型实施例的闭合状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1-图4，一种快速分断的高压直流接触器，包括有壳体1、固定于壳体1内的线圈组件2、设置于壳体1内且相对线圈组件2上下滑动的动触点组件、固定于壳体1内且位于动触点组件正上方的静触点3、套装于动触点组件外圈且固定于线圈组件2顶端的上端盖4、固定于壳体1内的微动开关5、固定于壳体1内且邻近于动触点组件和静触点闭合界面的灭弧磁钢6(灭弧磁钢3在静触点3和动触点13闭合和分断时产生电弧时，灭弧磁钢6自身的磁场分割线会将电弧吹向静触点3连线的延长线外侧，使电弧分散或拉长，及时灭弧)、以及底端固定于壳体1内底面上的快速分断磁钢7；

动触点组件包括有位于线圈组件2内圈的升降轴8、位于线圈组件2内圈且套装于升降轴8上的动磁芯9、套装于升降轴8上的反力弹簧10和阻尼弹簧11、固定于升降轴8上的辅助推板12、以及固定于升降轴8顶端上的动触点13，升降轴8的顶端向上延伸至线圈组件2外，动磁芯9固定连接于升降轴8位于线圈组件2内的部分上且动磁芯9的顶端朝向上端盖4的下端面，动磁芯9的底端高于升降轴8的底端，动触点13位于静触点3的正下方形成双断点桥式开关，辅助推板12固定于升降轴8延伸至线圈组件2外的部分上且位于微动开关5的正下方，动磁芯9的内圈为阶梯孔，且阶梯孔上部的孔径大于阶梯孔下部的孔径，反力弹簧10的底端固定于动磁芯9阶梯孔的台阶面上，反力弹簧10的顶端穿过动磁芯9阶梯孔的上部后与上端盖4固定连接，阻尼弹簧11的底端连接于上端盖4上、阻尼弹簧11的顶端与动触点13固定连接，反力弹簧10和阻尼弹簧11未受力状态下，动磁芯9的顶端和上端盖4之间留有升降行程，动磁芯9的顶端和上端盖4之间的距离为δ1；

快速分断磁钢7位于动磁芯9的正下方，快速分断磁钢7的顶面不高于线圈组件2的底面，反力弹簧10和阻尼弹簧11未受力状态下，升降轴8的底端支撑于快速分断磁钢7上，动磁芯9与快速分断磁钢7之间形成间隙，动磁芯9与快速分断磁钢7之间的距离为δ2；

快速分断磁钢7选用磁场方向和线圈组件2产生的磁场方向相反的磁钢，线圈组件2通电后作用于动磁芯9上的向上吸力F_吸始终大于快速分断磁钢磁场产生的吸力F_下拉、反力弹簧和阻尼弹簧产生的弹力F_反相加的向下拉力。

本实用新型的工作原理：

当线圈组件2施加额定的工作电压，线圈组件2上产生电流，在线圈组件2产生的电流作用下，线圈组件2产生磁场，使得动磁芯9产生一个向上的吸力F_吸；同时，在反力弹簧和阻尼弹簧的弹力作用下，会有一个作用于动磁芯9上向下的反力F_反，在快速分断磁钢7的吸力作用下，会有一个作用于动磁芯9上向下的拉力F_下拉；动磁芯9上移过程中，由于动磁芯9与上端盖4之间的距离δ1变小，F_吸变大，动磁芯9与快速分断磁钢7之间的距离δ2变大，F_下拉变小，F_吸始终大于F_反和F_下拉的和，所以作用于动磁芯9上的合力F_合(F_合＝F_吸-F_反-F_下拉)随着动磁芯9的上移而变大，动磁芯9就会快速向上运动，升降轴8上的动触点13在动磁芯9的带动下，快速与静触点2接触闭合，同时升降轴8上的辅助推板12在动磁芯9的带动下就会触发微动开关5闭合；

其中，在反力弹簧10和阻尼弹簧11未受力状态下，动磁芯9与快速分断磁钢7之间的距离δ2最小，作用于动磁芯9上的F_下拉最大；在动磁芯9经过空程后，δ2会逐步变大，F_下拉逐渐变小；当动磁芯9进入动程状态时，δ2会进一步变大，作用于动磁芯9上的F_下拉就变得越来越小了；动磁芯9进入超程状态时，δ2变得更大，作用于动磁芯9上的F_下拉就会消失，所以在静触点3和动触点13闭合后，快速分断磁钢7对动磁芯9不会产生作用力。

当线圈组件2施加的额定工作电压为零，线圈组件2上产生的电流为零后，线圈组件2上产生的磁场就会消失，此时作用于动磁芯9上的作用力为向下的反力F_反，由于F_反，动磁芯9产生一个向下运动的加速度a₁，动磁芯9就会快速向下运动，动触点3在动磁芯9的带动下，快速与静触点2分断；当动磁芯9向下运动到一定位置时，快速分断磁钢7就会对动磁芯9产生一个向下的作用力F_下拉，此时，作用于动磁芯上的合力F_合＝F_反+F_下拉，动磁芯9的加速度a₁就会变大，从而动磁芯9的下移速度快速增大，实现动触点13与静触点3的进一步快速分断；动触点13向下运动与静触点3分断时，微动开关5在簧片的作用力下复位，微动开关5随之断开；

其中，在动触点13与静触点3闭合状态，动磁芯9与快速分断磁钢7之间的距离δ2最大，动磁芯9上的F_下拉不存在；动磁芯9下移过程中，δ2会逐步变小并进入超程阶段，快速分断磁钢7作用于动磁芯9上的作用力F_下拉还是很小；动磁芯9进入动程阶段时，δ2会进一步变小，作用于动磁芯9上的作用力F_下拉会逐步增大；动磁芯9进入空程状态时，δ2变得更小，作用于动磁芯9上的作用力F_下拉就会更大，从而动磁芯9的下移速度快速增大，实现动触点13与静触点3的快速分断。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种快速分断的高压直流接触器，包括有壳体、固定于壳体内的线圈组件、设置于壳体内且相对线圈组件上下滑动的动触点组件、固定于壳体内且位于动触点组件正上方的静触点、套装于动触点组件外圈且固定于线圈组件顶端的上端盖、以及固定于壳体内且邻近于动触点组件和静触点闭合界面的灭弧磁钢；

所述的动触点组件包括有位于线圈组件内圈的升降轴、位于线圈组件内圈且套装于升降轴上的动磁芯、套装于升降轴上的反力弹簧和阻尼弹簧、以及固定于升降轴顶端上的动触点，所述的升降轴的顶端向上延伸至线圈组件外，所述的动磁芯固定连接于升降轴位于线圈组件内的部分上且动磁芯的顶端朝向上端盖的下端面，所述的动触点位于静触点的正下方，反力弹簧的底端连接于动磁芯上、反力弹簧的顶端与上端盖固定连接，阻尼弹簧的底端连接于上端盖上、阻尼弹簧的顶端与动触点固定连接，反力弹簧和阻尼弹簧未受力状态下，动磁芯的顶端和上端盖之间留有升降行程；其特征在于：所述的壳体内且位于动磁芯的正下方固定有快速分断磁钢，所述的快速分断磁钢选用磁场方向和线圈组件产生的磁场方向相反的磁钢，所述的线圈组件通电后作用于动磁芯上的向上吸力始终大于快速分断磁钢磁场产生的吸力、反力弹簧和阻尼弹簧产生的弹力相加的向下拉力。

2.根据权利要求1所述的一种快速分断的高压直流接触器，其特征在于：所述的快速分断磁钢的底端固定于壳体的内底面上，快速分断磁钢的顶面不高于线圈组件的底面。

3.根据权利要求1所述的一种快速分断的高压直流接触器，其特征在于：所述的动磁芯的内圈为阶梯孔，且阶梯孔上部的孔径大于阶梯孔下部的孔径，所述的反力弹簧的底端固定于动磁芯阶梯孔的台阶面上，反力弹簧的顶端穿过动磁芯阶梯孔的上部后与上端盖固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种快速分断的高压直流接触器，其特征在于：所述的反力弹簧和阻尼弹簧未受力状态下，动磁芯与快速分断磁钢之间留有间隙。

5.根据权利要求4所述的一种快速分断的高压直流接触器，其特征在于：所述的动磁芯的底端高于升降轴的底端，反力弹簧和阻尼弹簧未受力状态下，升降轴的底端支撑于快速分断磁钢上，动磁芯与快速分断磁钢之间形成间隙。

6.根据权利要求1所述的一种快速分断的高压直流接触器，其特征在于：所述的升降轴延伸至线圈组件外的部分上固定有辅助推板，所述的壳体内固定有微动开关，且所述的微动开关位于辅助推板的正上方，升降轴带动辅助推板上移，辅助推板接触并触发微动开关闭合。

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