CN213212054U - 一种节能无极性直流接触器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种节能无极性直流接触器，涉及直流接触器的技术领域，其包括壳体、底板和线圈，底板位于壳体的中部，线圈位于壳体的底部，线圈上套设有固定架，线圈内设有动磁芯，动磁芯上设有动杆，动杆的另一端设有动电极板，动杆的中部固定有固定板，固定板位于底板背离线圈的一侧，动杆的两端分别设有超程弹簧和反力弹簧，超程弹簧位于固定板、动电极板之间，反力弹簧位于动磁芯与底板之间，壳体上固定有静电极，通电时，动磁芯带动动电极板与静电极接触，线圈上连接有节能线路板，节能线路板位于壳体的底部，节能线路板上设有PWM调制模块。本申请具有降低直流接触器在使用过程中电量损耗的问题。

Description

一种节能无极性直流接触器

技术领域

本申请涉及直流接触器的技术领域，尤其是涉及一种节能无极性直流接触器。

背景技术

目前，市场上现有的密封型直流接触器大多是利用永久磁场来熄灭接触器开断时产生的电弧，来达到彻底断开负载的目的。其具体原理为：利用磁场将触点断开时产生的电弧拉长，进而削弱电弧能量后实现触点之间的彻底断开。触点两侧的电弧必须方向相反，才可实现灭弧的目的。当电弧方向相同时，两侧电弧交汇，则无法实现触点之间的断开。因此传统的直流接触器均存在正向开断性能远大于负向开断性能的缺陷。

随着密封直流接触器在新能源汽车行业以及光伏器件产业的不断推广运用，对直流接触器的负向开断性能提出了更高的要求，现有的直流接触器已无法满足用户需求。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有直流接触器在使用中损耗电量过高的问题。

实用新型内容

为了降低直流接触器在使用过程中电量损耗的问题，本申请提供一种节能无极性直流接触器。

本申请提供的一种节能无极性直流接触器采用如下的技术方案：

一种节能无极性直流接触器，包括壳体、底板和线圈，所述底板位于壳体的中部，所述线圈位于壳体的底部，所述线圈上套设有固定架，所述线圈内设有动磁芯，所述动磁芯上设有动杆，所述动杆的另一端穿设有动电极板，所述动杆上设有对动电极板限位的绝缘限位件，所述动杆的中部固定有固定板，所述固定板位于底板背离线圈的一侧，所述动杆的两端分别设有超程弹簧和反力弹簧，所述超程弹簧位于固定板、动电极板之间，所述反力弹簧位于动磁芯与底板之间，所述壳体上固定有静电极，通电时，动磁芯带动动电极板与静电极接触，其特征在于：所述线圈上连接有节能线路板，所述节能线路板位于壳体的底部，所述节能线路板上设有PWM调制模块。

通过采用上述技术方案，接通线路后，电流预先经过节能线路板，再进入到线圈内，通过PWM调制模块上合适的占空比，在保证电磁场稳定的情况下，达到节约电能的目的。

优选的，所述节能线路板上罩设有线路板罩，所述线路板罩与节能线路板定位配合，所述节能线路板的两端开设有定位孔，所述线路板罩内设有与定位孔定位配合的定位柱。

通过采用上述技术方案，线路板罩对节能线路板进行保护，线路板罩与节能线路板通过定位柱与定位孔的定位配合，可有效防止节能线路板发生晃动，进一步对节能线路板进行保护。

优选的，所述线路板罩与固定架定位配合，所述固定架上开设有安装孔，所述线路板罩上设有与安装孔相配合的安装柱。

通过采用上述技术方案，加快线路板罩与固定架的安装。

优选的，所述底板背离瓷壳的一侧固定有套设在动磁芯上的磁极导向套，所述磁极套与底板密封且形成一个封闭腔室，所述动磁芯上设有贯穿动磁芯的通气孔。

通过采用上述技术方案，磁极保护套预先对动磁芯进行封装，之后的安装过程，不会对动磁芯造成损伤，且便于动词性在磁极保护套内运动。通气孔的开设，便于连通在封闭腔室内被动磁芯分隔的两个腔室，便于动磁芯的运动。

优选的，所述绝缘限位件包括绝缘环和卡簧，所述绝缘环为外置阶梯环，所述动电极板滑移套设在绝缘环的小端上，所述卡簧卡接在动杆上且对绝缘环进行限位。

通过采用上述技术方案，绝缘环用于避免了动杆与动电极板的接触，卡簧与动杆的卡设，实现对动电极板的限位，防止动电极板从动杆上脱离出去。

优选的，所述底板上设有位于密封腔室内的灭弧罩，所述灭弧罩的外侧设有微动开关，所述动杆上滑移配合有启闭微动开关的辅助同步支架，所述辅助同步支架位于超程弹簧与固定板之间。

通过采用上述技术方案，动杆在运行过程中，带动辅助同步支架对微动开关进行接通。

优选的，所述辅助同步支架的一端与绝缘环的小端滑移套设。

通过采用上述技术方案，辅助同步支架与绝缘环滑移套设，则动电极板在运动的过程中，即使绝缘环卡住后，动电极板从绝缘环上脱落，动电极板也不会与动杆发生接触。

优选的，所述动磁芯与动杆螺纹配合。

通过采用上述技术方案，便于调节动磁芯与底板之间的距离，即动杆的运动行程，同时便于对动磁芯、动杆进行安装。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

接通线路后，电流预先经过节能线路板，再进入到线圈内，通过PWM调制模块上合适的占空比，在保证电磁场稳定的情况下，达到节约电能的目的；

磁极保护套预先对动磁芯进行封装，之后的安装过程，不会对动磁芯造成损伤，且便于动词性在磁极保护套内运动。通气孔的开设，便于连通在封闭腔室内被动磁芯分隔的两个腔室，便于动磁芯的运动；

动杆在运行过程中，带动辅助同步支架对微动开关进行接通；

便于调节动磁芯与底板之间的距离，即动杆的运动行程，同时便于对动磁芯、动杆进行安装。

附图说明

图1是本申请实施例的剖面示意图；

图2是本申请实施例的结构示意图；

图3是本申请实施例中密封腔室和封闭腔室的剖面示意图；

图4是本申请实施例中触发装置的剖面示意图；

图5是本申请实施例中局部元件的结构示意图，主要展示隔离罩结构；

图6是本申请实施例中隔离罩、灭弧罩和磁铁的剖面示意图；

图7是本申请实施例中底板、固定架、线圈、骨架和磁极外套的剖面示意图；

图8是本申请实施例中外壳、节能线路板、线路板罩和固定架的剖面示意图；

图9是本申请实施例中节能线路板和线路板罩的爆炸示意图；

图10是本申请实施例中节能电路板的电路方块图。

附图标记说明：1、壳体；101、外壳；102、外盖；2、底板；201、凸台；202、滑移孔；203、沉槽；204、定位嵌槽；205、连通孔；206、定位环；207、外缘槽；3、瓷壳；4、陶瓷封接环；401、弯折部；5、动磁芯；501、通气孔；502、定位凹槽；6、线圈；7、磁极导向套；8、磁极外套；801、阶梯插槽；9、动杆；901、固定板；10、动电极板；11、反力弹簧；12、超程弹簧；13、绝缘限位件；131、绝缘环；132、卡簧；14、静电极；15、导气管；16、减震垫；17、弹簧垫片；18、微动开关；19、开关电路板；20、辅助同步支架；21、隔离罩；22、灭弧罩；221、插放槽；23、固定架；231、穿线口；232、中心插孔；233、安装孔；24、骨架；25、辅助引线；26、节能线路板；261、定位孔；27、线路板罩；271、定位柱；272、安装柱；28、固定螺栓；29、磁铁。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

无极性直流接触器，当接触器线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引动铁心，并带动触点动作：常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。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，使触点复原：常开触点断开，常闭触点闭合。

本申请实施例公开一种无极性直流接触器。参照图1，接触器包括封闭的壳体1，壳体1起到保护的作用。壳体1内安装有线圈6，壳体1的顶部穿设有静电极14，壳体1内安装有触发装置和动电极板10，线圈6通电后，产生磁场，使得触发装置运动，触发装置带动动电极板10与静电极14接触。

参照图2，壳体1包括相互盖合的外壳101和外盖102，外盖102固定盖设在外壳101的顶部。外壳101的底部相对形成有耳板，耳板上穿设有固定螺栓28，便于对直流接触器进行固定。

参照图1和图3，外壳101内安装有底板2，底板2位于外壳101的中部，底板2为旋转体，且底板2的一侧开口设置，底板2开口的一侧安装有陶瓷封接环4和瓷壳3，底板2开口的外侧开有外缘槽207，陶瓷封接环4的一端插接在外缘槽207上，瓷壳3固定在陶瓷封接环4的另一端，底板2、瓷壳3以及陶瓷封接环4形成了一个密封腔室。

参照图1和图3，底板2背离底板2开口的一侧固定有一侧开口设置的磁极导向套7，与底板2密封且形成一个封闭腔室。底板2背离底板2开口的一侧一体成型有凸台201，磁极导向套7套设在凸台201上，凸台201便于对磁极导向套7进行快速安装。磁极导向套7的开口侧外翻设置，底板2背离底板2开口的一侧同轴形成有沉槽203，磁极导向套7的外翻边定位安装在沉槽203内。

参照图3，直流接触器的触发装置安装在密封腔室和封闭腔室中，瓷壳3上安装有导气管15，导气管15的设置，便于对密封腔室内进行抽真空处理，以及向密封腔室内充入惰性气体，封板上开设有连通密封腔室和封闭腔室的连通孔205，便于对密封腔室和封闭腔室内的触发装置进行保护。

参照图3和图4，磁极导向套7内滑移安装有动磁芯5，动磁芯5上固定有从密封腔室穿设而来的动杆9，动磁芯5与动杆9螺纹配合，便于动磁芯5与动杆9的拆卸与固定，同时能够调节动磁芯5与底板2之间的距离，即动杆9的运动行程。动杆9的中部一体成型有固定板901，固定板901位于密封腔室内，动杆9位于密封腔室内的一端穿过动电极板10，动杆9的端部卡接有对动电极板10进行限位的绝缘限位件13。动杆9上穿设有反力弹簧11和超程弹簧12，反力弹簧11位于动磁芯5与底板2之间，超程弹簧12位于动电极板10与底板2之间。自然状态时，固定板901与底板2抵触，反力弹簧11的两端分别与动磁芯5与底板2抵触，超程弹簧12使得固定板901与动电极板10之间的距离最大。

参照图4，凸台201面向动磁芯5的一侧开设有对反力弹簧11进行定位的定位嵌槽204。定位嵌槽204用于对反力弹簧11进行定位，减小安装动磁芯5时，对反力弹簧11造成的损坏，同时，避免反力弹簧11与动杆9接触。

参照图4，动磁芯5面向凸台201的一侧开设有对反力弹簧11进行定位的定位凹槽502。定位凹槽502用于对反力弹簧11进行定位，减少安装动磁芯5时，对反力弹簧11造成的损坏。同时，便于对动磁芯5进行减重。

参照图4，动磁芯5上开设有贯穿动磁芯5的通气孔501，通气孔501连通磁极导向套7内被动磁芯5分隔的两个腔室，便于动磁芯5的运动。

参照图4，动杆9上套设有减震垫16，减震垫16为由橡胶材质支撑的垫体，减震垫16位于固定板901与底板2之间。减震垫16用于缓冲动杆9与底板2之间的撞击力，对动杆9与底板2进行缓冲保护。

参照图4，动杆9上套设有辅助同步支架20，辅助同步支架20的一侧与固定板901抵触，另一侧与超程弹簧12抵触。超程弹簧12与辅助同步支架20之间安装有套在动杆9上的弹簧垫片17。辅助同步支架20上一体成型有与动杆9滑移配合且位于超程弹簧12内的滑移套，且滑移套的一端位于绝缘环131的小端内，且与绝缘环131的小端滑移配合。

参照图4，绝缘限位件13包括绝缘环131和卡簧132。绝缘环131为外阶梯状圆筒结构，动电极板10套设在绝缘环131的小端且与绝缘环131滑移配合，绝缘环131与动杆9滑移配合，且绝缘环131的大端位于动电极板10背离超程弹簧12的一侧。动杆9的端部开设有卡槽，卡槽与卡簧132相卡接，卡簧132对动电极板10进行限位。

参照图5，灭弧罩22的外侧固定有微动开关18，辅助同步支架20的一端从灭弧罩22中穿出，且辅助同步支架20的一端位于微动开关18的下方，微动开关18的顶部固定有开关电路板19，壳体1上安装有辅助引线25，开关电路板19与微动开关18、辅助引线25电连接。动杆9的运动带动辅助同步开关的运动，进而触发微动开关18的开或关。

参照图5和图6，静电极14的一端穿过瓷壳3，静电极14位于动电极板10背离底板2的一侧。密封腔室内安装有灭弧罩22，灭弧罩22的两端分别与底板2、瓷壳3抵触，灭弧罩22对位于密封腔室内的触发装置进行罩设，加快电弧熄灭。灭弧罩22的相对两侧开设有插放槽221，插放槽221内安装有磁铁29，灭弧罩22内安装有对触发装置进行隔离的隔离罩21，隔离罩21固定在底板2上。

参照图7，外壳101的底部安装有圆筒状的固定架23，固定架23套设在外壳101内部，固定架23的顶部与底板2插接配合，底板2上形成有定位环206，固定架23与定位环206定位插接配合。固定架23内滑移安装有骨架24，骨架24靠近底板2的一侧与底板2相抵触，线圈6缠绕在骨架24内，固定架23的底部边缘处开设有穿线孔231，线圈6的一端从穿线孔231处穿出。磁极导向套7穿设在骨架24内，固定架23上定位安装有磁极外套8，磁极外套8的底部外侧开设有阶梯插槽801，固定架23上同轴开设有中心插孔232，磁极外套8定位插设在固定架23的中心插孔232处，阶梯插槽801的槽面与固定架23贴合，且磁极外套8与骨架24滑移配合。磁极外套8与磁极导向套7插接配合，磁极外套8减缓了动磁芯5在运动过程中对磁极导向套7的损坏。

线圈6通电时，线圈6产生磁场，磁场使得动磁芯5沿着磁极导向套7朝向底板2的方向滑移，进而压缩反力弹簧11，在此过程中，动杆9带动动电极板10与静电极14接触，动杆9持续运动时，超程弹簧12压缩，动电极板10与静电极14精密贴合，减小动电极板10与静电极14所受到的压力，起到缓冲作用。停止向线圈6通电后，在反力弹簧11、超程弹簧12的弹力作用下，固定板901与底板2抵触，固定板901与动电极板10之间的距离最大。

参照图8，外壳101的底部安装有节能线路板26，节能线路板26与线圈6电连接，节能线路板26位于固定架23与外壳101底部之间。外壳101的底部安装有罩设节能线路板26的线路板罩27，线路板罩27与固定架23抵触。外壳101的底部一体成型有对固定架23进行支撑的支撑部，支撑部的高度与线路板罩27的厚度相等。外壳101的底部周侧壁一体成型有加强条，加强条用于加强外壳101的结构强度，同时加强条与固定架23抵触。

参照图8和图9，线路板罩27的两端分别开设有用于穿设电线的孔洞，使得线路板罩27可随意与节能线路板26进行安装。线路板罩27内部一体成型有两个定位柱271，定位柱271沿着线路板罩27的对称面对称分布，节能线路板26表面开设有定位柱271定位配合的定位孔261。线路板罩27的顶部一体成型有安装柱272，固定架23的底部开设有与安装柱272定位配合的安装孔233，安装柱272与安装孔233的定位插接配合，便于固定架23与线路板罩27的安装。

参照图10，节能线路板26上包括极性调制模块和PWM调制模块。极性调制模块用于防止直流线路接反，保证磁场方向。PWM调制模块所具有的占空比，达到节省电能的作用。

本申请实施例一种无极性直流接触器的实施原理为：

使用时，直接电接到节能线路板26上，节能线路板26上的极性调制模块避免直流线路接反，保证磁场方向。节能线路板26上的PWM调制模块的占空比，达到节省电能的作用。通气孔501的开设，便于连通在封闭腔室内，被动磁芯5分隔的两个腔室，便于动磁芯5的运动；导向管的设置，便于向密封腔室内抽真空后注入惰性气体，对密封腔室内的物体进行保护，连通孔205使得惰性气体对动磁芯5进行保护，使得直流接触器运行的更加稳定，同时，使用寿命得到保障。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种节能无极性直流接触器，包括壳体(1)、底板(2)和线圈(6)，所述底板(2)位于壳体(1)的中部，所述线圈(6)位于壳体(1)的底部，所述线圈(6)上套设有固定架(23)，所述线圈(6)内设有动磁芯(5)，所述动磁芯(5)上设有动杆(9)，所述动杆(9)的另一端穿设有动电极板(10)，所述动杆(9)上设有对动电极板(10)限位的绝缘限位件(13)，所述动杆(9)的中部固定有固定板(901)，所述固定板(901)位于底板(2)背离线圈(6)的一侧，所述动杆(9)的两端分别设有超程弹簧(12)和反力弹簧(11)，所述超程弹簧(12)位于固定板(901)、动电极板(10)之间，所述反力弹簧(11)位于动磁芯(5)与底板(2)之间，所述壳体(1)上固定有静电极(14)，通电时，动磁芯(5)带动动电极板(10)与静电极(14)接触，其特征在于：所述线圈(6)上连接有节能线路板(26)，所述节能线路板(26)位于壳体(1)的底部，所述节能线路板(26)上设有PWM调制模块。

2.根据权利要求1所述的节能无极性直流接触器，其特征在于：所述节能线路板(26)上罩设有线路板罩(27)，所述线路板罩(27)与节能线路板(26)定位配合，所述节能线路板(26)的两端开设有多个定位孔(261)，所述线路板罩(27)内设有与定位孔(261)定位配合的定位柱(271)。

3.根据权利要求2所述的节能无极性直流接触器，其特征在于：所述线路板罩(27)与固定架(23)定位配合，所述固定架(23)上开设有安装孔(233)，所述线路板罩(27)上设有与安装孔(233)相配合的安装柱(272)。

4.根据权利要求1所述的节能无极性直流接触器，其特征在于：所述底板(2)背离瓷壳(3)的一侧固定有套设在动磁芯(5)上的磁极导向套(7)，所述磁极导向套(7)与底板(2)密封且形成一个封闭腔室，所述动磁芯(5)上设有贯穿动磁芯(5)的通气孔(501)。

5.根据权利要求1所述的节能无极性直流接触器，其特征在于：所述绝缘限位件(13)包括绝缘环(131)和卡簧(132)，所述绝缘环(131)为外置阶梯环，所述动电极板(10)滑移套(201)设在绝缘环(131)的小端上，所述卡簧(132)卡接在动杆(9)上且对绝缘环(131)进行限位。

6.根据权利要求5所述的节能无极性直流接触器，其特征在于：所述底板(2)上设有位于密封腔室内的灭弧罩(22)，所述灭弧罩(22)的外侧设有微动开关(18)，所述动杆(9)上滑移配合有启闭微动开关(18)的辅助同步支架(20)，所述辅助同步支架(20)位于超程弹簧(12)与固定板(901)之间。

7.根据权利要求6所述的节能无极性直流接触器，其特征在于：所述辅助同步支架(20)的一端与绝缘环(131)的小端滑移套设。

8.根据权利要求1所述的节能无极性直流接触器，其特征在于：所述动磁芯(5)与动杆(9)螺纹配合。

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