CN218274338U - 接触器的触头灭弧系统以及接触器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种接触器的触头灭弧系统以及接触器,触头灭弧系统包括触头系统、灭弧系统和冷却环。触头系统包括静触头和动触头,动触头和静触头沿第一方向可分离地接触并能够在分离时产生电弧。灭弧系统,包括位于触头系统两侧的第一灭弧室和第二灭弧室,灭弧系统通过第一灭弧室和第二灭弧室熄灭电弧。冷却环为具有中空部的环状结构体,灭弧系统设置于中空部,冷却环包围动触头的至少部分运动路径,以冷却电弧。本申请提供的冷却环能够对电弧和高温气体起到充分冷却的作用,加快了电弧的消失,提高了触头灭弧系统的分断能力。
Description
技术领域
本申请涉及接触器技术领域,特别是涉及一种接触器的触头灭弧系统以及接触器。
背景技术
接触器为一种电控制元件,在新能源应用领域,例如电动车辆通常采用高压直流接触器负责动力电池系统的接通与分断,并可在意外发生时断开高压电池系统,是用小电流控制大电流运作的一种“自动开关”,在电气系统中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
电弧是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。在大气中开断电路时,如果电源电压超过12V~20V,被开断的电流超过0.25A~1A,在触头的间隙中会产生电弧,电弧会减少接触器的使用寿命,降低工作的可靠性,甚至可能引起事故。
实用新型内容
本申请实施例提供一种接触器的触头灭弧系统以及接触器,该触头灭弧系统可以提高灭弧效果。
第一方面,本申请实施例提供了一种接触器的触头灭弧系统,包括触头系统、灭弧系统和冷却环。触头系统包括静触头和动触头,动触头和静触头沿第一方向可分离地接触并能够在分离时产生电弧。灭弧系统,包括位于触头系统两侧的第一灭弧室和第二灭弧室,灭弧系统通过第一灭弧室和第二灭弧室熄灭电弧。冷却环为具有中空部的环状结构体,灭弧系统设置于中空部,冷却环包围动触头的至少部分运动路径,以冷却电弧。
在一些实施例中,静触头包括形成电弧弧根的第一表面,第一表面位于中空部,且冷却环包围动触头的运动路径。
在一些实施例中,冷却环采用陶瓷材料制作。
在一些实施例中,静触头的数量为二,动触头包括沿第二方向相对设置的第一端部和第二端部,两个静触头与第一端部、第二端部一一对应且可分离地接触,冷却环包括形成中空部的内表面和冷却部,冷却部相对于内表面凸出设置,且设置于冷却环中与第一端部和/或第二端部中相邻的区域,冷却环通过冷却部冷却电弧。
在一些实施例中,在第一端部和/或第二端部以及与其对应的冷却部中,冷却部沿第二方向在第一平面的投影至少部分覆盖第一端部或第二端部的运动路径沿第二方向在第一平面的投影,其中,第一平面垂直于第二方向。
在一些实施例中,动触头还包括两个延伸部,两个延伸部与第一端部、第二端部一一对应连接,其中一个延伸部由第一端部向第一灭弧室延伸,另一个延伸部由第二端部向第二灭弧室延伸,以将电弧引入第一灭弧室和第二灭弧室,在相邻的冷却部和延伸部中,冷却部沿第二方向在第一平面的投影至少部分覆盖延伸部的运动路径沿第二方向在第一平面的投影。
在一些实施例中,冷却部为多个间隔设置于内表面的凸起。
在一些实施例中,凸起为长条状结构;多个凸起沿冷却环的环绕方向间隔设置,且凸起的长度方向平行于第一方向或者相对于第一方向倾斜;或者,多个凸起沿第一方向间隔设置,且凸起的长度方向平行于冷却环的环绕方向或者相对于冷却环的环绕方向倾斜,其中,冷却环的环绕方向垂直于第一方向。
在一些实施例中,冷却部为围绕第一方向螺纹设置于内表面的凸条。
第二方面,本申请实施例提供了一种接触器,包括上述的触头灭弧系统。
本申请实施例的灭弧系统设置于冷却环的中空部,冷却环包围动触头的至少部分运动路径,静触头与动触头之间产生的电弧和高温气体经由冷却环进入灭弧系统,接触冷却环的电弧和高温气体被冷却环充分冷却,而后进入第一灭弧室和第二灭弧室,第一灭弧室和第二灭弧室将电弧切割为多段短弧,栅片和冷却环又对短弧和高温气体起到加强冷却和表面复合的作用,使得高温气体快速冷却、电弧迅速消失。故本申请实施例提供的冷却环能够对电弧和高温气体起到充分冷却的作用,加快了电弧的消失,提高了触头灭弧系统的分断能力。
附图说明
下面将通过参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本申请实施例的接触器的一种剖视图;
图2是图1所示的接触器的另一种剖视图;
图3是本申请实施例的接触器的一种局部结构示意图;
图4是本申请实施例的触头灭弧系统的一种结构示意图;
图5是本申请实施例的触头灭弧系统的另一种局部结构示意图;
图6是图4所示的触头灭弧系统中冷却环的结构示意图;
图7是图4所示的触头灭弧系统中触头系统的结构示意图;
图8是图7所示的触头系统的动触头在另一角度下的结构示意图;
图9是本申请实施例的触头灭弧系统中第一灭弧室的栅片的一种结构示意图;
图10是本申请实施例的触头灭弧系统中第一灭弧室的引弧片的一种结构示意图;
图11是图1所示的接触器的触头灭弧系统中冷却环的一种结构示意图;
图12是图1所示的接触器的触头灭弧系统中冷却环的再一种结构示意图;
图13是本申请实施例的触头灭弧系统的转移装置产生的磁场的分布示意图。
附图标记:
1、触头系统;
11、静触头;111、第一表面;12、动触头;121、第一端部;122、第二端部;123、延伸部;
2、灭弧系统;21、第一灭弧室;22、第二灭弧室;23、第一永磁体;24、第二永磁体;25、栅片;251、第二凹部;252、凹槽;26、引弧片;261、第一凹部;
3、电磁系统;
31、驱动中轴;32、静铁芯;33、动铁芯;34、线圈;35、金属杯;36、轭铁;
4、壳体;
5、冷却环;
51、中空部;52、内表面;53、冷却部;531、凸起;
X、第一方向;Y、第二方向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
图1是本申请实施例的接触器的一种剖视图,图2是图1所示的接触器的另一种剖视图,图3是本申请实施例的接触器的一种局部结构示意图。
请参阅图1至图3,接触器包括壳体4和位于壳体4内的电磁系统3、灭弧系统2和触头系统1,电磁系统3包括驱动中轴31、静铁芯32、动铁芯33、线圈34、金属杯35以及轭铁36。触头系统1包括静触头11和动触头12,动触头12与驱动中轴31连接,静触头11位于驱动中轴31的两侧且与动触头12可分离地接触。可选地,静触头11的数量为两个,相对设置于驱动中轴31的两侧,且两个静触头11分别能够与动触头12可分离地接触。灭弧系统2设置于动触头12的两侧,用于熄灭电弧。
电磁系统3外部由金属杯35完全包覆,金属杯35主要承担磁轭作用,其大面积金属外表面辅助电弧冷却。金属杯35采用导磁金属材料,比如电工纯铁。驱动中轴31采用绝缘材料制成,实现动触头12与动铁芯33的电气隔离。
当接触器的线圈34通电时,线圈34内的电流会产生磁场,磁场使静铁芯32产生电磁吸力吸引动铁芯33,使接触器的动触头12与之同时动作,进而使动触头12与静触头11闭合。当接触器的线圈断电时,电磁吸力消失,动触头12与静触头11断开。然而线圈34断电时,输出回路有高电压和大电流的存在,使动触头12与静触头11之间产生电弧,电弧能够被灭弧系统2切割进而熄灭。
然而电弧的产生会延迟电路的开断,较高的电弧能量甚至会烧毁动触头12和静触头11,造成动触头12和静触头11融焊,严重情况下会发生着火爆炸等危险。
鉴于此,本申请实施例提供一种接触器的触头灭弧系统,用于在断开电路时迅速熄灭触头间的电弧,提高接触器的可靠性。
图4是本申请实施例的触头灭弧系统的一种结构示意图,图5是本申请实施例的触头灭弧系统的另一种局部结构示意图,图6是图4所示的触头灭弧系统中冷却环的结构示意图。
请参阅图4-图6,本申请实施例提供了一种接触器的触头灭弧系统,触头灭弧系统包括触头系统1、灭弧系统2和冷却环5。触头系统1包括静触头11和动触头12,动触头12和静触头11沿第一方向X可分离地接触并能够在分离时产生电弧。灭弧系统2包括位于触头系统1两侧的第一灭弧室21和第二灭弧室22,灭弧系统2通过第一灭弧室21和第二灭弧室22熄灭电弧。冷却环5为具有中空部51的环状结构体,灭弧系统2设置于中空部51,冷却环5包围动触头12的至少部分运动路径,以冷却电弧。
冷却环5包围动触头12的至少部分运动路径,指的是,冷却环5环绕于动触头12运动路径的外周侧,动触头12的至少部分运动路径被包围于冷却环5内。
本申请实施例中动触头12的运动路径指的是整个动触头12的运动路径,并不指代其中某一点的运动路径。即动触头12的运动路径中包括动触头12与静触头11接触的第一位置以及动触头12与静触头11相距最远的第二位置,由第一位置到第二位置动触头12所经过的空间均是动触头12的运动路径。可选的,冷却环5的轴向平行于动触头12的运动方向。
需要说明的是,灭弧系统2设置于中空部51,可以是全部位于中空部51,也可以是部分位于中空部51。
可选的,冷却环5为圆环状结构体。进一步的,冷却环5为同心圆环状结构体。驱动中轴31位于冷却环5的轴线处。
当然,冷却环5也可以是其他环状结构体,例如椭圆环状结构体,本申请在此不做过多限定。
在一些可选实施例中,冷却环5采用陶瓷材料制作。当然,也可以采用其他具有冷却能力且绝缘的材料制作。
冷却环5的中空部51指的是环状结构体所围设的中空空间。
本申请实施例的第一灭弧室21、第二灭弧室22分别包括多个栅片,多个栅片沿第一方向X层叠设置。两个静触头11的其中一个与动触头12之间产生的电弧进入第一灭弧室21,另一个静触头11与动触头12之间产生的电弧进入第二灭弧室22。
可选的,栅片材质可以是冷轧钢板、铜板、Nomex型材或者陶瓷等。
灭弧系统2设置于冷却环5的中空部51,冷却环5包围动触头12的至少部分运动路径,静触头11与动触头12之间产生的电弧和高温气体经由冷却环5进入灭弧系统2,接触冷却环5的电弧和高温气体被冷却环5充分冷却,而后进入第一灭弧室21和第二灭弧室22,第一灭弧室21和第二灭弧室22将电弧切割为多段短弧,栅片和冷却环5又对短弧和高温气体起到加强冷却和表面复合的作用,使得高温气体快速冷却、电弧迅速消失。故本申请实施例提供的冷却环5能够对电弧和高温气体起到充分冷却的作用,加快了电弧的消失,提高了触头灭弧系统2的分断能力。
在一些可选实施例中,静触头11包括形成电弧弧根的第一表面111,第一表面111位于中空部51,且冷却环5包围动触头12的运动路径。
电弧产生于第一表面111与动触头12之间,冷却环5包围动触头12的整个运动路径,且静触头11的第一表面111还位于中空部51,如此一来,冷却环5能够覆盖电弧在静触头11与动触头12之间产生时的大部分路径(即电弧沿第一方向X延伸的路径),以及由产生位置向灭弧系统2运动的大部分路径,加大了体积的冷却环5与电弧的接触面积也同时加大,故冷却效果更为显著,进一步加快了电弧的消失。
可选的,冷却环5包括在第一方向X相背的第一端部121和第二端部122,第一端部121与壳体4相抵,第二端部122与静铁芯32相抵。冷却环5的外周面抵接于壳体4的内周面。
在一些可选实施例中,静触头11的数量为二,动触头12包括沿第二方向Y相对设置的第一端部121和第二端部122,两个静触头11与第一端部121、第二端部122一一对应且可分离地接触,冷却环5包括形成中空部51的内表面52和冷却部53,冷却部53相对于内表面52凸出设置,且设置于冷却环5中与第一端部121和/或第二端部122相邻的区域,冷却环5通过冷却部53冷却电弧。
可选的,冷却部53的数量为二,两个冷却部53与第一端部121、第二端部122一一对应。
第一端部121和第二端部122为产生电弧的位置,冷却部53与第一端部121和/或第二端部122相邻,故冷却部53相对于内表面52来说与电弧距离更近,能够对部分无法到达内表面52的电弧进行冷却,增大了与电弧的接触面积,提高冷却效果;而且与第一端部121、第二端部122距离更近后能够更快地对电弧进行冷却,提高冷却速率。
在一些实施例中,在第一端部121和/或第二端部122以及与其对应的冷却部53中,冷却部53沿第二方向Y在第一平面的投影至少部分覆盖第一端部121或第二端部122的运动路径沿第二方向Y在第一平面的投影,其中,第一平面垂直于第二方向Y。
本申请实施例的第一端部121、第二端部122的运动路径指的是整个第一端部121、整个第二端部122的运动路径,即第一端部121、第二端部122所经过的空间均是第一端部121、第二端部122的运动路径。
冷却部53沿第二方向Y在第一平面的投影至少部分覆盖第一端部121或第二端部122的运动路径沿第二方向Y在第一平面的投影,如此一来,冷却部53与第一端部121或第二端部122沿第二方向相对设置,冷却部53位于冷却环5中与第一端部121或第二端部122相距最近的位置,因此与电弧相距最近,显著提高了冷却效果和冷却速率。
可选的,冷却部53沿第二方向Y在第一平面的投影完全覆盖第一端部121或第二端部122的运动路径沿第二方向Y在第一平面的投影。进一步可选的,冷却部53的数量为二,两个冷却部53与第一端部121、第二端部122一一对应,分别与第一端部121、第二端部122在第二方向Y上相对。两个冷却部53沿第二方向Y在第一平面的投影完全覆盖第一端部121和第二端部122的运动路径沿第二方向Y在第一平面的投影。
请继续参照图4,在一些可选实施例中,动触头12还包括两个延伸部123,两个延伸部123与第一端部121、第二端部122一一对应连接,其中一个延伸部123由第一端部121向第一灭弧室21延伸,另一个延伸部123由第二端部122向第二灭弧室22延伸,以将电弧引入第一灭弧室21和第二灭弧室22。在相邻的冷却部53和延伸部123中,冷却部53沿第二方向Y在第一平面的投影至少部分覆盖延伸部123的运动路径沿第二方向Y在第一平面的投影。
本申请实施例的延伸部123的运动路径指的是整个延伸部123的运动路径,并不指代其中某一点的运动路径,即延伸部123所经过的空间均是延伸部123的运动路径。
部分电弧由静触头11和动触头12之间产生后动触头12上的电弧经过延伸部123进入第一灭弧室21和第二灭弧室22,扩大冷却部53向灭弧系统2一侧的延伸长度,使得冷却部53至少部分覆盖延伸部123的运动路径沿第二方向Y在第一平面的投影,即增大了该部分电弧在经过延伸部123的运动过程中与冷却部53的接触面积,进而提高冷却环5的冷却效果。
可选的,在相邻的冷却部53和延伸部123中,冷却部53沿第二方向Y在第一平面的投影完全覆盖延伸部123的运动路径沿第二方向Y在第一平面的投影。
图7是图4所示的触头灭弧系统中触头系统的结构示意图,图8是图7所示的触头系统的动触头在另一角度下的结构示意图。
请参阅图7和图8,在一些可选实施方式中,延伸部123沿第一方向X在动触头12与静触头11接触平面的投影与第二方向Y所形成夹角α的范围为30°-70°。进一步可选的,α的范围为65°-70°。
将夹角设置为30°-70°,动触头12的引弧角度与该处磁场所产生的洛伦兹力的方向均指向相应的灭弧室,动触头12的电弧导向效果较佳。将夹角设置为65°-70°,延伸部123能够将电弧引向第一灭弧室21和第二灭弧室22的深处,与第一灭弧室21和第二灭弧室22充分接触,更快地被切割。
在一些可选实施方式中,其中一个延伸部123由第一端部121向背离静触头11的一侧弯折,并向第一灭弧室21延伸;另一个延伸部123由第二端部122向背离静触头11的一侧弯折,并向第二灭弧室22延伸。如此设置,动触头12可以以较短的运动路径将电弧引入第一灭弧室21和第二灭弧室22中,加快引弧进程。
图9是本申请实施例的触头灭弧系统中第一灭弧室的栅片的一种结构示意图,图10是本申请实施例的触头灭弧系统中第一灭弧室的引弧片的一种结构示意图。
请参阅图9和图10,第一灭弧室21包括多个层叠设置的栅片25以及位于多个栅片25一端的引弧片26,引弧片26与栅片25层叠设置,用于将静触头11的电弧弧根转移至自身。引弧片26与静触头11配合的一端形成有第一凹部261,第一凹部261与静触头11的外周间隔设置,且二者凹凸配合,以将电弧引入自身。
栅片25包括沿第二方向Y相对的两侧,其中一侧形成有第二凹部251。延伸部123与第二凹部251能够凹凸配合且间隔设置,以将电弧引入第二凹部251。
进一步可选的,第二凹部251向内凹陷形成有凹槽252,凹槽252用于拉长电弧。
可选的,栅片25和引弧片26的材质可以是冷轧钢板、铜板、Nomex型材或者陶瓷等。
请继续参照图6,在一些可选实施例中,冷却部53为多个间隔设置于内表面52的凸起531。
本申请实施例对凸起531的形状不做限制,其可以为长条状、块状或不规则形状等。
本申请实施例对凸起531的数量不做限制,其至少为两个。
间隔设置的多个凸起531能够对电弧起到切割作用,加快电弧的消失。
在另一些可选实施例中,凸起531的数量为一个。
图11是图1所示的接触器的触头灭弧系统中冷却环的一种结构示意图,图12是图1所示的接触器的触头灭弧系统中冷却环的再一种结构示意图。
请参阅图11和图12,在一些可选实施例中,凸起531为长条状结构;多个凸起531沿冷却环5的环绕方向间隔设置,且凸起531的长度方向平行于第一方向X或者相对于第一方向X倾斜;或者,多个凸起531沿第一方向X间隔设置,且凸起531的长度方向平行于冷却环5的环绕方向或者相对于冷却环5的环绕方向倾斜,其中,冷却环5的环绕方向垂直于第一方向X。
本申请实施例对长条状结构的具体形状不做限制,其可以为直型条状结构,也可以为曲形条状结构。
电弧由静触头11和动触头12转移至灭弧系统2时电弧的运动方向大致沿冷却环5的环绕方向,因此将凸起531设置为长条状,并且其长度方向与第一方向X平行,而冷却环5的环绕方向与第一方向X垂直,如此一来,凸起531可以对转移过程中的电弧进行切割和冷却,加快电弧的消失。
电弧在静触头11和动触头12之间产生并随着动触头12的运动而逐渐拉长,因此电弧在静触头11和动触头12之间时其大致沿第一方向X延伸,凸起531的长度方向相对于第一方向X倾斜,如此一来,可以对在静触头11和动触头12之间延伸的电弧进行切割和冷却。如前所述,电弧转移至灭弧系统2时电弧的运动方向与第一方向X大致呈现垂直状态,因此,多个沿第一方向X倾斜设置的凸起531既可以对在静触头11和动触头12之间延伸的电弧进行切割和冷却,也可以对向第一灭弧室21和第二灭弧室22运动的电弧起到切割和冷却作用。
可选的,凸起531为直形条状结构,多个凸起531沿冷却环5的环绕方向间隔设置,且凸起531的长度方向相对于第一方向X倾斜,且倾斜的角度范围为0°-70°。进一步可选的,凸起531与第一方向X的夹角范围为10°-60°。再进一步的,凸起531与第一方向X的夹角为20°、30°、40°、45°、50°。
凸起531与第一方向X的夹角为45°时,对电弧在产生时的延伸过程中以及向灭弧系统2转移的过程中均具有较好的切割效果。
在一些可选实施方式中,凸起531为长条状结构,多个凸起531沿冷却环5的环绕方向间隔设置,且凸起531的长度方向平行于第一方向X或者相对于第一方向X倾斜。冷却环5包括沿第一方向X相背设置的第一端和第二端,凸起531由第一端延伸至第二端。其中,冷却环5的环绕方向垂直于第一方向X。
如此设置,可使得凸起531的面积最大,增加与电弧的接触面积,提高切割和冷却效果。
进一步可选的,凸起531的数量为3-6个。
如前所述,电弧在静触头11和动触头12之间产生并随着动触头12的运动而逐渐拉长,因此电弧在静触头11和动触头12之间时其大致沿第一方向X延伸,而凸起531的长度方向平行于冷却环5的环绕方向,可以对静触头11和动触头12之间的电弧进行有效切割和冷却,加快电弧的消失。
电弧由静触头11和动触头12转移至灭弧系统2时电弧的运动方向大致沿冷却环5的环绕方向,故凸起531的长度方向相对于冷却环5的环绕方向倾斜设置,可对转移至灭弧系统2的电弧进行切割和冷却。如前所述,电弧在静触头11和动触头12之间时其大致沿第一方向X延伸,多个沿第一方向X间隔设置且长度方向相对于冷却环5的环绕方向倾斜的凸起531既可对转移至灭弧系统2的电弧进行切割和冷却,也可对静触头11和动触头12之间的电弧起到切割和冷却作用。
在一些可选实施方式中,凸起531为曲形条状结构,多个凸起531沿第一方向X间隔设置,且凸起531的长度方向相对于冷却环5的环绕方向倾斜,且倾斜的角度范围为0°-70°。进一步可选的,凸起531与第一方向X的夹角范围为10°-30°。将夹角设置为10°-30°,以便布置更多的凸起531。
需要说明的是,本申请实施例中凸起531的长度方向相对于冷却环5的环绕方向倾斜,指的是凸起531沿冷却环5的周向延伸,与冷却环5的环绕方向形成夹角。
在一些可选实施方式中,凸起531为曲形条状结构,多个凸起531沿第一方向X间隔设置,且凸起531的长度方向平行于冷却环5的环绕方向或者相对于冷却环5的环绕方向倾斜,每个凸起531形成闭合环状结构。
将凸起531设置为闭合环状结构,显著增加了与电弧与冷却部53的接触面积,提高了冷却环5的冷却效果。
可选的,形成闭合环状结构的凸起531的数量为3-6个。
在一些实施例中,冷却部53为围绕第一方向X螺纹设置于冷却环5内表面52的凸条。
凸条螺旋设置,其相对于冷却环5的环绕方向为倾斜状态,对电弧在产生时的延伸过程中以及向灭弧系统2转移的过程中均具有切割效果。
请继续参照图4,在一些可选实施例中,灭弧系统2还包括转移装置,转移装置位于灭弧系统2的外周侧,冷却环5位于转移装置和灭弧系统2之间。转移装置包括极性相异的第一永磁体23和第二永磁体24,电弧在第一永磁体23和第二永磁体24产生的磁场的作用下转移至灭弧系统2。
转移装置产生的磁场覆盖电弧的运动路径,以使电弧在磁场的作用下转移至灭弧系统2。
可选的,第一永磁体23和第二永磁体24之间的最大磁感线B的方向与第二方向Y之间的夹角α的取值范围为20°≤α≤25°。
如此设置,可使得绝大部分的电弧可以按照预定方向偏转至第一灭弧室21和第二灭弧室22。
图13是本申请实施例的触头灭弧系统的转移装置产生的磁场的分布示意图。
如图13所示,以平行于动触头12与静触头11的接触平面的第二平面为水平面,以穿过驱动中轴31的两个静触头11之间的连线所在的第二方向为A轴、垂直于A轴的第三方向为B轴建立直角坐标系。
第一灭弧室21和第二灭弧室22位于动触头12与静触头11相对运动区域的外周侧,即在图12所示的俯视平面内,第一灭弧室21和第二灭弧室22位于动触头12沿B轴方向的两侧。可选地,第一灭弧室21和第二灭弧室22可以相对于直角坐标系的原点中心对称设置。第一永磁体23和第二永磁体24设置于第一灭弧室21和第二灭弧室22的外周侧。示例性的,第一永磁体23朝向第一灭弧室21的一侧为S极,第二永磁体24朝向第二灭弧室22的一侧为N极,二者之间产生由N极指向S极的磁场,图12中虚线所示为转移装置所产生的磁场中的多条磁感线方向,多条磁感线方向覆盖坐标系的各个象限。
假设图12所示的位于A轴负半轴一侧的静触头11连接正极,位于A轴正半轴一侧的静触头11连接负极,则接触器的回流电流方向是从A轴负半轴一侧的静触头11流向动触头12,再从动触头12流向A轴正半轴一侧的静触头11。即图12中左侧的静触头11与动触头12之间的电弧的电流方向是穿入接触平面,而右侧的静触头11与动触头12之间的电弧的电流方向是从接触平面穿出。根据弗莱明左手法则,动触头12与静触头11分离产生的电弧在洛伦兹力F的作用下被拉离动触头12与静触头11之间的空间,沿顺时针方向被转移至第一灭弧室21和第二灭弧室22,通过第一灭弧室21和第二灭弧室22将电弧快速冷却,达到灭弧效果。
本申请实施例还提供了一种接触器,包括上述的触头灭弧系统。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种接触器的触头灭弧系统,其特征在于,包括:
触头系统,包括静触头和动触头,所述动触头和所述静触头沿第一方向可分离地接触并能够在分离时产生电弧;
灭弧系统,包括位于所述触头系统两侧的第一灭弧室和第二灭弧室,所述灭弧系统通过所述第一灭弧室和所述第二灭弧室熄灭所述电弧;
冷却环,为具有中空部的环状结构体,所述灭弧系统设置于所述中空部,所述冷却环包围所述动触头的至少部分运动路径,以冷却电弧。
2.根据权利要求1所述的接触器的触头灭弧系统,其特征在于,所述静触头包括形成所述电弧弧根的第一表面,所述第一表面位于所述中空部,且冷却环包围所述动触头的运动路径。
3.根据权利要求1所述的接触器的触头灭弧系统,其特征在于,所述冷却环采用陶瓷材料制作。
4.根据权利要求1所述的接触器的触头灭弧系统,其特征在于,所述静触头的数量为二,所述动触头包括沿第二方向相对设置的第一端部和第二端部,两个所述静触头与第一端部、第二端部一一对应且可分离地接触,
所述冷却环包括形成所述中空部的内表面和冷却部,所述冷却部相对于所述内表面凸出设置,且设置于所述冷却环中与所述第一端部和/或所述第二端部相邻的区域,所述冷却环通过所述冷却部冷却所述电弧。
5.根据权利要求4所述的接触器的触头灭弧系统,其特征在于,在所述第一端部和/或所述第二端部以及与其对应的冷却部中,所述冷却部沿所述第二方向在第一平面的投影至少部分覆盖所述第一端部或所述第二端部的运动路径沿所述第二方向在所述第一平面的投影,其中,所述第一平面垂直于所述第二方向。
6.根据权利要求5所述的接触器的触头灭弧系统,其特征在于,所述动触头还包括两个延伸部,两个所述延伸部与第一端部、所述第二端部一一对应连接,其中一个所述延伸部由所述第一端部向所述第一灭弧室延伸,另一个所述延伸部由所述第二端部向所述第二灭弧室延伸,以将所述电弧引入所述第一灭弧室和所述第二灭弧室,
在相邻的所述冷却部和所述延伸部中,所述冷却部沿所述第二方向在所述第一平面的投影至少部分覆盖所述延伸部的运动路径沿所述第二方向在所述第一平面的投影。
7.根据权利要求4所述的接触器的触头灭弧系统,其特征在于,所述冷却部为多个间隔设置于所述内表面的凸起。
8.根据权利要求7所述的接触器的触头灭弧系统,其特征在于,所述凸起为长条状结构;
多个所述凸起沿所述冷却环的环绕方向间隔设置,且所述凸起的长度方向平行于所述第一方向或者相对于所述第一方向倾斜;
或者,多个所述凸起沿所述第一方向间隔设置,且所述凸起的长度方向平行于所述冷却环的环绕方向或者相对于所述冷却环的环绕方向倾斜,其中,所述冷却环的环绕方向垂直于所述第一方向。
9.根据权利要求4-6任一项所述的接触器的触头灭弧系统,其特征在于,所述冷却部为围绕第一方向螺纹设置于所述内表面的凸条。
10.一种接触器,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的触头灭弧系统。
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CN202221716220.0U CN218274338U (zh) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | 接触器的触头灭弧系统以及接触器 |
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