CN222672917U - 一种带切换机构的接触器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带切换机构的接触器,包括磁路组件、动触组件、切换机构与屏蔽壳，磁路组件包括线圈架与并联的启动线圈、保持线圈，线圈架内部开设有中心孔，中心孔内安装有定铁芯，动触组件包括贯穿设置在线圈架的中心孔内的活动推杆、动铁芯与动触桥，活动推杆外套设有弹性件，屏蔽壳与磁路组件之间围合形成有腔室，活动推杆的末端贯穿至腔室内，腔室内安装有与动触桥对应配合的静触件，切换机构包括驱动片、推动卡与辅助开关，辅助开关设置在屏蔽壳的侧壁外部且与推动卡的外端连接，辅助开关与启动线圈串联，驱动片用于驱动推动卡朝外侧移动以控制辅助开关断开。本实用新型切换可靠性高，生产成本低，应用性好，结构布局合理紧凑。

Description

一种带切换机构的接触器

技术领域

本实用新型涉及接触器的启动线圈切换的技术领域，具体涉及一种带切换机构的接触器。

背景技术

传统的接触器若采用启动线圈、保持线圈同时工作的方式，功率较大，动触组件的运动速度较快，但会导致动、定铁芯之间接触吸合时撞击力较大，增大了损坏风险，且能耗较大，若采用保持线圈单独工作的方式，功率较小，动触组件的运动速度较慢，则使主回路无法设置更大的触点间距，从而降低了灭弧和带载能力。另外的，随着电能传输功率与日俱增，对直流接触器中线圈需要启动的功率要求也越来越大，导致线圈能耗增加，线圈温升显著提高，超过产品耐温等级。而现有的直流接触器采用PWM直接降低线圈电压或者采用PCBA切换启动线圈的方式，虽然能够解决上述技术问题，但是两种方式都无法避免使用线路板，造成了电路结构复杂，应用性差的弊端，且会增加接触器的生产成本，此外，在使用过程中线路板上的IC与MOS管频频失效，严重影响产品可靠性。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种带切换机构的接触器,以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种带切换机构的接触器,包括磁路组件、动触组件、切换机构与屏蔽壳，磁路组件包括线圈架与绕设在线圈架上的线圈，线圈包括互相并联的启动线圈与保持线圈，线圈架内部开设有中心孔，中心孔内安装有定铁芯，动触组件包括贯穿设置在线圈架的中心孔内的活动推杆与分别固定安装在活动推杆首、末端的动铁芯与动触桥，活动推杆外套设有弹性件，屏蔽壳与磁路组件之间围合形成有腔室，活动推杆的末端贯穿至腔室内，腔室内安装有与动触桥对应配合的静触件，切换机构包括驱动片、推动卡与辅助开关，屏蔽壳的侧壁开设有通孔，推动卡贯穿设置在通孔内，辅助开关设置在屏蔽壳的侧壁外部且与推动卡的外端连接，辅助开关与启动线圈串联，驱动片安装在活动推杆的末端，驱动片用于驱动推动卡朝外侧移动以控制辅助开关断开。

优选地，屏蔽壳的外侧安装有第一端子、第二端子和公共端子，保持线圈的两端分别连接在第一端子与公共端子上，启动线圈的两端分别连接在第二端子与公共端子上，辅助开关的两端电连接在第一端子和第二端子之间，公共端子和第一端子用于与外部电源连接。

优选地，当线圈通电时，动触组件克服弹性件的弹力向下运动，使得动铁芯、活动推杆、驱动片、动触桥一起向下运动，在动铁芯与定铁芯之间临近吸合前且动触桥与静触件组成的主回路闭合时，驱动片驱动推动卡朝外侧移动推出，使得辅助开关断开，启动线圈停止工作，保持线圈单独工作，之后动铁芯继续向下运动与定铁芯吸合。

优选地，辅助开关为具有弹性形变能力的动簧片，动簧片的末端设置有动触点，用于与第二端子上的静触点活动连接，推动卡的外侧连接在动簧片靠近的动触点的一端。

优选地，推动卡的内侧为倾斜面，其倾斜方向为从上到下而逐渐朝驱动片一端倾斜，驱动片包括水平段与倾斜段，水平段固定安装在活动推杆上，倾斜段位于水平段靠近推动卡的一端且朝推动卡方向而逐渐向上倾斜。

优选地，推动卡为绝缘推动卡。

优选地，磁路组件包括轭铁、磁路压板与导磁环，动铁芯、定铁芯位于中心孔内，动铁芯固定安装在活动推杆的首端，轭铁上开设有让位孔，活动推杆的末端通过让位孔贯穿至腔室内，磁路压板的两端铆接在轭铁的顶部两端，线圈架夹紧固定在轭铁与磁路压板之间。

优选地，中心孔的上部形成有上限位台阶，中心孔的下部形成有下限位台阶，导磁环夹紧固定在磁路压板与上限位台阶之间，定铁芯夹紧固定在轭铁与下限位台阶之间。

优选地，弹性件包括返回弹簧与触头弹簧，返回弹簧套设在动铁芯与轭铁之间的活动推杆外，位于轭铁朝向动触桥一侧的活动推杆的外周形成有阻挡环壁，触头弹簧套设在阻挡环壁与动触桥之间的活动推杆的外部。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过启动线圈与保持线圈相互并联，辅助开关与启动线圈串联，辅助开关设置在屏蔽壳的侧壁外部且与推动卡的外端连接，驱动片安装在活动推杆的末端，当线圈通电时，动触组件克服弹性件的弹力向下运动，使得动铁芯、活动推杆、驱动片、动触桥一起向下运动，定义在动铁芯与定铁芯之间临近吸合前且动触桥与静触件组成的主回路闭合时为第一运动阶段，驱动片驱动推动卡朝外侧移动推出，使得辅助开关断开，启动线圈停止工作，保持线圈单独工作，之后动铁芯继续向下运动与定铁芯吸合为第二运动阶段，由保持线圈维持磁路的闭合状态，采用该切换机构的机械切换方式，无需在接触器内使用线路板，从而杜绝因线路板上元器件失效所导致接触器故障的风险，并降低了接触器的生产成本，切换可靠性高，应用性好；且整体结构更加简单，空间布局更加合理紧凑，有利于产品的小型化设计。

(2)在第一运动阶段时，启动线圈与保持线圈相互并联同时工作，功率较大，动触组件的运动与响应速度快，在第二运动阶段时，启动线圈停止工作，保持线圈单独工作，使得活动杆继续向下运动形成超行程的末段，动、定铁芯足够接近且动触组件有足够速度形成惯性，从而降低了动铁芯末段的运动速度，减小了动铁芯与定铁芯之间的撞击力，降低损坏风险，这时单靠保持线圈就能完成最后的闭合并维持闭合状态，更加节能省电，且该方案使得启动线圈的工作时间短，功率大，进而使得主回路能够设置更大的触点间距，从而提高了灭弧和带载能力。

附图说明

图1是本实用新型实施例的正视图；

图2是本实用新型实施例的侧视图；

图3是图1中A-A处的剖视图；

图4是图1中B-B处的剖视图；

图5是图2中C-C处的剖视图；

图6是本实用新型实施例的电路原理图。

附图标注：1启动线圈，2保持线圈，3动铁芯，4定铁芯，5活动推杆，6阻挡环壁，7轭铁，8磁路压板，9导磁环，10屏蔽壳，11驱动片，111水平段，112倾斜段，12腔室，13推动卡，131倾斜面，14动触桥，15静触件，16辅助开关，17线圈架，171中心孔，172上限位台阶，173下限位台阶，18返回弹簧，19触头弹簧，20第一端子，21第二端子，22公共端子。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1-6所示，作为本实用新型的实施例，提供一种带切换机构的接触器,包括磁路组件、动触组件、切换机构与屏蔽壳10，磁路组件包括线圈架17与绕设在线圈架17上的线圈，线圈包括互相并联的启动线圈1与保持线圈2，线圈架17内部开设有中心孔171，中心孔171内安装有定铁芯4，动触组件包括贯穿设置在线圈架17的中心孔171内的活动推杆5与分别固定安装在活动推杆5首、末端的动铁芯3与动触桥14，活动推杆5外套设有弹性件，屏蔽壳10与磁路组件之间围合形成有腔室12，活动推杆5的末端贯穿至腔室12内，腔室12内安装有与动触桥14对应配合的静触件15，切换机构包括驱动片11、推动卡13与辅助开关16，屏蔽壳10的侧壁开设有通孔，推动卡13贯穿设置在通孔内，辅助开关16设置在屏蔽壳10的侧壁外部且与推动卡13的外端连接，辅助开关16与启动线圈1串联，驱动片11安装在活动推杆5的末端，驱动片11用于驱动推动卡13朝外侧移动以控制辅助开关16断开。

具体的，屏蔽壳10的外侧安装有第一端子20、第二端子21和公共端子22，保持线圈2的两端分别连接在第一端子20与公共端子22上，启动线圈1的两端分别连接在第二端子21与公共端子22上，辅助开关16的两端电连接在第一端子20和第二端子21之间，公共端子22和第一端子20用于与外部电源连接。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型通过启动线圈1与保持线圈2相互并联，辅助开关16与启动线圈1串联，辅助开关16设置在屏蔽壳10的侧壁外部且与推动卡13的外端连接，驱动片11安装在活动推杆5的末端，线圈通电前磁路处于断开状态，推动卡13被腔室12外的辅助开关16抵压处于靠近内侧的起始端位置，辅助回路的辅助开关16处于闭合状态，当线圈通电时，启动线圈1和保持线圈2相并联且同时工作，阻值小，电流大，产生较大磁力，动触组件克服弹性件的弹力向下运动，使得动铁芯3、活动推杆5、驱动片11、动触桥14一起向下运动，定义在动铁芯3与定铁芯4之间临近吸合前且动触桥14与静触件15组成的主回路闭合时为第一运动阶段，驱动片11驱动推动卡13朝外侧移动推出，使得辅助开关16断开，启动线圈1停止工作，保持线圈2单独工作，之后动铁芯3继续向下运动与定铁芯4吸合为第二运动阶段，由保持线圈2维持磁路的闭合状态，直到控制线圈的输入断开，弹性件弹性向上复位，使得动铁芯3向上运动与定铁芯4分离，进而使磁路处于断开状态。采用该切换机构的机械切换方式，无需在接触器内使用线路板，从而杜绝因线路板上元器件失效所导致接触器故障的风险，并降低了接触器的生产成本，切换可靠性高，应用性好；且整体结构更加简单，空间布局更加合理紧凑，有利于产品的小型化设计。

(2)在第一运动阶段时，启动线圈1与保持线圈2相互并联同时工作，功率较大，动触组件的运动与响应速度快，在第二运动阶段时，启动线圈1停止工作，保持线圈2单独工作，使得活动杆继续向下运动形成超行程的末段，动、定铁芯4足够接近且动触组件有足够速度形成惯性，从而降低了动铁芯3末段的运动速度，减小了动铁芯3与定铁芯4之间的撞击力，降低损坏风险，这时单靠保持线圈2就能完成最后的闭合并维持闭合状态，更加节能省电，且该方案使得启动线圈的工作时间短，功率大，具体的，启动线圈工作约10～20ms,接触器为200A产品，启动线圈功率为40W，保持线圈功率为4W，启动线圈功率是保持线圈功率的10倍，进而使得主回路能够设置更大的触点间距，从而提高了灭弧和带载能力。

本实施例中，辅助开关16为具有弹性形变能力的动簧片，动簧片的末端设置有动触点，用于与第二端子21上的静触点活动连接，触点接触精准度更高，推动卡13的外侧连接在动簧片靠近的动触点的一端，使得推动卡13在推动辅助开关16断开的时候更加轻松省力，进而降低了产品功耗。

本实施例中，推动卡13是绝缘推动卡，属于不导电材料，使得其与主回路能够绝缘隔离，推动卡13的内侧为倾斜面131，其倾斜方向为从上到下而逐渐朝驱动片11一端倾斜，驱动片11包括水平段111与倾斜段112，水平段111固定安装在活动推杆5上，倾斜段112位于水平段111靠近推动卡13的一端且朝推动卡13方向而逐渐向上倾斜，该设置充分利用了腔室12内部的空间，且通过倾斜段112与倾斜面131之间的斜导配合，将驱动片11的推力从垂直传导至推动卡13处，力的传导更加高效直接，且充分利用了腔室内部的空间。

本实施例中，磁路组件包括轭铁7、磁路压板8与导磁环9，动铁芯3、定铁芯4位于中心孔171内，轭铁7上开设有让位孔，活动推杆5的末端通过让位孔贯穿至腔室12内，磁路压板8的两端铆接在轭铁7的顶部两端，线圈架17夹紧固定在轭铁7与磁路压板8之间，且中心孔171的上部形成有上限位台阶172，中心孔171的下部形成有下限位台阶173，导磁环9夹紧固定在磁路压板8与上限位台阶172之间，定铁芯4夹紧固定在轭铁7与下限位台阶173之间，该设置使得定铁芯4不需要和轭铁7进行铆接，且仅仅通过磁路压板8与轭铁7进行铆接结合中心孔171的台阶结构即可实现线圈架17、定铁芯4、导磁环9的固定装配，简化了定铁芯4的结构，降低了加工成本，且能够提高整体的装配效率和精度。

本实施例中，弹性件包括返回弹簧18与触头弹簧19，返回弹簧18套设在动铁芯3与轭铁7之间的活动推杆5外，位于轭铁7朝向动触桥14一侧的活动推杆5的外周形成有阻挡环壁6，触头弹簧19套设在阻挡环壁6与动触桥14之间的活动推杆5的外部，该设置能够增大动铁芯3与活动推杆5向上运动的复位弹力，从而提高动触桥14与静触件15之间的分断效率。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种带切换机构的接触器,其特征在于：包括磁路组件、动触组件、切换机构与屏蔽壳，磁路组件包括线圈架与绕设在线圈架上的线圈，线圈包括互相并联的启动线圈与保持线圈，线圈架内部开设有中心孔，中心孔内安装有定铁芯，动触组件包括贯穿设置在线圈架的中心孔内的活动推杆与分别固定安装在活动推杆首、末端的动铁芯与动触桥，活动推杆外套设有弹性件，屏蔽壳与磁路组件之间围合形成有腔室，活动推杆的末端贯穿至腔室内，腔室内安装有与动触桥对应配合的静触件，切换机构包括驱动片、推动卡与辅助开关，屏蔽壳的侧壁开设有通孔，推动卡贯穿设置在通孔内，辅助开关设置在屏蔽壳的侧壁外部且与推动卡的外端连接，辅助开关与启动线圈串联，驱动片安装在活动推杆的末端，驱动片用于驱动推动卡朝外侧移动以控制辅助开关断开。

2.根据权利要求1所述的带切换机构的接触器,其特征在于：屏蔽壳的外侧安装有第一端子、第二端子和公共端子，保持线圈的两端分别连接在第一端子与公共端子上，启动线圈的两端分别连接在第二端子与公共端子上，辅助开关的两端电连接在第一端子和第二端子之间，公共端子和第一端子用于与外部电源连接。

3.根据权利要求1所述的带切换机构的接触器,其特征在于：当线圈通电时，动触组件克服弹性件的弹力向下运动，使得动铁芯、活动推杆、驱动片、动触桥一起向下运动，在动铁芯与定铁芯之间临近吸合前且动触桥与静触件组成的主回路闭合时，驱动片驱动推动卡朝外侧移动推出，使得辅助开关断开，启动线圈停止工作，保持线圈单独工作，之后动铁芯继续向下运动与定铁芯吸合。

4.根据权利要求1所述的带切换机构的接触器,其特征在于：辅助开关为具有弹性形变能力的动簧片，动簧片的末端设置有动触点，用于与第二端子上的静触点活动连接，推动卡的外侧连接在动簧片靠近的动触点的一端。

5.根据权利要求1所述的带切换机构的接触器,其特征在于：推动卡的内侧为倾斜面，其倾斜方向为从上到下而逐渐朝驱动片一端倾斜，驱动片包括水平段与倾斜段，水平段固定安装在活动推杆上，倾斜段位于水平段靠近推动卡的一端且朝推动卡方向而逐渐向上倾斜。

6.根据权利要求1所述的带切换机构的接触器,其特征在于：推动卡为绝缘推动卡。

7.根据权利要求1所述的带切换机构的接触器,其特征在于：磁路组件包括轭铁、磁路压板与导磁环，动铁芯、定铁芯位于中心孔内，动铁芯固定安装在活动推杆的首端，轭铁上开设有让位孔，活动推杆的末端通过让位孔贯穿至腔室内，磁路压板的两端铆接在轭铁的顶部两端，线圈架夹紧固定在轭铁与磁路压板之间。

8.根据权利要求7所述的带切换机构的接触器,其特征在于：中心孔的上部形成有上限位台阶，中心孔的下部形成有下限位台阶，导磁环夹紧固定在磁路压板与上限位台阶之间，定铁芯夹紧固定在轭铁与下限位台阶之间。

9.根据权利要求7所述的带切换机构的接触器,其特征在于：弹性件包括返回弹簧与触头弹簧，返回弹簧套设在动铁芯与轭铁之间的活动推杆外，位于轭铁朝向动触桥一侧的活动推杆的外周形成有阻挡环壁，触头弹簧套设在阻挡环壁与动触桥之间的活动推杆的外部。