CN2809862Y - 电路故障保护装置的永磁式动作机构 - Google Patents

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陈伍胜
戴勇
李小勇
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Abstract

本实用新型公开了一种电路故障保护装置的永磁式动作机构，包括：一个支架组件，具有一个横梁和位于横梁两侧的支架压柱和铁芯连接柱；一个铁芯，与所述铁芯连接柱连接在一起，并置入线圈架内；一个弹簧，套在铁芯连接柱上，并位于线圈架内的凸台与支架组件横梁下缘之间；分断线圈和接通线圈，分别缠绕在线圈架上；一个永磁体，位于与铁芯相对的位置；一对动触片，位于与所述支架压柱相对的位置，并可由支架压柱触压，所述动触片的一端设有动触点；一对静触点，位于与动触点相对的位置。当接通线圈通电产生使铁芯与永磁体分离的磁力时，在弹簧的回复力作用下，支架组件移动并恢复到所述支架压柱不触压动触片的位置，从而使所述动触点在动触片弹力作用下与静触点接触。

Description

电路故障保护装置的永磁式动作机构
技术领域
本实用新型涉及一种插头式接地故障断路器，特别是一种适应于各种形式的接地故障断路器、漏电断路器等电路故障保护装置的接地故障断路器的永磁式动作机构。
背景技术
接地故障断路器的英文名为Ground fault Circuit interrupters(GFCI)，为方便起见，以下将接地故障断路器简称为GFCI。
现在世界上已有的几款GFCI插头在接通时要靠一个电磁线圈通电产生的电磁力来保持接通状况，当有电路故障时GFCI内部芯片发出一个信号，使电磁线圈断电从而GFCI分断。由此可见这种GFCI的正常工作需要消耗电能。由于世界能源的短缺，因此迫切要求设计出一种尽量节能的GFCI产品。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够节省能源消耗的电路故障保护装置的永磁式动作机构。
本实用新型的上述目的是这样实现的，一种插头式接地故障断路器的永磁式动作机构，包括：
一个支架组件，具有一个横梁和位于横梁两侧的支架压柱和铁芯连接柱；
一个铁芯，与所述铁芯连接柱连接在一起，并置入线圈架内；
一个弹簧，套在铁芯连接柱上，并位于线圈架内的凸台与支架组件横梁下缘之间；
分断线圈和接通线圈，分别缠绕在线圈架上；
一个永磁体，位于与铁芯相对的位置；
一对动触片，位于与所述支架压柱相对的位置，并可由支架压柱触压，所述动触片的一端设有动触点；
一对静触点，位于与动触点相对的位置；
其中，当接通线圈通电产生使铁芯与永磁体分离的磁力时，在弹簧的回复力作用下，支架组件移动并恢复到所述支架压柱不触压动触片的位置，从而使所述动触点在动触片弹力作用下与静触点接触。
由此可见，本实用新型的动触点与静触点的接触是在动触片弹力的作用下实现的，因此接通线圈只需要短时间通电，使铁芯与用永磁体分离，从而减少了电能消耗。
其中，所述动触点通过动触片连接负载端。
其中，所述静触点通过静触片连接电源端。
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的永磁式动作机构的直观图；
图2是永磁式动作机构的分解视图；
图3A是永磁式动作机构分断时的效果图，其中图3B是图3A的A向部分视图；
图4A是永磁式动作机构接通时的效果图，其中图4B是图4A的A向部分视图；
图5是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
参见图1至图4，本实用新型的插头式GFCI的永磁式动作机构包括：一个支架组件218，具有一个横梁和位于横梁两侧的支架压柱和铁芯连接柱；一个铁芯204，与所述铁芯连接柱连接在一起，并置入线圈架209内；一个弹簧208，套在铁芯连接柱上，并位于线圈架209内的凸台与支架组件横梁下缘之间；分断线圈211和接通线圈210，分别缠绕在线圈架209上；一个永磁体212，位于与铁芯相对的位置；一对动触片206，位于与所述支架压柱相对的位置，并可由支架压柱触压，所述动触片的一端设有动触点205；一对静触点303，位于与动触点205相对的位置。
当接通线圈210通电产生使铁芯204与永磁体212分离的磁力时，在弹簧的回复力作用下，支架组件218移动并恢复到所述支架压柱不触压动触片206的位置，从而使所述动触点205在动触片206弹力作用下与静触点303接触。
参见图1、图2，永磁式动作机构包括支架组件218、动触银点205、动触片206、铆钉207、弹簧208、线圈架209、分断线圈211、接通线圈210、永磁体212、屏蔽罩213、分断轻触开关215、接通轻触开关216、磁环架217和电路板214，其中支架组件218由支架体202、支架压块203、压块螺钉201和铁芯204组合在一起形成。
参见图3A、图4A，支架组件218的横截面为“门”型，即包括一个横梁和位于横梁两侧的支架压柱(如图3A、图4A所示，位于支架组件的左侧)和铁芯连接柱(如图3A、图4A所示，位于支架组件的右侧)。支架压柱与支架压块203固定连接，或者形成一体。铁芯连接柱与铁芯204连接在一起，例如注塑在一起，并置入线圈架209内。弹簧208套在铁芯连接柱上，并位于线圈架209内的凸台与支架组件横梁下缘之间(参见图3A、图4A)。
两个动触片206的一端分别固定在电路板214上，其另一端设有动触银点205，并延伸到与支架压块203相对应的位置(参见图1)。
静触银点303是连接电力线的触点，位于与动触银点205相对的位置，以形成触点对(参见图3B、图4B)。
分断轻触开关215和接通轻触开关216分别为触摸开关，它们分别相当于图5中的开关TEST和开关K3。
其中，所述动触点205通过动触片206连接负载端。
下面参照图1-图5说明书本实用新型的工作原理。
GFCI的静触点303接入电源后电路板214将带电处于工作状态，这时按下接通按键1012，接通轻触开关216也随之被压下而导通，即图5中的K3被导通，由图5可以看出K3的一端经二极管D1电阻R5和线圈J2(分断线圈211)与电源相线连接。K3的另一端经电阻R4，电容C7和电阻R3与电源的零线连接。当K3导通时电阻R3的上端产生一个脉冲信号，此脉冲信号使可控硅VD5导通，这时便有较大的电流通过VD5和与VD5连接的线圈J1(接通线圈210)，通电线圈产生的电磁力使支架组件218随之向上运动，向上运动的结果就是使支架组件不再压住动触片206。这样动触片在自身反弹力的作用下向上运动。动触银点205与静触片(未示出)上的静触点(以下可称之为静触银点，或银点)303接触，也就是说这时电源可以通过静触银点303与动触银点205的连接而传递到负载端(Load)。
图4A、图4B是GFCI接通后的效果图，从图上可以看出，银点303与银点205已经通过，支架组件218与动触片206已经分开，支架组件218的铁芯204端与永磁体212已经分开，并且弹簧208的反作用力将这种分开状态保持住。
GFCI分断后的效果图如图3A和图3B所示，这时支架组件218的铁芯204端与永磁体212已经结合在一起，另一端向下压住动触片206使动触银点205与静触银点303分离，并且用永磁体212与支架组件中的铁芯204间的吸合力保持这种分断状况直到再次按下复位按键1012。
GFCI的分断是由于线路自身存在漏电故障或人为的按下分断按键。
线路存在漏电故障时(图5所示)检测磁环N1可以检测到该种故障并将检测结果送到IC(集成块)的2脚和3脚，经IC放大，此放大的信号一旦达到设定的门限值时，IC的7脚便输出一个脉冲信号，该信号直接被送到可控硅VD7的触发端使VD7导通。导通后便有一个较大的电流通过VD7和与VD7相连的线圈J2(分断线圈211)。分断线圈211通电产生的电磁力使支架组件218向下运动。同时压住动触片206一起向下运动直至使动触银点205与静触银点303完全分开，并且此时的永磁体已牢牢的吸住支架组件中铁芯204将这种断开状态保持住。
当人为按下分断按键1011时，位于分断按键1011下方的分断轻触开关215也随之下移，至使图5中的TEST开关闭合。此TEST开关的一端与负载端的相线连接，另一端通过R0与电源端的零线相连。闭合的结果就使得该回路上有一个电流通过，此电流就是模拟漏电故障的一个电流，该漏电流产生的结果就使得GFCI分断。分断的原理与上段文字中说明的一致。GFCI的分断就正好能说明该装置处于良好状态，达到了检测GFCI是否正常的目的。

Claims (3)

1、一种电路故障保护装置的永磁式动作机构，其特征在于包括：
一个支架组件(218)，具有一个横梁和位于横梁两侧的支架压柱和铁芯连接柱；
一个铁芯(204)，与所述铁芯连接柱连接在一起，并置入线圈架(209)内；
一个弹簧(208)，套在铁芯连接柱上，并位于线圈架(209)内的凸台与支架组件横梁下缘之间；
分断线圈(211)和接通线圈(210)，分别缠绕在线圈架(209)上；
一个永磁体(212)，位于与铁芯相对的位置；
一对动触片(206)，位于与所述支架压柱相对的位置，并可由支架压柱触压，所述动触片的一端设有动触点(205)；
一对静触点(303)，位于与动触点(205)相对的位置。
2、根据权利要求1所述的永磁式动作机构，其特征在于，所述动触点(205)通过动触片(206)连接负载端。
3、根据权利要求1所述的永磁式动作机构，其特征在于，所述静触点(303)通过静触片连接电源端。
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