TW484155B - Multipolar electromagnetic switching module - Google Patents

Description

484155 A7 B7 五、發明說明（/) [發明背景] 本發明係關於一種多極電磁切換模組，其係由線路連 接所連接至一主多極電磁切換裝置，並係由負載接線而連 接到至少一電動機，且於該等接線之間具有裝配有切換極 之數個電源電流線路，切換極之接點係一直交替閉合，且 由一電氣控制電路驅動之一切換電磁鐵所控制。 由逆轉器（reverser)、星形-三角形（star_deita)啓 動器、變速機構等所組成之電動機控制電路的架構係習知 ，藉著結合數個裝置（接觸器等），其電源供應器與控制 系統係互相連接以建構所期望之電路。然而，此種型式之 系統係頗爲龐大。 法國專利案FR 2,758,903與FR 2,761，561係揭示一 種逆轉器型式之模組，其係能夠將一電動機由順向操作切 換至逆轉操作，且反之亦然。此種模組係亦爲龐大。 [發明槪論] 本發明之目標係達成一種切換模組，其係能夠提供減 小寬度之整合式電動機控制（逆轉操作、星形-三角形啓動 等）’即多少相同於以其配合執行該功能之接觸器或者標 準電氣裝置的寬度。因此，該種模組係爲減小寬度者。其 係亦由關聯於其且連接於上游之主裝置所保護。 本發明之切換模組的特徵係在於，該等極（pole)與 電源線係配置以達成一電動機控制功能，俾使逆轉、星形_ 三角形啓動、配電功能係作控制，且俾使由切換電磁鐵與 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -IB1 1 Mmeam i··-·- -1 11^"Jv β ϋ -^1 n a_^i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484155 A7 B7 五、發明說明（/) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電氣控制電路所組成之極控制組件係與相對於方向垂直於 該模組之後端固定表面的切換極及負載路徑而相抵·，致使 該模組之寬度係減小且多少相同於與其關聯之主裝置者。 [圖式簡單說明] 本發明現將參照隨附圖式所顯示且係非限制性舉例之 實施例而詳細說明，其中： 第一圖係關聯於一主切換裝置之逆轉器型式切換模組 的電路圖； 第二圖係關聯於一主切換裝置之星形-三角形型式切換 模組的電路圖； 第三圖係關聯於一主切換裝置之配電器型式切換模組 的電路圖； 第四圖係關聯於一主切換裝置之速度變化型式切換模 組的電路圖； 第五圖係一分解立體圖，顯示根據本發明之一模組的 內部配置； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第六圖係執行電源電路切換之模組的底部之立體圖； 第七圖係該模組之一切換極的示意圖； 第八圖係該極之詳細圖，其中固定接點之一者的電源 線係未顯示； 第九圖係穿過第八圖之P的橫截面;及 第十圖係該模組之電磁鐵的控制電路之一實施例的示 意圖。 5 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱Γ 484155 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（）） [元件符號說明] la、lb 3、6 7a、7b 21、22 A-A， A1、A2 ΑΓ Ap Ax B B1、Bl’ Bb Bo Bp Bpl、Bp2 Cl、C2、C3 Cc Cfl、Cf2 Cml、Cm2 Co3 Cpl 、 Cp2 E El 輔助接點 輔助接點 二極體 接線 軸線 電源供應接線（輸入接線） 輸入接線 多極電磁（主）切換裝置 銷（pin) 線圈 輸入接線 線圈 單元 線圈 接點 切換極 內部控制電路 固定導線 活動導線 導線 護板 主電磁鐵 切換電磁鐵 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484155 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（次） A7 _B7 11、12、13 開關（或極） LI、L2、L3 線路接線 Μ 電磁切換裝置（切換模組） ΜΑ 通/斷式（ΟΝ/OFF)開關 No 卞,、jr·、 fe七、 PI、P2 活動接點 P3、P4 固定接點 Pc 活動接點座（holder) Pf 後端固定表面 Pi 元件 Ra 滑動器 Rp 彈簧 Sc 內部接線 S21、S22 、SA1、SA2 輸出接線 tl、t2、t3 線路（電源）接線 ΤΙ 、 T2 、 T3 負載接線（下游接線） Tr 可撓曲之電氣連路 U ' V ' w 輸出或負載（電源）接線 U、V、W 輸出或負載（電源）接線 Ve 輔助鎖定接點 [較佳實施例詳細說明] 本發明之電磁切換裝置（於圖式中標示爲M)係設計 爲結合一多極電磁切換裝置Ap而操作，該切換裝置Ap可 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I I I I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484155 五、發明說明（） 包括一接觸器型式或者接觸器/斷路器型式之電動機保護裝 置。隨著如同Ap之裝置，標準電路中係可包括諸如逆轉 器、星形-三角形啓動系統、配電系統以及變速機構。 於一單元中，主切換裝置Ap係容納具極性之電源線 ，配置於線路接線LI、L2、L3之間，連接交流電源供應 器之各相與負載接線ΤΙ、T2、T3，其係可連接至切換模組 Μ。各電源線係具有一開關（或極）II、12、13，其由主電 磁鐵Ε所控制，電磁鐵Ε之線圏Β係由二電源供應接線 Al、Α2所供電。 切換模組Μ係容納於一單元Bo，單元Bo之後端係設 有大致爲平面之固定底板P，致使其係固定至一軌道或平 板。其具有係直接連接至主裝置Ap之下游接線T1、T2、 T3的線路（電源）接線tl、t2、t3，以及係連接至電動機 之輸出或負載（電源）接線U、V、W與u、v、w。 切換模組Μ係可直接安裝於裝置Ap之下方，或者係 可與其相抵。 延伸於線路接線tl、t2、t3以及輸出或負載接線之間 的電源線路係裝配有單一雙穩態觸發切換極Cl、C2、C3 。該等切換極Cl、C2、C3係由一雙穩態電磁鐵EI所致動 ，電磁鐵EI係裝配有一線圏Bb且其接點除了於切換其間 之外係一直父替閉合。模組Μ並不具有滅弧裝置，因、此係 不能在負載之下而操作。接線tl、t2、t3之數目係等於接 線Tl、T2、T3之數目，極ci、C2、C3之數目係亦等於 或者此接線數目。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） --------------------訂--------- (請先閲讀背面之注意事頊再填寫本頁) 484155 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（k) 極Cl、C2、C3以及關聯電源線路之內部接線Sc係執 行一標準之電動機控制功能：逆轉、星形-三角形或配電、 低速/高速。模組Μ之電源電路的接線係取決於由此模組 所執行之控制功能。 * 於第一圖所示之逆轉實施例，線路接線t3係直接連接 至負載接線W。線路接線tl與t2係經由極Cl、C2而連接 (順向操作）至負載接線U與V，且在切換之後，相同之 極係連接（逆轉操作）至負載接線V與U，因而達成常見 之相位跨越。 於第二、三、四圖所示之實施例，其係分別設計以完 成星形-三角形啓動、配電及變速，線路接線tl、t2、t3係 配置於該模組之一側，而負載接線U、V、W (星形-三角 形、第一電動機、或高速啓動）與負載接線u、v、w (星 形-三角形、第二電動機、或低速啓動）係配置於另一側。 接線U、V、W與負載接線lx、v、w係相對於彼此而偏移 〇 雙穩態型式之電磁鐵EI係容納於切換模組Μ之內並 操作切換極Cl、C2、C3之活動接點，且電磁鐵ΕΙ係裝配 有設計以減少能量消耗之一永久磁鐵。該電磁鐵ΕΙ係由第 十圖所不之內部控制電路Cc所驅動。電磁鐵ΕΙ之活動磁 性部分係具有交替直線進行之移動，藉由一滑動器Ra而 移動切換極Cl、C2、C3。此電磁鐵之位移軸線係較佳爲 平行於固定平面Pf與該等接線。 切換模組Μ係構成，使得切換極C1、C2、C3與有關 9 張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- 484155 A7 B7 五、發明說明（q ) (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 電路以及（由電磁鐵EI與控制電路Cc所構成之）極控制 組件係以垂直於該模組之後端固定表面“的一方向而偏移 或相隔，且使得該模組之寬度L係大致等於主切換裝置Ap 之寬度。因此，寬度L係小於執行類似功能之標準裝置者 。該電路（逆轉等）之切換極Cl、C2、C3與導線Sc係容 納朝向於後端，而電磁鐵EI與有關控制電路Cc係朝前容 納。 於第六圖所槪略顯示之各個切換極Cl、C2或C3係逆 轉型式者（即該等接點係一直閉合），且含有一活動接點 座Pc，其支承有二迴路形狀之平行導線Cml、Cm2 (其分 別支承有活動接點PI、P2)。此等導線係會合於接線tl、 t2、t3。接點座Pc係振盪繞於介於二導線Cfl、Cf2之間 的一銷Αχ與一軸線A-A’，導線Cfl、Cf2支承有固定接 點P3、P4。此等導線係亦爲迴路形狀，且係連接至接線U 、V、W之一或二者。於所示之實施例，該軸線係垂直於 後端固定表面Pf。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 活動接點座Pc係振盪繞於軸線A_A’，介於一第一操 作位置（於其該等接點係閉合）與一第二操作位置（於其 該等接點係亦閉合）之間。通過活動導線Cml或Cm2以 及於平行方向通過對應之固定導線Cfl或Cf2的電流，係 產生一磁性吸力。此迴路效應將產生一接點壓力，其係正 比於流通過該極之電流。該等極係絕不在負載之下而致動 ’因而使得其係可能減小標稱之接點壓力以及所需電磁鐵 之尺寸。 10 冢紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） "" 484155 A7 B7 五、發明說明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該電磁鐵之活動部係驅動一滑動器Ra，其平行於後端 固定表面Pf而平移，藉著經由一元件Pi而作用於各極彈 簧Rp。 固定導線Cfl、Cf2以及止於負載（電源）接線U、V 、W等之延長或附加導線，係構成電動機之控制電路Sc 的一者。該等延長或附加導線係容納於單元Bo之負載接 線側。 接點座Pc之活動導線Cml、Cm2係彼此分開夠遠， 以使得一磁心No係可容納於其之間。該磁心No係關聯於 護板Cpl、Cp2而操作，護板Cpl、CP2係固定在容納極 的切換室之內。活動接點部Cml、Cm2係由一可撓曲之電 氣連路Tr與一導線（諸如C〇3)而連接至一線路接線（諸 如 t3 )。 控制輸入及輸出接線係配置朝前。輸入接線A2、A1 、ΑΓ、B1、ΒΓ係設計爲接收電動機命令訊號，且輸出接 線SA1、S21、S22輸出接線係關聯於有關之主切換裝置 Ap而操作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主切換裝置Ap包括一鎖定接點Ve，其係由電磁鐵E 之活動部所致動且係連接至二接線21與22，接線21與22 係可連接至模組Μ之接線SA1與SA2。 電磁鐵ΕΙ之線圏Bp係供電，使得其係於一方向或另 一方向極化。此命令係可由二輔助逆轉接點la與lb而達 成，接點la與lb係由雙穩態電磁鐵EI之活動部所致動且 係關聯於二極體7a與7b。切換模組Μ可包含其他輔助接 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484155 A7 B7 五、發明說明（1) 點（諸如3與6)，其亦係由電磁鐵EI之活動部所致動。 爲了實施本發明，控制於“第一方向”之操作的接點 Bpl以及控制於“第二方向”之操作的接點Bp2係連接至 切換模組Μ之接線A1、ΑΓ、B1、ΒΓ。“第一方向”係 意謂著該模組之二個操作模式的一者，即對於逆轉之直接 操作或對於星形-三角形之星形模式者。“第二方向”係意 謂著第二模式，即逆轉操作或三角形模式者。 該切換模組之操作係將說明於後。 於第十圖所示之位置，主切換裝置Αρ之電磁鐵ΕΙ係 經由通/斷式（ΟΝ/OFF)開關ΜΑ、接點Bpl、Βρ2與6所 供電。主切換裝置Αρ之電源極II、12、13係於“第一方 向”之操作位置。切換模組Μ之切換極（諸如Cl、C2) 係於“第一方向”之操作位置（此等極係一直於閉合位置 爲了改變至“第二方向”，操作者係打開接點Βρ2並 閉合有關之接點Bp2。打開該接點，將切斷至主切換裝置 Αρ之線圏Β的電源供應。接著，打開主切換裝置Αρ之電 源開關II至13。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) $ 將接點Bp2閉合係致使模組Μ之線圈Bp作激勵，因 而變換諸如Cl、C2之切換接點。模組Μ之輔助接點係變 換，且電源係導向主切換裝置Αρ之電磁鐵Ε，使得電源開 關11-13係移動。 切換模組Μ之電磁鐵ΕΙ係僅可在當電源開關ιΜ3打 開時而變換。此安全功能係藉著鎖定接點Ve所確保。再 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484155 A7 B7

五、發明說明（vM 者，當切換模組Μ之接點係於正確位置時，電源開關Π-13係閉合。 爲了避免在電磁鐵Ε正移動時係切斷電源供應，在電 磁鐵ΕΙ係已經移動通過其行程之全部或者大部分之後’輔 助接點必須改變位置。一狀態改變延遲裝置係可關聯於此 三個接點。 明確的是，在未偏離於本發明的範疇之外’其他的方 式或者改良均係可思及，或者可使用等效之機構。 舉例而言，另種方式係可避免運用半導體元件（如二 極體或者小型保護元件）於控制電路Cc ° -----------41^ --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13 張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 484155 fV Jf 六、申請專利範圍 1. 一種多極電磁切換模組，係設計爲由線路接線（tl 、t2、t3)所連接到一主電磁切換裝置（Ap)，並由負載 接線（U、V、W、u、v、w)所連接到至少一電動機，於 一單元（Bo)中係具有數個負載路徑介於該等接線之間， 該等負載路徑係裝配有切換極（Cl、C2、C3)，其接點係 一直交替閉合且係由一控制電路（C〇驅動之單一切換電 磁鐵（EI)所控制，特徵係在於:該等切換極（Cl、C2、 C3)與電流線路（Cfl、Cf2)係配置於該單元內，以執行 諸如逆轉、星形-三角形啓動、或配電之一電動機功能，且 特徵係在於:由切換電磁鐵（EI)與其控制電路（Cc)所組 成之極控制組件係相對於切換極（Cl、C2、C3)與負載路 徑而偏移，其方向垂直於該模組之後端固定表面（Pf)， 俾使該模組之寬度（L)係減小且係大致等於與其有關之 主裝置（Ap)的寬度。 2. 如申請專利範圍第1項之多極電磁切換模組，其中 該等切換極（Cl、C2、C3)之各者含有其支承活動接點（ PI、P2)之一活動接點座（Pc)，繞一軸線（A-A’）而振 盪於其支承固定接點（P3、P4)的二導線（Cfl、Cf2)之 間，且其中該電磁鐵（EI)之活動部係平行於此固定表面 (PO而移動。 3. 如申請專利範圍第2項之多極電磁切換模組，其中 各個接點座（Pc)係裝配有一銷或U形之極彈簧（RP)。 4. 如申請專利範圍第3項之多極電磁切換模組，其中 該電磁鐵之活動部係致動一滑動器（Ra)，其藉著作用於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # -------訂.--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484155 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 極彈簧（Rp)以平行於後端固定表面（Pf)而平移。 5.如申請專利範圍第1或2項之多極電磁切換模組， 其中執行電動機控制功能一者之電流路徑（Sc)係由支承 固定導線（Cfl、Cf2)且將其連接至負載接線（U、V、W )之導線所構成，該等導線係容納於單元（Bo)之負載接 線側。 6·如申請專利範圍第1或2項之多極電磁切換模組， 其中該模組係逆轉型式，且於一側包含習知作爲線路接線 (tl、G、t3)之電源接線，及於另一側包含習知作爲負載 接線（U、V、W)之電源接線。 如申請專利範圍第1或2項之多極電磁切換模組， 其中該模組係星形-三角形啓動、配電、或變速型式，且於 一側包含習知作爲線路接線（tl、t2、t3)之電源接線，及 於另一側包含供第一型式操作之習知作爲負載接線（U、V 、W)的電源接線，與供第二型式操作之習知作爲負載接 線（U、V、W)的電源接線。 8.如申g靑專利範圍第1或2項之多極電磁切換模組， 其中各切換極（Cl、C2、C3)係爲迴路效應型式者。 9·如申請專利範圍第8項之多極電磁切換模組，其中 各個切換極（Cl、C2、C3)含有其支承二迴路形狀平行導 線（Cml、Cm2)之一活動接點座（Pc)，導線（Cml、 Cm2)支承活動接點（P1、P2)並係連接至接線（u、t2 、t3)，g亥接點座繞一軸線（A_A〇而振盪於二導線（cfl 、Cf2)之間，其支承固定接點（p3、p4)並係連接至接 2 本紙張尺度適用中國國家^示準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484155 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 線（U、V、W ) 〇 10.如申請專利範圍第9項之多極電磁切換模組，其中 關聯於固定接點之導線（Cfl、Cf2)係連接至其執行電動 機控制功能之延長線或導線，且係容納於該單元中。 11·如申請專利範圍第10項之多極電磁切換模組，其 中關聯於活動接點（PI、P2)之活動導線（Cml、Cm2) 係彼此分開夠遠，以使得一磁心（No)係能夠容納於其間 〇 12·如申請專利範圍第11項之多極電磁切換模組，其 中該磁心（No)係與護板（Cpl、Cp2)關聯而操作，護板 (Cpl、Cp2)係固定在容納該極的切換室之內。 Π·如申請專利範圍第9項之多極電磁切換模組，其中 該等活動導線（Cml、Cm2 )係由一可撓曲之電氣連路 (Tr)所連接至一接線。 14·如申請專利範圍第1或2項之多極電磁切換模組， 其中該前端面板係支承輸入接線（A2、Al、Al，、B1、ΒΓ )與輸出接線（SA1、S21、S22)，輸入接線（A2、A1、 Al’、Bl、B1’）係設計以接收電動機命令訊號，輸出接線 (SA1、S21、S22)係與有關之主切換裝置（Ap)關聯而 操作。 15·如申請專利範圍第1或2項之多極電磁切換模組， 其中該主裝置（Ap)之電磁鐵（E)係雙穩態型式者，且 致動一輔助鎖定接點（Ve)。 16·如申請專利範圍第1或2項之多極電磁切換模組， 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 x 297公釐） " --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484155 A8 B8 C8 D8 t、申請專利範圍 其中該切換電磁鐵（El)係雙穩態定型式者，且致動至少 一輔助接點（la、lb)，其控制至該電磁鐵（EI)之電源 供應。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）