TWI635522B - 電接觸器 - Google Patents

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TWI635522B
TWI635522B TW103123950A TW103123950A TWI635522B TW I635522 B TWI635522 B TW I635522B TW 103123950 A TW103123950 A TW 103123950A TW 103123950 A TW103123950 A TW 103123950A TW I635522 B TWI635522 B TW I635522B
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理查德 康奈爾
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德昌電機（深圳）有限公司
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Abstract

一種電接觸器(10)，包括：一個第一端部(12)，包括一個電導體固定件(14)，所述電導體固定件相反兩側設置固定觸點(34)；一個第二端部(16)，包括端體(18)和從所述端體延伸出的奇數個電導體運動懸臂件(20，22)，每個運動懸臂件的遠離端體位置設置可動觸點(36)；所述奇數個運動懸臂件設置為彼此相對，使得它們的可動觸點(36)在所述固定件的兩側並與所述固定觸點(34)對齊；所述固定件(14)和運動懸臂件(20，22)設置為當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的相向電流形成相吸力，以迫使運動懸臂件互相靠近，從而增加固定電觸點和可動電觸點之間的作用力。

Description

電接觸器
本發明涉及一種電接觸器，特別是(但不限於)一種應用於現代電電度錶(電量表)中的高電流開關接觸器，即所謂的「智慧電度錶」，以在普通家用供電幹線電壓(通常是100V至250V交流電)中執行負載斷開功能。本發明還涉及一個高電流開關的接觸器，該開關在短路時故障狀態下要求觸點不發生熔焊。
本發明還涉及一個兩極電接觸器、一個移動電接觸器裝置、一種在觸點閉合狀態下防止或限制電接觸器故障的方法和一種通過防止或限制旋轉加緊來改善觸點閉合的方法。
在觸點熔焊故障狀態下，電接觸器為「自由」的未計量電流提供了處所。當負荷始終處於電源電壓狀態下，可能發生危險的電擊事故。希望對電路負載進行安全的斷開。
目前現有的電接觸器能夠在100安培或200安培附近令人滿意地切換標稱電流以進行相當多次的迴圈切換。開關通過帶有添加物的防止熔焊的特殊銀合金觸點來承受這些。開關的邊緣或臂部設置為能夠容易地被驅動以執行開關功能，同時將相關標稱電流的自身發熱損失降低到最小。
大部份電電度錶標準不僅規定符合要求的標稱電流下持續開關而不發生觸點熔焊的壽命，還要求在適度短路故障狀態下觸點也不會熔焊，並必須能在收到下一個執行驅動脈衝後斷開。在較高的「完全短路」狀態下，開關觸點可以熔焊，但必須保持未受損壞。換句話說，在「完全短路」期間，融化物質不可以出現爆炸或濺射現象，直到保險絲斷開或斷電器掉脫使負載 安全地與電源斷開。這個短路承受期間必須長達AC交流電源六個週期。
對於南美的電電度錶，家用二相電源通過重型街側應用轉換器提供的三線電纜提供處所，每相電相對於地線為115V，互相相位差為180度。對於115V交流電上的中型負載來說，每個計量相位通過環形主線向各處插座分配電能。然而，所有的大功率負載，例如洗衣機、烘乾機、取暖器、泳池加熱器和空調，通過兩相230V交流電連接，最大負載為200安培。這樣，電度錶需要穩固的200安培兩級接觸器以在需要時執行負載斷開功能。
在歐洲和其它多數地區，主流供電方式是單相220V交流電和100安培，一些接近120安培，以符合IEC62055031規範。在南美和其它少數地區使用相等系統，供電方式為兩相230V和200安培。後者主要遵循ANSIC12.1測量規範。還有其它一些規範作出了安全性限定，例如UL508，ANSIC37.90.1，IEC68-2-6，IEC68-2-27，IEC801.3。
BLP元件公司申請的英國專利GB2413703提供了一種雙片方案，平行可移動的彈簧銅片包括與對應固定觸點相反的可移動觸點。兩個相對彈簧銅片穿過固定觸點彼此對齊。在一個基本100安培開關中，應用兩個彈簧銅片和兩個固定銅片，形成總共四個觸點，每個平行片流過50安培電流。
在另一個標稱電流設置中，組成200安培開關，每個彈簧銅片再分成兩個裝有彈簧的子片，每個子片在每個端部設置可移動觸點。每個子片為一對當中的一個，穿過對應支撐固定觸點的固定終端元件，彼此對齊並相反設置。這樣每個開關包括八個觸點，一個二極兩相負荷斷開接觸器從而總共包括十六個觸點。
這樣的銅片分擔電流方式顯著降低了觸點排斥力以達到更穩定的開關，更小的發熱，在高標稱和短路狀態下不會熔焊。
此高電流200安培兩級電度錶負荷斷開觸點帶來的問題是片體和觸點的數量問題。片體的增加需要更高品质的電導體材料(這裡使用銅)，觸點數量的增加要求更佳的銀觸點，這就大大增加了成本。
GB2413703專利使用簡單的平行彈簧銅雙片結構的方式受限於幾何尺寸和雙片套件彼此相對片體之間的距離。每個雙片套件在分擔的高電流時會產生一定的相互之間磁吸引力，抵消觸點的排斥力。這使得觸點在短路故障狀態下保持閉合。接觸器殼體內空間有限，將雙片套件安裝為正確抵消力的比例以得到詳細配置是一件非常困難的事情。在200安培開關設計中，可以應用相反對齊的子片組以達到需要的開關特性。
因此，本發明旨在尋求在負載斷電設置上提供一種改進，尤其應用於200安培在ANSIC12.1規定的電接觸器，符合結構要求、壽命和短路承受能力，同時在片體和觸點能夠適用電導體性能不高的材料。
根據本發明的第一個構思，一種電接觸器，包括一個第一端部，第一端部包括一個電導體固定件，所述電導體固定件相反兩側設置固定觸點；一個第二端部，第二端部包括端體和從所述端體延伸出的奇數個電導體運動懸臂件，每個運動懸臂件的遠離端體位置設置可動觸點；所述奇數個運動懸臂件設置為彼此相對，使得它們的可動觸點在所述固定件的兩側並與所述固定觸點對齊；所述固定件和運動懸臂件設置為當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的相向電流形成相吸力，以迫使運動懸臂件互相靠近，從而增加固定電觸點和可動電觸點之間的作用力。
奇數個運動懸臂件或懸臂片設置在固定件附近使得每個開關的觸點總數減少，從而使得電導體材料減少。
較佳地，第一數量個運動懸臂件設置在所述固定件的第一側，第二數量個運動懸臂件與所述第一數量個懸臂件相對設置在所述固定件的第二側，所述運動懸臂件的第二數量大於所述第一數量。在本方案中，所述固定件的第一側設置兩個運動懸臂件，所述固定件的第二側設置一個運動懸臂件與所述兩個運動懸臂件相對。較佳地所述固定件一側的運動懸臂件的橫向總長度與所述固定件另一側的運動懸臂件的橫向總長度相等。通過在固定件兩 側的運動懸臂件的總長度匹配，開關得到平衡。
固定件一側的運動懸臂件的橫向長度短於所述固定件另一側的每一個運動懸臂件的橫向長度。由於運動懸臂件為奇數和開關平衡的要求，固定件一側的運動懸臂件數量多的懸臂件比另一側的運動懸臂件窄。
較佳地，每個運動懸臂件設置一末端延伸件向所述可動觸點的遠離方向延伸。這使得每個運動懸臂件的末端相應位置受到偏壓，從而對應可動觸點與固定觸點的位置更加均勻。該方案中，每個末端延伸件相對於可動觸點向外偏折。這樣協助其與運動懸臂件遠離可動觸點的部份的旋轉力相抵。所述旋轉力會導致可動觸點起翹。
較佳地，電接觸器還包括一執行器裝置，所述執行器裝置包括偏壓裝置以對每個末端延伸件的向外彎折進行偏壓。偏壓裝置包括沿著運動懸臂件縱向移動的直立件(驅動件)。在使用時，偏壓裝置借助運動懸臂件遠端相互吸引的力與可動觸點遠端的旋轉相抵。
執行器裝置還包括一楔狀件，所述楔狀件設置為分離運動懸臂件從而斷開觸點，所述楔狀件處於第一位置時使運動懸臂件分離，處於第二位置時使運動懸臂件能夠自由移向所述固定件。雖然楔狀件為較佳實施例，其它能夠使可動觸點和固定觸點分離一預定距離的合適的分離件均可適用。
較佳地，執行器裝置包括一滑動座，所述滑動座相對運動懸臂件移動，所述偏壓裝置和楔狀件設置在滑動座上，所述可動觸點設置在其間。這種對可動觸點兩側的定位協助可動觸點與固定觸點均勻接觸。
電接觸器可以包括一雙鎖存電磁執行器以驅動觸點斷開或閉合。執行器的鎖存允許脈衝電驅動，從而降低能量損耗。雙鎖存設置使得執行器能夠驅動可動觸點和固定觸點斷開和閉合。雙鎖存電磁執行器較佳地包括鐵氧體磁鐵件。而且，可以使用兩個或以上的磁鐵件。鐵氧體磁鐵性價比較高，使得設備在同樣可靠性和壽命條件下成本更低。
根據本發明第二個構思，提供一種電接觸器，所述電接觸器包括： 一個第一端部，包括一個電導體固定件，所述電導體固定件相反兩側設置固定觸點；一個第二端部，包括端體和從所述端體延伸出的多数个電導體運動懸臂件，每個運動懸臂件包括可動觸點和末端延伸件，所述可動觸點設置在遠離端體位置，所述末端延伸件距離運動懸臂件的距離小於距離可動觸點的距離；所述運動懸臂件設置為至少大部份彼此相對，使得它們的可動觸點在所述固定件兩側與固定觸點對齊。一偏壓裝置；所述固定件和運動懸臂件設置為當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的相向電流形成相吸力，以迫使運動懸臂件離開第一觸點的部位互相靠近，所述偏置裝置對末端延伸件在離開第一觸點的位置進行偏壓從而抑制起翹，從而保持觸點之間的平行設置。
根據本發明第三個構思，提供一種兩極電接觸器，所述兩極電接觸器包括：第一端部組和第二端部組；一個第一端部組的第一端部，包括一個電導體固定件，所述電導體固定件相反兩側設置固定觸點；一個第一端部組的第二端部，包括端體和從所述端體延伸出的奇數個電導體運動懸臂件，每個運動懸臂件的遠離端體位置設置可動觸點；所述第一端部組的第二端部的奇數個運動懸臂件設置為彼此相對，使得它們的可動觸點在所述固定件的兩側並與所述固定觸點對齊；一個第二端部組的第一端部，包括一個電導體固定件，所述電導體固定件相反兩側設置固定觸點；一個第二端部組的第二端部，包括端體和從所述端體延伸出的奇數個電導體運動懸臂件，每個運動懸臂件的遠離端體位置設置可動觸點；所述第二端部組的第二端部的奇數個運動懸臂件設置為彼此相對，使得它們的可動觸點在所述固定件的兩側並與所述固定觸點對齊；所述固定件和運動懸臂件設置為當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的相反電流形成相斥力，以迫使運動懸臂件互相靠近，從而增加固定電觸點和可動電觸點之間的作用力。
較佳地，第二端部包括一對運動懸臂件設置在所述固定件一側和單個運動懸臂件設置在所述固定件另一側。這樣減少了觸點數量，從而節省了材料。
較佳地，所述固定件一側的運動懸臂件的橫向總長度與所述固定件另一側的運動懸臂件的橫向總長度相等。
所述一對運動懸臂件上的可動觸點較佳地小於所述單個運動懸臂件上的可動觸點。這使得頂層材料使用的減少，而頂層材料往往是貴金屬，例如銀。
較佳地，每個運動懸臂件設置一向外彎折的末端延伸件，所述末端延伸件向所述可動觸點的遠離方向延伸。本方案中，兩極電接觸器還包括一執行器裝置以斷開和閉合觸點，所述執行器裝置包括一可動偏壓件，所述可動偏壓件與所述向外彎折的末端延伸件向外彎折趨勢相抵。
所述電接觸器包括一雙鎖存電磁執行器以驅動觸點斷開或閉合。
根據本發明第四個構思，提供一種用於電接觸器中的可動電觸點裝置，所述可動電觸點裝置包括：奇數個電導體運動懸臂件和設置在所述運動懸臂件之間的固定件，每個所述運動懸臂件設置第一觸點，所述固定件上在每一側設置第二觸點以與第一觸點嚙合，這樣使得為當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的電流形成相吸力，以迫使運動懸臂件互相靠近，從而增加第一觸點和第二觸點之間的作用力。
較佳地，其中兩個運動懸臂件設置在所述固定件一側和一個運動懸臂件設置在所述固定件另一側，所述固定件一側的運動懸臂件的橫向總長度與所述固定件另一側的運動懸臂件的橫向總長度相等。其中所述兩個運動懸臂件上的可動觸點小於所述一個運動懸臂件上的可動觸點。
每個運動懸臂件在離開第一觸點位置設置一向外彎折的末端延伸件。
較佳地，所述運動懸臂件平行伸展，其中第一觸點相對設置。
根據本發明第五個構思，提供一種防止電觸點在閉合時發生故障的方法，所述方法包括：在運動懸臂件相對第一觸點的遠端設置末端延伸件；設置一個可動偏置件，在可動觸點與對應固定觸點閉合時移向抵向每個末端 延伸件的偏置位置；這樣，當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的相向電流形成相吸力，以迫使運動懸臂件相互吸引，可動電觸點遠端設置在末端電觸點遠端從而防止觸點發生故障。
根據本發明第六個構思，提供一種控制旋轉加緊從而提高電觸點閉合效果方法，所述方法包括：在電連接器相對運動懸臂件上的可動電觸點的遠端設置末端延伸件；設置一個可動偏置件，在可動觸點與對應固定觸點閉合時移向抵向每個末端延伸件的偏置位置，這樣，當觸點閉合時，產生相吸力使相對運動懸臂件互相吸引，以使第一觸點相對第二觸點形成翹起趨勢，第一電觸點遠端的末端延伸件與第一觸點翹起的趨勢相抵，從而保持觸點之間平行。
根據本發明第七個構思，提供一種減少觸點磨損的方法，所述方法包括：在可動電觸點裝置預壓一或多数个第一運動懸臂件，以在其可動電觸點與對應固定件支撐的第一固定電觸點閉合時使電觸點超前，同時預壓一或多個第二運動懸臂件對應第一運動懸臂件設置，以在其可動電觸點與對應固定件支撐的第二固定電觸點閉合時使電觸點滯後。
本發明中，上述較佳條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本發明各較佳實施例。
10‧‧‧極電接觸器
12‧‧‧第一端部
14‧‧‧固定件
16‧‧‧第二端部
18‧‧‧端體
20、22‧‧‧運動懸臂件
24‧‧‧執行器
26‧‧‧殼體基座
28‧‧‧殼體
30‧‧‧第一端部焊盤
32‧‧‧第二端部焊盤
34、34a、34b‧‧‧固定觸點
36、36a、36b‧‧‧可動電觸點
38‧‧‧肩部
40‧‧‧吸引彈性體
42‧‧‧雙鎖存執行器
44‧‧‧滑動座
45‧‧‧末端延伸件
46‧‧‧兩段式殼體
46a‧‧‧第一殼部
46b‧‧‧第二殼部
48‧‧‧螺管線圈
50‧‧‧鐵氧體磁鐵
52‧‧‧可驅動柱塞
54‧‧‧驅動臂
56‧‧‧執行器隔艙
58‧‧‧電子輸入連接器
60‧‧‧分隔件
62‧‧‧驅動件
64‧‧‧楔狀元件
68‧‧‧栓槽
72‧‧‧第二終端部位
74‧‧‧觸點裝置
76、78‧‧‧頂層銀區域
第1圖為根據本發明第一實施例表示的一個兩極電接觸器的俯視示意圖，其中觸點處於閉合狀態。
第2a圖為第1圖所示電接觸器的爆炸示意圖。
第2b圖為電接觸器中的雙鎖存電磁執行器的立體示意圖，其中電接觸器控制觸點開閉。
第3圖電接觸器中的執行器和觸點裝置的放大示意圖，其中觸點處於斷開狀態。
第4圖為第3圖中觸點裝置中的電導體可動臂的側視圖。
第5圖為第3圖中觸點裝置中的電導體可動臂的末端示意圖，其中插入固定端部件。
第6圖為電接觸器中觸點裝置的放大示意圖，其中觸點處於閉合狀態。
本發明將參照圖式以各種實施例的方式進行說明。在說明書圖式中，具有類似結構或功能的元件將用相同的元件符號表示。圖式中的部件大小和特點只是為了便於說明和揭示本發明的各個實施例，並不是要對本發明進行窮盡性的說明，也不是對本發明的範圍進行限制。
首先參閱圖式，第一實施例下的兩極電接觸器10包括兩個第一端部12，兩個第二端部16和一個執行器24。每個第一端部12包括導電材料製成的固定件14。每個第二端部16包括端體18，從端體18伸出多数个導體材料製成的背向設置的運動懸臂件(運動件或可動臂)20和22，運動懸臂件20和22夾著固定件14。執行器24相對固定件14移動運動懸臂件20和22。
第一端部12和第二端部16設置在殼體28的基座26上。在圖中其外罩已被省略。每個第一端部12的第一端部焊盤30和每個第二端部16的第二端部焊盤32從殼體基座26相反端的位置間隔伸出。
導體固定件14從第一端部焊盤30的近端垂直伸出並包括設置在殼體基座內的彎曲狀的縱向長度，該長度終止於執行器24或其附近。
每個固定件14的末端位置或末端附近位置設置多数个固定電觸點34.在本實施例中，電觸點36的數量是奇數，為三個。兩個固定觸點34a較佳地設置在外側，一個固定觸點34b較佳地設置在內側。在本實施例中，兩個外部的固定觸點34a橫向間隔設置在單個內部固定觸點34b的外部，這些觸點大致位於固定件14的縱向長度的中間。
固定觸點34的最少數量是三個，但是更多奇數個固定觸點的數量在必要時同樣適用。
每個第二端部16上的端體18包括位於或鄰近于它的自由末端的第二端部焊盤32，電導體運動懸臂件(懸臂片)20和22較佳地垂直或基本垂直從端體18的近端伸出。該實施例中，運動懸臂件20和22與端體18的近端或近端附近通過鉚釘或焊接連接。但是，第二端部16也可以是一體成型結構，或者通過別的合適的方式互相連接。
運動懸臂件20和22的數量在本實施例中是奇數，為三個，每個運動懸臂件包括可動電觸點36，可動電觸點36沿著運動懸臂件一部份設置並與其自由末端相隔一定距離。每個固定電觸點36設置在所對應的運動懸臂件20和22中點和自由末端之間，並面向對應固定觸點34設置。
運動懸臂件對20設置在固定件14的外側，與運動懸臂件對相對設置的運動懸臂件單體22設置在固定件14的內側。運動懸臂件對20的每個懸臂件包括一個橫向長度，該橫向長度小於運動懸臂件單體22的橫向長度。較佳地，運動懸臂件對20的總長度與運動懸臂件單體22的橫向長度相同或基本相同。
較佳地，運動懸臂件單體22的可動電觸點36a比運動懸臂件對20的可動電觸點36b尺寸更大。
每個運動懸臂件20和22同樣設置為彎曲狀，包括沿著長度一部份設置並靠近對應可動電觸點36的傾斜肩部38。肩部38和每個運動懸臂件20，22的近端之間設置吸引彈性體40。
末端延伸件45向每個運動懸臂件20和22遠端延伸並形成一個端部。末端延伸件45較佳地是一個細長柄狀物並朝著遠離對應的固定件14方向向外彎折，末端延伸件45的橫向長度較佳地小於每個運動懸臂件20和22的橫向長度，以最優化地抵消吸引彈性體40造成的感應彎曲。
執行調整器24包括雙鎖存電磁螺線管執行器42和兩個滑動座44，雙鎖存執行器42包括兩段式殼體46，其內設置相對間隔設置螺管線圈48，頂層和底層設置盤狀鐵氧體磁鐵50，可驅動柱塞52運載驅動臂(或驅 動栓)54。
執行器殼體46的尺寸設置為能夠緊密塞進殼體基座26的執行器隔艙56。一端設置電子輸入連接器58以連接向電連接器10中饋電的輸出連接器。
兩段式殼體46包括第一殼部46a和第二殼部46b，第一殼部46a和第二殼部46b較佳地設置為長方體並基本包括U形以容納對應的螺線管線圈48。外形設置成拉深狀和端部開口使得鐵氧體磁鐵50提供較佳的磁通量佈局，同時減少動力損失。這樣，鎖存端之間的驅動臂54的運動回饋在可驅動柱塞52通過標稱電壓下的螺線管線圈48的驅動得到優化。
滑動座44設置在殼體基座26上的執行器隔艙56兩邊，每個滑動座44包括分隔件60和驅動件(直立件)62。分隔件60在本實施例中是一個直立細長楔狀元件，設置在滑動座44的橫向端部之間，在本實施例中更多地與其中一個橫向端部相抵。楔狀元件64設置為向運動臂20和22施力，使得觸點34和36分開至一個預定間隙。
驅動件62在該實施例中是一個直立細長栓體或滾軸。這樣兩個驅動件62設置在滑動座44的橫向端部的相對的拐角處或拐角附近。
滑動座處於適當位置時，雙鎖存執行器42的驅動栓54收容在每個滑動座44的側壁上形成的栓槽68中。固定件14的一部份在滑動座44上方延伸並處於驅動件62之間，與楔狀件64保持距離。這使得固定觸點34設置在驅動件62和楔狀件64的平面間。
可動臂20和22從滑動座44另一端上方延伸，其肩部38相對設置在楔狀件64兩側，末端延伸件45對應它們各自的驅動件62設置。這使得可動觸點36設置在驅動件62和楔狀件64的平面之間，並面對對應的固定觸點34設置。
裝置運行時，雙鎖存執行器42被驅向殼體基座26的第一終端部位70第一鎖存位置，這樣奇數個可動觸點36和固定觸點34閉合。由於可動 臂20和22沒有被預壓或原本地被彈簧壓向對應固定觸點34，滑動座44的運動導致驅動件62前行從而迫使觸點34和36閉合。
觸點34和36之間的受力憑藉可動臂20和22平行設置而得到增強，同時，彈性體40在短路故障電流下產生互相吸引。
然而，這個吸引力借助可動臂20和22的彈性潛在地使可動觸點36相對固定觸點34翹起，從而引起不平行的位置，稱之為觸點擦消。有鑑於此，向外偏折的末端延伸件45設置在可動觸點36的遠端，通過支點或偏置方式與對應的驅動件62相抵，最終抵消前述旋轉翹起效果。
當雙鎖存執行器42被驅向殼體基座26的第二終端部位72第二鎖存位置，滑動座44的滑動導致楔狀元件64運動至與肩部38契合，同時撤回驅動件62，從而使觸點34和36斷開。
末端延伸件45可移動並可以通過驅動件62偏壓，以防止或限制觸點閉合時可能出現的故障。當短路電流非常高時，譬如交流電峰值，可動臂20和22的彎曲程度足夠大使得彼此接觸，從而使可動觸點36從對應固定觸點34上彈起。這造成開關暫時地斷開並可能伴隨災難性的爆炸後果，還包含潛在粘焊風險。驅動件62在末端的設置配合可動臂20和22的向外預壓使驅動件62將可動觸點36引向與固定觸點34確定而可控的嚙合位置，同時保證觸點34和36處於閉合位置。這樣觸點裝置74的壽命得到提高，同時減少觸點34和36剝落的可能性。
與現有技術的雙片結構相比，本發明中的運動懸臂件20和22借助末端延伸件45及驅動件62的運用可以變得更短，更窄和更薄，這樣相對現有技術可以節省大量的電導體材料。這樣的運動懸臂件20和22的標稱開關電阻低至0.1毫歐姆以內，這是現有技術的雙片結構設置的電阻值的一半。
由於使用改進的運動懸臂件20和22降低了電阻值，第一和第二端部12和16各自的端部焊盤30和32的材料厚度從傳統加工的較厚坯料變為較薄的褶皺坯料以迎合標準的厚度要求。這樣減少了電導體材料的體積同 時保持焊盤和焊盤之間小於0.2毫歐姆的電阻值。
楔狀件64較佳地設置為將運動懸臂件20和22開啟至0.6mm到1.0mm的預設範圍內，以達到電壓故障的觸點斷開要求。驅動件62較佳地將預設在每個觸點上的加緊力設為大於或等於500克力。
對於使用的多對觸點以分攤標稱或短路故障狀態下的電流的設置而言，所使用的觸點包括足夠的頂層銀合金厚度是非常重要的，這使得能夠抵禦費力的開關切換和附上的灰塵，以此減少摩擦損耗。前述的使用十六個觸點的現有技術使用的頂層銀合金的厚度在8mm直徑的雙金屬觸點中處於0.65mm至1.0mm範圍中。這就導致可觀的貴金屬成本。
所以，本發明使用的電觸點10適用奇數個背向運動懸臂件20和22以減少觸點34和36的數量，電觸點10包括超前或滯後步驟。在該設置中，每個較寬的運動懸臂件22(在本實施例中設於固定件14內側)設置為開關超前懸臂，較窄的運動懸臂件20(在本實施例中設於固定件14外側)設置為開關滯後懸臂。
這樣，運動懸臂件22的較寬可動觸點36的直徑可以設置為8mm，頂層銀區域76設置為0.8mm。但是，只要運動懸臂件20和22的熱品质足夠，運動懸臂件20的較小可動觸點36的直徑可以設置為6mm，頂層銀區域78設置為0.4mm。既然開關滯後懸臂20不承受負荷電流的衝擊，損耗為最小限度，這樣頂層材料可以在不損失性能和壽命的前提下縮減尺寸。
使用驅動件62和/或運動懸臂件20和22的預壓設置，超前/滯後的開關流程能夠被預先制定，這樣在雙鎖存執行器42的脈衝驅動期間，在單個的超前運動懸臂件22的可動觸點36與固定觸點34b的閉合和運動懸臂件組20的可動觸點36與對應固定觸點34a的閉合之間採用限定的分段時間延遲。
前述的電連接器中的觸點裝置包括奇數個運動懸臂件20和22(本實施例中為三個)和固定件。該觸點裝置可以包括配合單極電接觸器的單個 滑動座的執行器一起運行。
運動懸臂件可以設置為預先閉合或斷開。若是預壓至觸點閉合狀態，分隔件則在觸點斷開時偏壓運動懸臂件至分開。若是預壓至觸點斷開狀態，分隔件則偏壓運動懸臂件以增加閉合觸點之間的力。
雖然末端延伸件較佳地從固定件向隔離件內部運動，末端延伸也可以是直的。這樣，雖然驅動件較佳地是滾軸狀，其它合適的偏置裝置同樣適用，同時也可以適用單個偏壓裝置從固定件兩側向可動臂施壓。
還有，觸點裝置運用兩個較窄可動臂設置在固定件一側，和一個較寬可動臂設置在另一側。但是其它奇數數量和設置同樣可以適用。例如，三個較窄可動臂設置在固定件一側，兩個較寬可動臂設置在另一側。
雖然所有的實施例都採用楔狀元件以偏壓可動臂和觸點使其在兩極連接器中向外運動閉合電路，其它合適的執行隔離功能或閉合電路功能的裝置同樣可以適用。例如，在動臂的肩部內側設置栓狀物或軸狀物。
一般來說，將動臂分離或壓迫的元件可以與固定連接在螺線管柱塞上的滑動座一體成型，選擇合適的執行器尺寸和行程以達到所要求的開關閉合/斷開功能。然而，也可以使用直接作用在動臂上的執行器設置方案。
直接作用在動臂上的元件可以通過任何方便的執行設備移動。任何合適的動力均可適用，例如滑動座可以由電機驅動，也可以由其它包括手動杠杆在內的機械裝置驅動。
由此，本發明提供了運用奇數個可動臂以達到減少電導體材料損耗和降低電阻目的的電接觸器。該電接觸器中的觸點裝置在固定觸點載體的一側設置第一數量個可動觸點，並在固定觸點載體的另一側設置第二數量個可動觸點。在每一側設置相匹配的橫向長度，觸點裝置保持著平衡。同時，在閉合過程中，通過設置一些可動臂滯後於超前可動臂閉合，一些可動觸點的頂層材料厚度得到減少。通過在動臂上設置末端延伸件，還可以得到更可控的觸點閉合力，同時防止觸點故障。通過對遠端延伸件用驅動件進行偏壓 和支撐，可動觸點對於對應的固定觸點的定位得到加強。動臂尺寸的降低也形成更小的殼體，必要時在電磁執行器中使用鐵氧體磁鐵以降低成本並允許雙鎖存設置的應用。
雖然以上描述了本發明的具體實施方式，但是本領域的具有通常知識者應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本發明中，上述較佳條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本發明各較佳實施例。
本領域的具有通常知識者在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護構思範圍內。

Claims (30)

  1. 一種電接觸器，包括：一個第一端部，包括一個電導體固定件，所述電導體固定件相反兩側設置固定觸點；一個第二端部，包括端體和從所述端體兩側延伸出的奇數個電導體運動懸臂件，每個運動懸臂件的遠離端體位置設置可動觸點；所述奇數個運動懸臂件設置為彼此相對，使得它們的可動觸點在所述固定件的兩側並與所述固定觸點對齊；所述固定件和運動懸臂件設置為當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的相向電流形成相吸力，以迫使運動懸臂件互相靠近，從而增加固定觸點和可動觸點之間的作用力。
  2. 如請求項1所述之電接觸器，其中第一數量個運動懸臂件設置在所述固定件的第一側，第二數量個運動懸臂件與所述第一數量個懸臂件相對設置在所述固定件的第二側，所述運動懸臂件的第二數量小於所述第一數量。
  3. 如請求項2所述之電接觸器，其中所述固定件的第一側設置兩個運動懸臂件，所述固定件的第二側設置一個運動懸臂件與所述兩個運動懸臂件相對。
  4. 如請求項2所述之電接觸器，其中所述固定件一側的運動懸臂件的橫向總長度與所述固定件另一側的運動懸臂件的橫向總長度相等。
  5. 如請求項2所述之電接觸器，其中所述固定件第一側的運動懸臂件的橫向長度短於所述固定件第二側的每一個運動懸臂件的橫向長度。
  6. 如請求項1所述之電接觸器，其中每個運動懸臂件設置一末端延伸件向所述可動觸點的遠離方向延伸。
  7. 如請求項6所述之電接觸器，其中每個末端延伸件相對於可動觸點向外 彎折。
  8. 如請求項6或7所述之電接觸器，其中所述電接觸器還包括一執行器裝置，所述執行器裝置包括偏壓裝置以對每個末端延伸件的向外彎折進行偏壓。
  9. 如請求項8所述之電接觸器，其中所述偏壓裝置包括沿著運動懸臂件縱向移動的驅動件。
  10. 如請求項8所述之電接觸器，其中所述偏壓裝置在觸點閉合時通過迫使運動懸臂件末端互相靠近的施力使得與所述可動觸點的末端旋轉相抵。
  11. 如請求項8所述之電接觸器，其中所述執行器裝置還包括一楔狀件，所述楔狀件設置為分離運動懸臂件從而斷開觸點，所述楔狀件處於第一位置時使運動懸臂件分離，處於第二位置時使運動懸臂件能夠自由移向所述固定件。
  12. 如請求項11所述之電接觸器，其中所述執行器裝置包括一滑動座，所述滑動座相對運動懸臂件移動，所述偏壓裝置和楔狀件設置在滑動座上，所述可動觸點設置在其間。
  13. 如請求項1所述之電接觸器，其中所述電接觸器包括一雙鎖存電磁執行器以驅動觸點斷開或閉合。
  14. 如請求項13所述之電接觸器，其中所述雙鎖存電磁執行器包括鐵氧體磁鐵件。
  15. 一種電接觸器，包括：一個第一端部，包括一個電導體固定件，所述電導體固定件相反兩側設置固定觸點；一個第二端部，包括端體和從所述端體延伸出的多数个電導體運動懸臂件，每個運動懸臂件包括可動觸點和末端延伸件，所述可動觸點設置在遠離端體位置，所述末端延伸件距離運動懸臂件末端的距離小於可動觸點距離運動懸臂件末端的距離； 所述運動懸臂件設置為彼此相對，使得它們的可動觸點在所述固定件兩側與固定觸點對齊；一偏壓裝置；所述固定件和運動懸臂件設置為當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的相向電流形成作用力，以迫使運動懸臂件離開固定觸點方向並互相靠近，所述偏壓裝置對末端延伸件在據固定觸點一定距離的位置進行偏壓從而抑制起翹，從而保持觸點之間的平行設置。
  16. 一種兩極電接觸器，包括：第一端部組和第二端部組；一個第一端部組的第一端部，包括一個電導體固定件，所述電導體固定件相反兩側設置固定觸點；一個第一端部組的第二端部，包括端體和從所述端體兩側延伸出的奇數個電導體運動懸臂件，每個運動懸臂件的遠離端體位置設置可動觸點；所述第一端部組的第二端部的奇數個運動懸臂件設置為彼此相對，使得它們的可動觸點在所述固定件的兩側並與所述固定觸點對齊；一個第二端部組的第一端部，包括一個電導體固定件，所述電導體固定件相反兩側設置固定觸點；一個第二端部組的第二端部，包括端體和從所述端體延伸出的奇數個電導體運動懸臂件，每個運動懸臂件的遠離端體位置設置可動觸點；所述第二端部組的第二端部的奇數個運動懸臂件設置為彼此相對，使得它們的可動觸點在所述固定件的兩側並與所述固定觸點對齊；所述固定件和運動懸臂件設置為當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的相反電流形成相斥力，以迫使運動懸臂件互相靠近，從而增加固定觸點和可動觸點之間的作用力。
  17. 如請求項16所述之兩極電接觸器，其中第二端部包括一對運動懸臂件設 置在所述固定件一側和單個運動懸臂件設置在所述固定件另一側。
  18. 如請求項17所述之兩極電接觸器，其中所述固定件一側的運動懸臂件的橫向總長度與所述固定件另一側的運動懸臂件的橫向總長度相等。
  19. 如請求項17或18所述之兩極電接觸器，其中所述一對運動懸臂件上的可動觸點小於所述單個運動懸臂件上的可動觸點。
  20. 如請求項16所述之兩極電接觸器，其中每個運動懸臂件設置一向外彎折的末端延伸件，所述末端延伸件向所述可動觸點的遠離方向延伸。
  21. 如請求項20所述之兩極電接觸器，其中所述兩極電接觸器還包括一執行器裝置以斷開和閉合觸點，所述執行器裝置包括一可動偏壓件，所述可動偏壓件與所述向外彎折的末端延伸件向外彎折趨勢相抵。
  22. 如請求項16所述之兩極電接觸器，其中所述電接觸器包括一雙鎖存電磁執行器以驅動觸點斷開或閉合。
  23. 一種用於電接觸器中的可動電觸點裝置，包括：奇數個電導體運動懸臂件和設置在所述運動懸臂件之間的固定件，每個所述運動懸臂件設置第一觸點，所述固定件上在每一側設置第二觸點以與所述第一觸點嚙合，這樣使得為當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的電流形成相吸力，以迫使運動懸臂件互相靠近，從而增加固定觸點和可動觸點之間的作用力。
  24. 如請求項23所述之可動電觸點裝置，其中兩個運動懸臂件設置在所述固定件一側和一個運動懸臂件設置在所述固定件另一側，所述固定件一側的運動懸臂件的橫向總長度與所述固定件另一側的運動懸臂件的橫向總長度相等。
  25. 如請求項24所述之可動電觸點裝置，其中所述兩個運動懸臂件上的可動觸點小於所述一個運動懸臂件上的可動觸點。
  26. 如請求項24所述之可動電觸點裝置，其中每個運動懸臂件在離開第一觸點位置設置一向外彎折的末端延伸件。
  27. 如請求項24所述之可動電觸點裝置，其中所述運動懸臂件平行伸展，其中第一觸點相對設置。
  28. 一種防止電觸點在閉合時發生故障的方法，包括：在運動懸臂件相對可動觸點的遠端設置末端延伸件；設置一個可動偏置件，在可動觸點與對應固定觸點閉合時移向抵向每個末端延伸件的偏置位置；這樣，當觸點閉合時，通過背向設置運動懸臂件的相向電流形成相吸力，以迫使運動懸臂件相互吸引，可動觸點遠端設置在末端電觸點遠端從而防止觸點發生故障。
  29. 一種控制旋轉加緊從而提高電觸點閉合效果方法，包括：在電連接器相對運動懸臂件上的可動電觸點的遠端設置末端延伸件；設置一個可動偏置件，在可動觸點與對應固定觸點閉合時移向抵向每個末端延伸件的偏置位置，這樣，當觸點閉合時，產生相吸力使相對運動懸臂件互相吸引，以使可動觸點相對固定觸點形成翹起趨勢，可動觸點遠端的末端延伸件與可動觸點翹起的趨勢相抵，從而保持觸點之間平行。
  30. 一種減少觸點磨損的方法，其中，可動電觸點裝置包括一固定件，固定件的兩側分別設置有一個或多個第一固定電觸點以及第二固定電觸點，其方法包括：在可動電觸點裝置預壓一或多数个第一運動懸臂件，以在其可動電觸點與對應固定件支撐的第一固定電觸點閉合時使電觸點超前，同時預壓一或多個第二運動懸臂件對應第一運動懸臂件設置，以在其可動電觸點與對應固定件支撐的第二固定電觸點閉合時使電觸點滯後。
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