CN104952655A - 一种高压直流接触器无极性灭弧*** - Google Patents

一种高压直流接触器无极性灭弧*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压直流接触器无极性灭弧***，包括有接触室（4），接触室（4）内的底部设有一个动触点（2），顶部设有两个静触点（3），静触点（3）两侧分别平行设置有两个永磁体（1），两个静触点（3）的相同一侧的永磁体（1）的极性相反；其中同一静触点（3）两侧的永磁体（1）之间的磁力线方向垂直于动触点（2）的移动方向，同一静触点（3）两侧的永磁体（1）的极性相同。本发明具有灭弧效果好，接触器带载切换寿命高，可实现无极性灭弧，且同等容量的情况下体积小的有益效果。

Description

一种高压直流接触器无极性灭弧***
技术领域
 本发明涉及一种高压直流接触器的灭弧***，特别是一种高压直流接触器无极性灭弧***。
背景技术
目前，在电动汽车、卫星、空间站等方面均采用（120～900）Vdc、（60～1000）A以上的直流电源***，以减少损耗、提供更高的功率。由于直流电没有像交流电一样的过零点所以无法自然熄灭，故在体积、重量受限的情况下，要提升高压直流接触器的带载切换能力，就必须解决其接触***的灭弧能力。现有常规接触器的灭弧主要是依靠提升触点的间隙和压力来提高灭弧能力，其存在的不足是：（120～900）Vdc、（60～1000）A以上的大功率负载条件下灭弧效果差，带载切换寿命低，且器件体积大、浪费安装空间。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高压直流接触器无极性灭弧***。本发明具有灭弧效果好，带载切换寿命高，可实现无极性灭弧，且同等容量的情况下体积小的特点。
本发明通过如下方法实现：一种高压直流接触器无极性灭弧***，包括有接触室，接触室内的底部设有一个动触点，顶部设有两个静触点，静触点两侧分别平行设置有两个永磁体，两个静触点的相同一侧的永磁体的极性相反；其中同一静触点两侧的永磁体之间的磁力线方向垂直于动触点的移动方向，同一静触点两侧的永磁体的极性相同。
前述的一种高压直流接触器无极性灭弧***，所述的永磁体的下端面低于触点断开时动触点的上表面，永磁体的上端面高于静触点的下表面，低于接触室的内腔顶部。
前述的一种高压直流接触器无极性灭弧***，所述的接触室由陶瓷与金属烧结密封而成，永磁体设置在接触室的外壁上。
本发明的有益效果：本发明通过在动触点和静触点两侧设置永磁体，同一静触点两侧的永磁体的极性相同，其垂直连线可视为磁力线，动触点的移动方向可视为电弧的方向，根据左手定则，电弧在磁场中受到洛伦兹力作用后发生运动，由于磁力线的方向与电弧的方向垂直，此时电弧受到的洛伦兹力最大，磁吹效果最好，电弧拉长后冷却速度快，灭弧可靠，灭弧效果好，提高了接触器的带载切换寿命。同时，本发明两个静触点同侧的永磁体的极性相反，使得不同静触点所处位置的磁场方向相反，两静触点之间的电弧沿同一方向移动，当其中一段电弧受洛伦兹力移动到两静触点中间时，电弧受两个相反磁场的作用向静触点两侧移动，防止了两静触点与动触点之间的电弧交叉，当切换电源正、负极性时，方向相反的磁场仍能使两段电弧沿同一方向移动，当其中一段电弧受洛伦兹力移动到两静触点中间时，电弧受两个相反磁场的作用向静触点两侧移动，防止了两静触点与动触点之间的电弧交叉，实现了无极性灭弧。再者，由于本发明灭弧效果好，在较小的空间内即可达到较好的灭弧效果，缩小了器件的体积，节约了安装空间。此外，本发明的永磁体的下端面低于触点断开时动触点的上表面，永磁体的上端面高于静触点的下表面，低于接触室的内腔顶部，使得触点断开时，动触点与静触点之间形成的整个电弧都处于磁场中，灭弧效果更好；本发明的永磁体设于接触室外的壳体上，不会在加工过程中对接触室造成污染，保证了接触室内部的洁净，提高了触点接触的可靠性。综上所述，本发明具有灭弧效果好，带载切换寿命高，可实现无极性灭弧，且同等容量的情况下体积小的有益效果。
实验表明：在触点材料、触点间隙、触点压力不变的情况下，负载能力为60V/200A的常规接触器，增加无极性灭弧***后，负载能力可到达300V/200A或900V/100A，而常规接触器则完全不能承受120V以上的高压。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为附图1的俯视图；
附图3为本发明的立体拆分图；
附图4为本发明的负载电流极性变化前水平方向的灭弧原理示意图；
附图5为本发明的负载电流极性变化后水平方向的灭弧原理示意图；
附图6为附图4的俯视图；
附图7为附图5的俯视图。
附图标记说明：1-永磁体，2-动触点，3-静触点，4-接触室，5-电弧一，6-电弧二，7-电弧三，8-电弧四。
具体实施例
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例
一种高压直流接触器无极性灭弧***，如附图1-3所示，包括有接触室4，接触室4内的底部设有一个动触点2，顶部设有两个静触点3，静触点3两侧分别平行设置有两个永磁体1，两个静触点3的相同一侧的永磁体1的极性相反；其中同一静触点3两侧的永磁体1之间的磁力线方向垂直于动触点2的移动方向，同一静触点3两侧的永磁体1的极性相同。
所述的永磁体1的下端面低于触点断开时动触点2的上表面，永磁体1的上端面高于静触点3的下表面，低于接触室4的内腔顶部。
所述的接触室4由陶瓷与金属烧结密封而成，永磁体1设置在接触室4的外壁上。
本发明的工作原理：磁力线从永磁体N极出发，回到S极，触点分断时的电弧在宏观上可以理解为在动触点2和静触点3之间流动的一小段电流，根据左手定则，电弧在磁场中受洛伦兹力作用发生运动；由于本发明中磁力线方向与电弧方向垂直，此时磁吹效果最好，电弧拉长后冷却速度快，灭弧可靠，提高了灭弧效果，延长了接触器的带载切换寿命。工作时，如附图4和附图6所示，此时，左边的静触点3为负极，右边的静触点3为正极，电流由右边的静触点3经过动触点2，再从左边的静触点3流出，左边的静触点3与动触点2之间的电弧一5在左组永磁体1的磁场的作用下向左侧运动，直至离开动、静触点之间，然后熄灭；电弧二6受右组永磁体1的磁场的作用向左组静触点3方向运动，运动到两组静触点3中间时受左组永磁体1产生的与右组永磁体1相反的磁场的作用，向静触点3的前后两侧运动，使两组触点间产生的电弧不会出现交叉导通的情况，灭弧可靠。同理，如附图5和附图7所示，此时左边的静触点3为正极，右边的静触点3为负极，电流由左边的静触点3经过动触点2，再从右边的静触点3流出，右边的静触点3与动触点2之间的电弧四8在右组永磁体1的磁场的作用下向右侧运动，直至离开动、静触点之间，然后熄灭；电弧三7受左组永磁体1的磁场的作用向右组静触点3方向运动，运动到两组静触点3中间时受右组永磁体1产生的与左组永磁体1相反的磁场的作用，向静触点3的前后两侧运动，从而实现了高压直流接触器无极性灭弧的目的。
作为优选，永磁体1的下端面低于触点断开时动触点2的上表面，永磁体1的上端面高于静触点3的下表面，低于接触室4的内腔顶部，使得触点断开时，动触点2与静触点3之间形成的整个电弧都处于磁场中，灭弧效果更好。
作为优选，所述的接触室4由陶瓷与金属烧结密封而成，永磁体1设置在接触室4的外壁上，防止永磁体1对接触室造成污染，保证了接触室4内部的洁净，提高了触点接触的可靠性。接触室内部填充灭弧气体或直接抽真空，提升灭弧能力。

Claims (3)

1. 一种高压直流接触器无极性灭弧***，其特征在于：包括有接触室（4），接触室（4）内的底部设有一个动触点（2），顶部设有两个静触点（3），静触点（3）两侧分别平行设置有两个永磁体（1），两个静触点（3）的相同一侧的永磁体（1）的极性相反；其中同一静触点（3）两侧的永磁体（1）之间的磁力线方向垂直于动触点（2）的移动方向，同一静触点（3）两侧的永磁体（1）的极性相同。
2.根据权利要求1所述的一种高压直流接触器无极性灭弧***，其特征在于：所述的永磁体（1）的下端面低于触点断开时动触点（2）的上表面，永磁体（1）的上端面高于静触点（3）的下表面，低于接触室（4）的内腔顶部。
3.根据权利要求1所述的一种高压直流接触器无极性灭弧***，其特征在于：所述的接触室（4）由陶瓷与金属烧结密封而成，永磁体（1）设置在接触室（4）的外壁上。
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