CN106531563B - 磁保持节能型高压直流接触器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁保持节能型高压直流接触器，包括上端开口的磁壳和密封固定于其上端口的绝缘盖，磁壳和绝缘盖的密封空间的上部设有灭弧罩形成灭弧室，下部设有线圈绕组和铁芯，灭弧室内设有一对主静触点、用于形成两个主动触点的动接触片、用于驱动所述动接触片上下运动以与一对所述主静触点开闭的传动芯杆，磁壳内侧位于灭弧罩的底部和线圈绕组的上端面之间设有环形的第一永磁体，第一永磁体和传动芯杆之间设有磁极片，线圈绕组和铁芯之间的上部空间内设有磁极芯，该磁极芯上端与所述磁极片连接。该磁保持节能型高压直流接触器不仅节能，而且大大降低了该高压直流接触器的温度，提高了产品可靠性，扩大了产品的环境温度适应范围。

Description

磁保持节能型高压直流接触器

技术领域

本发明涉及一种高压直流接触器，尤其涉及一种磁保持节能型高压直流接触器。

背景技术

目前，市场上的直流接触器结构多采用为：包括密封壳体、以及安装于密封壳体内腔中的两静触点、动接触片和驱动机构，动接触片与两静触点分别沿竖向相对布置，驱动机构主要包括驱动线圈、动铁芯、推杆和复位弹簧，驱动线圈通电时，其产生的磁力使得推杆竖直向上运动，并带动动接触片与两个静触点同时连通，直流接触器处于闭合工作状态；驱动线圈断电时，推杆在复位弹簧的作用下竖直向下运动复位，并带动动接触片与两个静触点同时断开，直流接触器处于断开工作状态。然而，上述直流接触器结构在闭合工作时，驱动线圈需要一直处于通电状态，这不仅耗电量大，而且产品发热严重，大大影响了产品的可靠性和局限了产品的适用领域。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种磁保持节能型高压直流接触器，只需在产品吸合或断开瞬间通电激励，非常节电，适合在极需要节能的工况下工作，并且大大降低线圈的发热及对电源的消耗。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磁保持节能型高压直流接触器，包括上端开口的磁壳和密封固定于该磁壳上端口的绝缘盖，所述磁壳和绝缘盖的密封空间的上部设有灭弧罩形成灭弧室，下部设有线圈绕组和铁芯，所述灭弧室内设有一对主静触点、用于形成两个主动触点的动接触片、用于驱动所述动接触片上下运动以与一对所述主静触点开闭的传动芯杆，所述动接触片设于一对主静触点的下方，所述动接触片垂直连接于所述传动芯杆的上端部上，所述传动芯杆的下端部伸出所述灭弧室并固定套设于所述铁芯内，该铁芯活动设于所述线圈绕组的中心空腔内，所述传动芯杆的中部外周设有用于为该传动芯杆提供回复力的反力弹簧，其特征在于：所述磁壳内侧位于所述灭弧罩的底部和所述线圈绕组的上端面之间设有环形的第一永磁体，该第一永磁体和所述传动芯杆之间设有磁极片，所述线圈绕组和铁芯之间的上部空间内设有磁极芯，该磁极芯上端与所述磁极片连接。

作为本发明的进一步改进，所述磁极芯包括第一磁极芯和第二磁极芯，所述第一磁极芯为圆筒形，置于所述线圈绕组的中心空腔内并套设于所述铁芯外；所述第二磁极芯的下端呈圆筒形，上端分别向外延伸形成圆盘状，该第二磁极芯的下端置于所述线圈绕组的中心空腔内并套设于所述第一磁极芯外，上端位于所述磁极片和线圈绕组的上端部之间，且上端面抵靠所述第一永磁体。

作为本发明的进一步改进，所述反力弹簧包括第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧，所述传动芯杆的上端部外周设有限位环，所述第一弹簧和第二弹簧分别套设于所述传动芯杆的上端部外，第三弹簧套设于所述传动芯杆的下端部外，所述第一弹簧的两端分别抵紧所述动接触片和灭弧罩的底部，所述第二弹簧的两端分别抵紧所述限位环和灭弧罩的底部，所述第三弹簧的两端分别抵紧所述灭弧罩的底部和铁芯。

作为本发明的进一步改进，所述线圈绕组包括线圈骨架和缠绕于该线圈骨架上的线圈，该线圈骨架的外端和底部分别抵靠于所述磁壳的内侧面和底面上。

作为本发明的进一步改进，所述灭弧罩的底部为塑料支撑板，该塑料支撑板中心设有供所述传动芯杆穿设的通孔。

作为本发明的进一步改进，所述塑料支撑板的通孔侧面向下延伸形成弯折部，所述磁极片位于所述第一永磁体和该塑料支撑板的弯折部之间。

作为本发明的进一步改进，所述灭弧室内设有灭弧用第二永磁体。

作为本发明的进一步改进，所述绝缘盖是陶瓷绝缘盖。

本发明的有益效果是：该磁保持节能型高压直流接触器通过设置永磁体、磁壳、磁极片和磁极芯形成闭合磁路，在线圈正向或反向通电后，铁芯被磁化，产生相应的磁力，使动接触片和静接触片保持接通或断开，因此该高压直流接触器只需要在启动和断开的瞬间给驱动线圈通电，而动接触片与两个静触点间导通或断开后则不需要给驱动线圈供电，达到了节能的目的；因该高压直流接触器持续工作时驱动线圈不需要通电，因此大大降低了该高压直流接触器的温度，提高了产品可靠性，扩大了产品的环境温度适应范围；体积小，采用陶瓷结构密封，安装方便，可以PCB板式安装；功耗低，负载能力强；与常规机械保持产品相比动作时间短，可靠性高；另外，与常规产品相比，抗电子干扰能力更强。

附图说明

图1A为本发明断开结构示意图；

图1B为本发明断开时的磁路示意图；

图2A为本发明线圈通电瞬间结构示意图；

图2B为本发明线圈通电瞬间的磁路示意图；

图3A为本发明线圈通电后断电结构示意图；

图3B为本发明线圈通电后断电的磁路示意图；

图4A为本发明线圈反向通电结构示意图；

图4B为本发明线圈反向通电的磁路示意图。

结合附图，作以下说明：

1——磁壳 2——绝缘盖

3——灭弧罩 4——灭弧室

5——线圈绕组 6——铁芯

7——主静触点 8——动接触片

9——传动芯杆 10——第一永磁体

11——磁极片 12——第一磁极芯

13——第二磁极芯 14——第一弹簧

15——第二弹簧 16——第三弹簧

17——限位环 18——第二永磁体

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。

参阅图1A、1B，为本发明所述的一种磁保持节能型高压直流接触器，包括上端开口的磁壳1和密封固定于该磁壳上端口的绝缘盖2，所述磁壳和绝缘盖的密封空间的上部设有灭弧罩3形成灭弧室4，下部设有线圈绕组5和铁芯6，所述灭弧室内设有一对主静触点7、用于形成两个主动触点的动接触片8、用于驱动所述动接触片上下运动以与一对所述主静触点开闭的传动芯杆9，所述动接触片设于一对主静触点的下方，所述动接触片垂直连接于所述传动芯杆的上端部上，所述传动芯杆的下端部伸出所述灭弧室并固定套设于所述铁芯内，该铁芯活动设于所述线圈绕组的中心空腔内，所述传动芯杆的中部外周设有用于为该传动芯杆提供回复力的反力弹簧，其特征在于：所述磁壳内侧位于所述灭弧罩的底部和所述线圈绕组的上端面之间设有环形的第一永磁体10，该第一永磁体和所述传动芯杆之间设有磁极片11，所述线圈绕组和铁芯之间的上部空间内设有磁极芯，该磁极芯上端与所述磁极片连接。

所述磁极芯包括第一磁极芯12和第二磁极芯13，所述第一磁极芯为圆筒形，置于所述线圈绕组的中心空腔内并套设于所述铁芯外；所述第二磁极芯的下端呈圆筒形，上端分别向外延伸形成圆盘状，该第二磁极芯的下端置于所述线圈绕组的中心空腔内并套设于所述第一磁极芯外，上端位于所述磁极片和线圈绕组的上端部之间，且上端面抵靠所述第一永磁体。

所述反力弹簧包括第一弹簧14、第二弹簧15和第三弹簧16，所述传动芯杆的上端部外周设有限位环17，所述第一弹簧和第二弹簧分别套设于所述传动芯杆的上端部外，第三弹簧套设于所述传动芯杆的下端部外，所述第一弹簧的两端分别抵紧所述动接触片和灭弧罩的底部，所述第二弹簧的两端分别抵紧所述限位环和灭弧罩的底部，所述第三弹簧的两端分别抵紧所述灭弧罩的底部和铁芯。

所述线圈绕组包括线圈骨架和缠绕于该线圈骨架上的线圈，该线圈骨架的外端和底部分别抵靠于所述磁壳的内侧面和底面上。所述灭弧罩的底部为塑料支撑板，该塑料支撑板中心设有供所述传动芯杆穿设的通孔。所述塑料支撑板的通孔侧面向下延伸形成弯折部，所述磁极片位于所述第一永磁体和该塑料支撑板的弯折部之间。所述灭弧室内设有灭弧用第二永磁体18。所述绝缘盖是陶瓷绝缘盖。

以下结合附图对本发明的工作原理和过程进行详细说明：

一、产品断开状态：

参阅图1A，为本发明在断开状态图，此时线圈不通电，铁芯未磁化，铁芯与磁壳底部、磁极片、磁极芯和第一永磁体形成闭合磁路，参阅图1B，此时铁芯受到的磁场力+第三弹簧的反力>第一弹簧+第二弹簧的预压力，接触片与静触点处于断开状态。

二、线圈通电瞬间：

线圈正向通电后，铁芯被磁化，产生“N”“S”极，铁芯与磁壳底部和第一永磁体产生相反极性，产生斥力1，铁芯与磁极片、磁极芯和第一永磁体10产生相反极性，产生斥力2。如图所示，此时线圈产生磁场力+第一弹簧、第二弹簧的预压力+斥力1>第三弹簧的反力+斥力2，铁芯向上运动，带动接触片向上，与静触点接触。

三、线圈通电后断电：

线圈断电后，铁芯退磁，此时铁芯依靠第一永磁体的磁力保持与磁极片接触状态，静触点与接触片处于闭合状态。

四、线圈反向通电

线圈通电后，铁芯被磁化，产生“N”“S”极，铁芯与磁壳底部和第一永磁体产生相反同极性，并产生磁路间隙，产生较大吸力1，铁芯与磁极片、磁极芯和第一永磁体产生相同极性，产生吸力2。如图所示。此时第三弹簧的反力+吸力1>第一弹簧+第二弹簧的反力+吸力2，铁芯向下运动，带动接触片向下，与静触点与接触片断开。

本发明使用磁保持的节电方式的接触器也称为磁保持接触器，接触器吸合时线圈供电，使接触器吸合。吸合完成后，线圈断电，由磁路中的永久磁铁使接触器保持在吸合状态。需要断开时，线圈通反向电流或专门的释放线圈通电，抵消永久磁铁的磁场，使接触器断开。接触器断开后，释放线圈断电，接触器由永久磁铁或弹簧使接触器保持在释放状态。

由此可见，本发明所述的磁保持接触器，只需在产品吸合或断开瞬间通电激励，非常节电，适合在极需要节能的工况下工作，大大降低线圈的发热及对电源的消耗；体积小，采用陶瓷结构密封，安装方便，可以PCB板式安装；功耗低，负载能力强；与常规机械保持产品相比动作时间断，可靠性高；另外，与常规产品相比，抗电子干扰能力更强。

Claims (6)

1.一种磁保持节能型高压直流接触器，包括上端开口的磁壳(1)和密封固定于该磁壳上端口的绝缘盖(2)，所述磁壳和绝缘盖的密封空间的上部设有灭弧罩(3)形成灭弧室(4)，下部设有线圈绕组(5)和铁芯(6)，所述灭弧室内设有一对主静触点(7)、用于形成两个主动触点的动接触片(8)、用于驱动所述动接触片上下运动以与一对所述主静触点开闭的传动芯杆(9)，所述动接触片设于一对主静触点的下方，所述动接触片垂直连接于所述传动芯杆的上端部上，所述传动芯杆的下端部伸出所述灭弧室并固定套设于所述铁芯内，该铁芯活动设于所述线圈绕组的中心空腔内，所述传动芯杆的中部外周设有用于为该传动芯杆提供回复力的反力弹簧，其特征在于：所述磁壳内侧位于所述灭弧罩的底部和所述线圈绕组的上端面之间设有环形的第一永磁体(10)，该第一永磁体和所述传动芯杆之间设有磁极片(11)，所述线圈绕组和铁芯之间的上部空间内设有磁极芯，该磁极芯上端与所述磁极片连接；所述磁极芯包括第一磁极芯(12)和第二磁极芯(13)，所述第一磁极芯为圆筒形，置于所述线圈绕组的中心空腔内并套设于所述铁芯外；所述第二磁极芯的下端呈圆筒形，上端分别向外延伸形成圆盘状，该第二磁极芯的下端置于所述线圈绕组的中心空腔内并套设于所述第一磁极芯外，上端位于所述磁极片和线圈绕组的上端部之间，且上端面抵靠所述第一永磁体；所述反力弹簧包括第一弹簧(14)、第二弹簧(15)和第三弹簧(16)，所述传动芯杆的上端部外周设有限位环(17)，所述第一弹簧和第二弹簧分别套设于所述传动芯杆的上端部外，第三弹簧套设于所述传动芯杆的下端部外，所述第一弹簧的两端分别抵紧所述动接触片和灭弧罩的底部，所述第二弹簧的两端分别抵紧所述限位环和灭弧罩的底部，所述第三弹簧的两端分别抵紧所述灭弧罩的底部和铁芯。

2.根据权利要求1所述的磁保持节能型高压直流接触器，其特征在于：所述线圈绕组包括线圈骨架和缠绕于该线圈骨架上的线圈，该线圈骨架的外端和底部分别抵靠于所述磁壳的内侧面和底面上。

3.根据权利要求1所述的磁保持节能型高压直流接触器，其特征在于：所述灭弧罩的底部为塑料支撑板，该塑料支撑板中心设有供所述传动芯杆穿设的通孔。

4.根据权利要求3所述的磁保持节能型高压直流接触器，其特征在于：所述塑料支撑板的通孔侧面向下延伸形成弯折部，所述磁极片位于所述第一永磁体和该塑料支撑板的弯折部之间。

5.根据权利要求3所述的磁保持节能型高压直流接触器，其特征在于：所述灭弧室内设有灭弧用第二永磁体(18)。

6.根据权利要求1所述的磁保持节能型高压直流接触器，其特征在于：所述绝缘盖是陶瓷绝缘盖。