CN108831801B - 一种用于接触器的双气隙磁路***结构 - Google Patents

一种用于接触器的双气隙磁路***结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于接触器的双气隙磁路***结构。包括有静铁芯，静铁芯的上端设有导向管，导向管下方的静铁芯上设有第一活动孔，第一活动孔的下端设有档扣，档扣的上端设有凸起，第一活动孔内活动设有动铁芯，档扣与动铁芯之间设有小弹簧；所述导向管的上端内活动设有衔铁，衔铁的下端底面内设有圆台形凹槽，圆台形凹槽与凸起之间的动铁芯内活动设有反力弹簧。本发明具有双气隙磁路***结构的气隙小，A参数值大，在不改变电磁吸力情况下，实现磁路***结构中线圈匝数的减小，使接触器体积和重量减小，接触器生产成本低的有益效果。

Description

一种用于接触器的双气隙磁路***结构
技术领域
本发明涉及一种磁路***结构，特别是一种用于接触器的双气隙磁路***结构。
背景技术
目前，在电动汽车、卫星、空间站等领域均采用（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，须解决其接触***的灭弧能力。而现有技术中大多是通过以下方式提高接触***的灭弧能力：增加接触器内动触点与静触点之间的间隙、增加磁路***结构中反力弹簧的弹力和电磁吸力。
在接触器磁路***结构中，电磁吸力的计算公式为F=A（IW）2 ，其计算公式中；F、电磁吸力：A、与线圈横截面积、铁芯材质、气隙有关的参数，在线圈横截面积、铁芯材质相同的情况下，气隙越大参数越小：I、线圈电流：W、线圈匝数。
在现有磁路***技术中，磁路***结构为单气隙磁路***结构，单气隙是指隙磁路***结构中导向管内衔铁的下端与静铁芯之间只存在一个气隙，且由于该气隙大，导致A参数值小。
现有技术中，磁路***结构是通过增加反力弹簧的弹力和电磁吸力，来提高接触***的灭弧能力，导致磁路***结构中线圈匝数增加，且由于接触器中最重的部件是磁路***结构中的线圈，所以造成接触器体积和重量大、生产成本高。
综上所述，现有技术存在单气隙磁路***结构的气隙大、导致A参数值小、接触器的体积和重量大、接触器生产成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于接触器的双气隙磁路***结构。本发明具有双气隙磁路***结构的气隙小，A参数值大，在不改变电磁吸力情况下，实现磁路***结构中线圈匝数的减小，使接触器体积和重量减小，接触器生产成本低的特点。
本发明的技术方案：一种用于接触器的双气隙磁路***结构，包括有静铁芯，静铁芯的上端设有导向管，导向管下方的静铁芯上设有第一活动孔，第一活动孔的下端设有档扣，档扣的上端设有凸起，第一活动孔内活动设有动铁芯，动铁芯的下端设有限位外凸起，档扣与动铁芯之间设有小弹簧；所述导向管的上端内活动设有衔铁，衔铁的上端设有连接头，衔铁的下端底面内设有圆台形凹槽，圆台形凹槽与凸起之间的动铁芯内活动设有反力弹簧。
前述的用于接触器的双气隙磁路***结构中，所述静铁芯两侧的上端分别设有线圈架，两侧的线圈架上设有线圈。
前述的用于接触器的双气隙磁路***结构中，所述导向管的上端设有导磁体，导磁体经第二活动孔活动连接有衔铁上端的连接头，导磁体两侧的下端固定连接在静铁芯上。
前述的用于接触器的双气隙磁路***结构中，所述第一活动孔的上端设有限位内凸起。
前述的用于接触器的双气隙磁路***结构中，所述动铁芯的上端设有圆台形凸起。
前述的用于接触器的双气隙磁路***结构中，所述衔铁及连接头的轴心上设有连接孔。
与现有技术相比，本发明通过衔铁下端的圆台形凹槽与动铁芯上端的圆台形凸起之间为第一气隙，导向管内衔铁的下端与静铁芯之间为第二气隙，形成双气隙结构，在动铁芯的作用下，达到减小磁路***结构中的气隙，实现双气隙磁路***结构的气隙小，A参数值大，在不改变电磁吸力情况下，实现磁路***结构中线圈匝数的减小，使接触器体积和重量减小，接触器生产成本低；线圈通电时，通过衔铁受到电磁力的作用下，衔铁在导向管内向下移动，第一气隙先闭合后，第二气隙闭合，当线圈断电时，通过在反力弹簧为衔铁提供反力的作用下，反力弹簧使衔铁向上运动回到初始位置，同时动铁芯在小弹簧提供反力的作用下，小弹簧使动铁芯回到初始位置，在衔铁及连接头经连接孔与接触器的传动部分连接作用下，衔铁带动接触器的传动部分运动，实现接触器内触点之间的断开与闭合。
综上所述，本发明具有双气隙磁路***结构的气隙小，A参数值大，在不改变电磁吸力情况下，实现磁路***结构中线圈匝数的减小，使接触器体积和重量减小，接触器生产成本低的有益效果。
现有单个单气隙磁路***结构的接触器，触点间隙是6mm，行程7mm，动作电压12V，此时单气隙磁路***中的线圈匝数为4000匝，可实现接触器正常工作。
对于上述同等要求的接触器，采用本发明双气隙磁路***结构的接触器，触点间隙6mm，行程7mm，动作电压12V，电磁吸力不变，此时的线圈匝数为2000匝，可实现接触器正常工作。
接触器中最重的部件是线圈，而我厂一个120V，200A负载的单气隙磁路***结构接触器线圈为2400匝，产品总重量为550 g，若采用双气隙磁路结构,不改变电磁吸力情况下，线圈可以减小60 g，同时体积也可以减小，在航天航空领域，对标国外负载相同产品，重量每减小10 g，价格高1000元。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明衔铁及连接头的局部结构示意图；
图3是本发明衔铁及连接头的剖视图；
图4是本发明静铁芯上的局部结构示意图。
附图中的标记为：1-静铁芯，2-第一活动孔，3-档扣，4-凸起，5-小弹簧，6-限位外凸起，7-限位内凸起，8-动铁芯，9-反力弹簧，10-衔铁，11-导磁体，12-连接孔，13-第二活动孔，14-连接头，15-圆台形凹槽，16-圆台形凸起，17-导向管，18-线圈，19-线圈架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种用于接触器的双气隙磁路***结构，构成如图1-4所示，包括有静铁芯1，静铁芯1的上端设有导向管17，导向管17下方的静铁芯1上设有第一活动孔2，第一活动孔2的下端设有档扣3，档扣3的上端设有凸起4，第一活动孔2内活动设有动铁芯8，动铁芯8的下端设有限位外凸起6，档扣3与动铁芯8之间设有小弹簧5；所述导向管17的上端内活动设有衔铁10，衔铁10的上端设有连接头14，衔铁10的下端底面内设有圆台形凹槽15，圆台形凹槽15与凸起4之间的动铁芯8内活动设有反力弹簧9。
所述静铁芯1两侧的上端分别设有线圈架19，两侧的线圈架19上设有线圈18。
所述导向管17的上端设有导磁体11，导磁体11经第二活动孔13活动连接有衔铁10上端的连接头14，导磁体11两侧的下端固定连接在静铁芯1上。
所述第一活动孔2的上端设有限位内凸起7。
所述动铁芯8的上端设有圆台形凸起16。
所述衔铁10及连接头14的轴心上设有连接孔12。
本发明工作时，衔铁10下端的圆台形凹槽15与动铁芯8上端的圆台形凸起16之间为第一气隙，导向管17内衔铁10的下端与静铁芯1之间为第二气隙,形成双气隙结构，在动铁芯8的作用下，达到减小磁路***结构中的气隙；通过线圈18通电，衔铁10受到电磁力的作用下，衔铁10在导向管17内向下运动，同时衔铁10对动铁芯8内的反力弹簧9进行压缩，在衔铁10在导向管17内向下运动的过程中，当动铁芯8上端的圆台形凸起16进入衔铁10下端的圆台形凹槽15内，使第一气隙先闭合，在圆台形凸起16与圆台形凹槽15连接的作用下，衔铁10带动动铁芯8在第一活动孔2内向下运动，同时动铁芯8对档扣3与动铁芯8之间的小弹簧5进行压缩，最后导向管17内衔铁10的下端与静铁芯1接触，使第二气隙闭合，衔铁10及动铁芯8停止向下运动，使整个磁路***形成闭合回路；当线圈18断电时，在反力弹簧3为衔铁10提供反力的作用下，反力弹簧9使衔铁10向上运动回到初始位置，同时动铁芯8在小弹簧5提供反力的作用下，小弹簧5使动铁芯8回到初始位置；通过衔铁10及连接头14经连接孔12与接触器的传动部分连接作用下，衔铁10带动接触器的传动部分运动，从而实现接触器内触点之间的断开与闭合；通过静铁芯1上设有第一活动孔2，第一活动孔2的上端设有限位内凸起7，第一活动孔2内活动设有动铁芯8，动铁芯8的下端设有限位外凸起6，在限位内凸起7和限位外凸起6的作用下，限制动铁芯8在静铁芯1上的第一活动孔2内移动；通过衔铁10的上端设有连接头14,且连接头14的直径小于衔铁10的直径，导向管17的上端设有导磁体11，导磁体11经第二活动孔13活动连接有衔铁10上端的连接头14，实现限制衔铁10在导向管17内移动，且衔铁10能与连接头14一起移动。

Claims (4)

1.一种用于接触器的双气隙磁路***结构，其特征在于：包括有静铁芯(1)，静铁芯(1)的上端设有导向管(17)，导向管(17)下方的静铁芯(1)上设有第一活动孔(2)，第一活动孔(2)的下端设有档扣(3)，档扣(3)的上端设有凸起(4)，第一活动孔(2)内活动设有动铁芯(8)，动铁芯(8)的下端设有限位外凸起(6)，档扣(3)与动铁芯(8)之间设有小弹簧(5)；所述导向管(17)的上端内活动设有衔铁(10)，衔铁(10)的上端设有连接头(14)，衔铁(10)的下端底面内设有圆台形凹槽(15)，圆台形凹槽(15)与凸起(4)之间的动铁芯(8)内活动设有反力弹簧(9)；所述导向管(17)的上端设有导磁体(11)，导磁体(11)经第二活动孔(13)活动连接有衔铁(10)上端的连接头(14)，导磁体(11)两侧的下端固定连接在静铁芯(1)上；所述动铁芯(8)的上端设有圆台形凸起(16)；所述衔铁(10)下端的圆台形凹槽(15)与动铁芯(8)上端的圆台形凸起(16)之间为第一气隙，导向管(17)内衔铁(10)的下端与静铁芯(1)之间为第二气隙,形成双气隙结构。
2.根据权利要求1所述的用于接触器的双气隙磁路***结构，其特征在于：所述静铁芯(1)两侧的上端分别设有线圈架(19)，两侧的线圈架(19)上设有线圈(18)。
3.根据权利要求1所述的用于接触器的双气隙磁路***结构，其特征在于：所述第一活动孔(2)的上端设有限位内凸起(7)。
4.根据权利要求1所述的用于接触器的双气隙磁路***结构，其特征在于：所述衔铁(10)及连接头(14)的轴心上设有连接孔(12)。
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