CN201063317Y - 不稳定平衡式高效接触器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种不稳定平衡式高效接触器，是继电器型的节能控制开关。含有触点通断的导向机构、连杆稳定平衡机构和电源转换机构和电磁驱动机构，触点通断机构包含动触点触点、静触点，导向拉杆；连杆不稳定平衡机构含有压紧连杆、平衡连杆、保持拉杆；电源转换机构包含整流元件、滤波电容和转换开关；电磁驱动机构有吸合线圈、衔铁、保持线圈、保持动铁芯、保持衔铁，保持动铁芯内设有回位弹簧；连杆平衡机构中，压紧连杆通过平衡连杆与动触点导向拉杆铰接，并通过平衡保持拉杆与保持动铁芯相接。由于机械平衡维持压力和大小电磁驱动力分开控制，使其吸合接触力更大，而维持接触器触点压力的功耗更小，合理地解决了触点接触压力增大和功耗降低之间的矛盾。

Description

不稳定平衡式高效接触器

技术领域

本实用新型涉及一种不稳定平衡式高效接触器，是继电器型的节能控制开关，属配电用品。

背影技术

一般低速大负荷控制开关分两类，即无触点的可控硅半导体开关和有触点的接触器(一种大功率的继电器)，其中可控硅(无触点式)过载性能不佳，不耐电流冲击，热稳定差，因而对散热条件要求较高，因此，对于大功率的控制或冲击电流比较大的电路，通常采用有触点的接触器。

传统的接触器虽然过载能力好，耐电流冲击，热稳定性好，但功耗大，随着控制功率的加大，其功耗也加大，所以产生的热量较多，对散热有一定的要求。为了降低功耗，接触器在工作时，需要控制通过吸合线圈的电流，当电流过小时，由于吸合力不够大，触点的接触压力降低，会造成接触不良。通常接触器需加大接触面积和采用导通性很好，阻抗小的材料，但接触力和功耗之间的根本矛盾没有解决，并且随工作时间和次数的增加，触点接触表面烧蚀氧化，导通能力逐渐下降后，触点会发热，增加不必要的电能消耗，并使加在用电设备两端的电压不足，影响设备的效率、安全，所以需定期保养，可靠的使用次数不是很多。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种不稳定平衡式高效接触器，通过机械，电气结构的合理设计，有效地增加触点接触压力和导电能力，解决与接触器功耗大的问题。

本实用新型的目的是提供一种不稳定平衡式高效接触器，合理地解决了触点接触压力增大和功耗降低之间的矛盾。

本高效接触器含有触点通断的导向机构、连杆不稳定平衡机构、电源转换机构和电磁驱动机构，触点通断的导向机构包含动触点、静触点和导向拉杆，连杆不稳定平衡机构中有压紧连杆、平衡连杆和保持拉杆；电源转换机构包含整流元件、滤波电容和转换开关；电磁驱动机构有吸合线圈、衔铁、保持线圈、保持动铁芯、保持衔铁；保持动铁芯内设有回位弹簧。连杆不平衡机构中，压紧连杆通过平衡连杆与动触点导向拉杆铰接，并通过平衡保持拉杆与保持动铁芯相接；电磁驱动机构吸合线圈并联，导通或截止由转换开关控制，电源转换机构的整流元件与滤波电容吸合线圈及保持线圈并联。

所说的动触点导向拉杆为绝缘拉杆，与吸合动铁芯绝缘连接，动触点由预压弹簧板固定在导向拉杆上，所说的保持拉杆与压紧连杆的铰接销位于固定点与支点的延长线上；吸合线圈内含有回位弹簧，转换开关装在保持线圈上。

所说的吸合线圈、保持线圈为双线圈制，吸合衔铁和保持衔铁固定在底座上，保持动铁芯通过内置的回位弹簧可运动，压紧连杆上端固定在上盖上。

导向拉杆将吸合动铁芯与动触点相连，保持拉杆将压紧连杆与保持动铁芯相连；平衡连杆将压紧连杆与导向拉杆相连，两者联动；吸合线圈与整流元件、电容直接相连，并由连结于两线圈间的转换开关控制。电源转机构由整流元件将220伏的交流电转换成直流电经电容滤波，形成稳定的直流电提供给吸合线圈保持线圈，可以使产生的磁场达到更大更稳定，吸合线圈产生的磁场使回位弹簧在被磁化的同时成为导磁体的一部分，弹性降低，吸合线圈产生磁场的同时将动铁芯向下吸引，带动导向拉杆下行，也同样使保持线圈产生吸引力，使保持动铁芯通过保持拉杆、压紧连杆、平衡连杆协助导向拉杆将动触点向静触点接合，当触点相互充分结合后，压紧连杆和平衡连杆接近直线重合，由于平衡连杆受到回位弹簧的弹力是向上的，即两连杆进入不稳定平衡状态，此时转换开关将吸合线圈回路断开，保留保持线圈电流持续，保持动铁芯通过保持拉杆，将压紧连杆、平衡拉杆、维持在直线重合的不稳定平衡状态。此时转换开关将吸合线圈回路断开，保留保持线圈电流持续，保持动铁芯通过保持拉杆，将压紧连杆、平衡拉杆、维持在直线重合的不稳定平衡状态。

当需要断开负载电源时，可切断接触器的220伏交流电源，则保持线圈对保持动铁芯产吸力消失。在转换开关很弱的弹力作用下，通过保持拉杆，将压紧连杆与平衡连杆的平衡破坏，由于磁场消失，回位弹簧的弹性恢复，吸合动铁芯在回位弹簧和触点预紧弹簧的共同弹力作用下迅速向上移动，推开动触点，负载回路断开。

接触器通电工作时，吸合线圈与保持线圈同时将动铁芯驱动，带动触点接合的同时驱动压紧连杆偏转触点接合后，压紧连杆与平衡连杆形成不稳定平衡，此时转换开关将吸合线圈回路断开，只维持保持线圈导通，将平衡维持，由于回位弹力通过平衡连杆以直线作用在压紧连杆的固定点，所以维持平衡的力和功耗都很小，接触器断电后，转换开关的弹性将平衡破坏，将触点释放断开负载电源。本接触器用机械对平衡维持压力和电磁驱动力分开控制，吸合接触力大而能耗低。

本高效接触器的特点结构是用机械平衡维持压力和大小电磁驱动力分开控制，使其吸合接触力更大，而维持接触器触点压力的功耗更小，合理地解决了触点接触压力增大和功耗降低之间的矛盾。

附图说明

图1为不稳定平衡式高效接触器的实施结构示意图。

图2为不稳定平衡式高效接触器图1的Z向结构示意图。

图3为不稳定平衡式高效接触器图1的T向结构示意图。

图4为不稳定平衡式高效接触器保持线圈及转换开关示意图。

图5为不稳定平衡式高效接触器吸合线圈与四位弹簧结构简图。

图6通过①-④表示连杆与不稳定平衡机构工作过程原理图。

图7为不稳定平衡式高效接触器吸合线圈、保持线圈及工作电源转换电路原理图。

各图中标号表示如下部件：1-上盖，2-中体，3-底座，4-动触点，5-静触点，6-整流元件，7-电容器，8-平衡保持拉杆，9-弹簧板，10-保持动铁芯，11-转换开关，12-导线，13-吸合动铁芯，14-吸合线圈，15-保持线圈，16-压紧连杆定位销轴，17-压紧连杆与平衡连杆铰接销轴，18-压紧连杆与保持拉杆铰接销轴，19-动触点预压弹簧板与导向拉杆固定销轴，20-导向拉杆与平衡连杆铰接销轴，21-动触点导向拉杆，22-压紧连杆，23、-平衡连杆，24-保持衔铁，25-吸合衔铁，26-回位弹簧。

具体实施方式

如图1～5所示，动触点4由动触点导向拉杆21绝缘固定在动铁芯13上。动触点导向拉杆21通过铰接销轴20与平衡连杆23铰接。平衡连杆23通过铰接销轴17与压紧连杆22铰接；平衡保持拉杆8和保持动铁芯10连接，并通过铰接销轴18与压紧连杆22铰接；吸合线圈14将吸合衔铁25紧压在底座3上；保持衔铁24上装有转换开关11，并将保持线圈15紧压在底座3上；电容7与整流元件6固定在底座3上；静触点5固定在中体2上；压紧连杆22通过压紧连杆定位销轴16装在上盖1上。如图7所示，当电路a、b两点接通220V交流电源时，转换开关11为闭合状态，交流电经整流元件6整流，电容7将不稳定成分滤除，在吸合线圈14和保持线圈15两端形成稳定的直流电，于是吸合线圈14产生强大的磁场，将吸合动铁芯13向下吸引，同时由于回位弹簧26被磁化，变为导磁体，其弹性减弱。保持线圈15产生的磁场将保持动铁芯10向线圈内部吸引，带动平衡保持拉杆8将压紧连杆22拖动，通过平衡连杆23协助吸合线圈14将吸合动铁芯13向下压，其动作过程如图6中①-④所示。当动触点导向拉杆O₄-O₅(即部件21)向图中箭头所示方向运动时，平衡连杆O₂-O₅(即23)带动压紧连杆O₁-O₂(即22)绕O₁(即压紧连杆定位销轴16)偏转，由于导向拉杆O₄-O₅(即21)受到回位弹簧26的回弹力始终是向上的，当转至图6中④的位置时，则达到不稳定平衡状态，此时动触点4与静触点5闭合，转换开关11将吸合线圈14的回路断开，回位弹簧26的作用力通过平衡连杆O₂-O₅(即23)，压紧连杆O₁-O₂(即22)作用在压紧连杆定位销轴16点，则不需要保持线圈15及吸合线圈14提供向下的作用力，只需要保持线圈15以极小的吸引力将平衡维持住就行。

当需断开负载电源时，切断220V交流电源即可。整流输出端不向电容7提供电压，即保持线圈15失电。释放保持动铁芯10。如图4，当保持动铁芯10对转换开关11没有压力时，转换开关11的回位压力使保持动铁芯10向后移动，推动平衡保持拉杆8带动压紧连杆22，平衡连杆23，将平衡破坏，回位弹簧26在失去磁场的情况下弹力得到恢复，吸合动铁芯13在回位弹簧26的弹力与触点弹簧板9的弹力共同作用下迅速向上移动，将动触点4释放使负载电源断开。

在本高效接触器中只需保证回位弹簧26的弹性，如果失去220V电源，则被控制电路不可能导通。

Claims (4)

1.不稳定平衡式高效接触器，含有触点通断的导向机构、连杆不稳定平衡机构和电源转换机构和电磁驱动机构，其特征是触点通断的导向机构包含动触点(4)、静触点(5)和导向拉杆(21)；连杆不稳定平衡机构中含有压紧连杆(22)、平衡连杆(23)和保持拉杆(8)；电源转换机构包含整流元件(6)、滤波电容(7)和导线(12)和转换开关(11)；电磁驱动机构有吸合线圈(14)、衔铁(25)、保持线圈(15)、保持动铁芯(10)和保持衔铁(24)；保持动铁芯(10)内设有回位弹簧；连杆平衡机构中，压紧连杆(22)通过平衡连杆(23)与动触点(4)的导向拉杆(21)铰接，并通过平衡保持拉杆(8)与保持动铁芯(10)相接；电磁驱动机构吸合线圈并联，导通或截止由转换开关(11)控制，电源转换机构的整流元件(6)与滤波电容(7)吸合线圈(14)及保持线圈(15)并联。

2.根据权利要求1所述的不稳定平衡式高效接触器，其特征是动触点导向拉杆(21)为绝缘拉杆，与吸合动铁芯(13)绝缘连接，动触点(4)由预压弹簧板(9)固定在动触点导向拉杆(21)上，保持拉杆与压紧连杆的铰接销(18)位于固定点与支点的延长线上；吸合线圈(14)内含有回位弹簧(26)，保持线圈(15)上装有转换开关(11)。

3.根据权利要求1或2所述的不稳定平衡式高效接触器，其特征是吸合线圈(14)、保持线圈(15)为双线圈制，衔铁(25)和衔铁(24)固定在底座(3)上，保持动铁芯(10)通过内置的回位弹簧可运动，压紧连杆(22)上端固定在上盖(1)上。

4.根据权利要求3所述的不稳定平衡式高效接触器，其特征是吸合线圈和保持线圈工作状态分开。

Images