JP6309717B2 - Magnetic contactor - Google Patents
Magnetic contactor Download PDFInfo
- Publication number
- JP6309717B2 JP6309717B2 JP2013142056A JP2013142056A JP6309717B2 JP 6309717 B2 JP6309717 B2 JP 6309717B2 JP 2013142056 A JP2013142056 A JP 2013142056A JP 2013142056 A JP2013142056 A JP 2013142056A JP 6309717 B2 JP6309717 B2 JP 6309717B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- arc
- movable
- fixed
- shape
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Description
本発明は、固定接触子に対して可動接触子が接離可能に配置された接点装置と、この接点装置の可動接触子を可動する電磁石ユニットとを備えた電磁接触器に関し、特に可動接触子が固定接触子から離間する開極時に発生するアークを容易に消弧するようにしたものである。 The present invention relates to an electromagnetic contactor including a contact device in which a movable contact is arranged to be movable toward and away from a fixed contact, and an electromagnet unit that moves the movable contact of the contact device. Is designed to easily extinguish an arc generated at the time of opening apart from the fixed contact.
電流路の開閉を行う電磁接触器では、所定距離を保って配置された一対の固定接触子とこれら一対の固定接触子に対して接離可能に配置された可動接触子とが接点収納ケース内に配置され、この接点収納ケースの内側に一対の固定接触子及び可動接触子を囲むように絶縁筒体を配置し、この絶縁筒体に一対の固定接触子及び可動接触子間に発生するアークを消弧するアーク消弧用永久磁石を磁石収納部で位置決め保持するとともに、この磁石収納部の可動接触子の延長方向外側にアーク消弧空間を形成するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 In an electromagnetic contactor that opens and closes a current path, a pair of fixed contacts arranged at a predetermined distance and a movable contact arranged so as to be able to come in contact with and separate from the pair of fixed contacts are in a contact storage case. An insulating cylinder is disposed inside the contact housing case so as to surround the pair of fixed and movable contacts, and an arc generated between the pair of fixed and movable contacts on the insulating cylinder. The arc extinguishing permanent magnet for extinguishing the arc is positioned and held by the magnet housing portion, and an arc arc extinguishing space is formed outside the movable contact of the magnet housing portion in the extending direction (for example, Patent Document 1). reference).
しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、アーク消弧空間が例えば合成樹脂製の樹脂成型品で構成される絶縁筒体の内周面で形成されている。このため、樹脂成型品の場合、内壁面が滑らかに仕上げられているので、この内壁面に沿う気流は層流となり熱交換量も小さく熱交換量が飽和状態となっている。また、樹脂成型品の熱伝達率は0.2W/mKと小さいため、アークの冷却効果が小さく、アーク電界を高めることができないため、所定のアーク電圧を得るためのアーク長が長くなり、小型化が困難となるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、熱交換量が飽和することなく、アークの冷却を十分に行って、アークの消弧を容易に行うことができる電磁接触器を提供することを目的としている。
However, in the conventional example described in Patent Document 1, the arc extinguishing space is formed on the inner peripheral surface of an insulating cylinder formed of a resin molded product made of synthetic resin, for example. For this reason, in the case of a resin molded product, since the inner wall surface is finished smoothly, the air flow along the inner wall surface becomes a laminar flow, and the heat exchange amount is small and the heat exchange amount is saturated. In addition, since the heat transfer coefficient of the resin molded product is as small as 0.2 W / mK, the arc cooling effect is small, and the arc electric field cannot be increased, so that the arc length for obtaining a predetermined arc voltage becomes long and small. There is an unresolved problem that it will be difficult to make it easier.
Therefore, the present invention has been made by paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and the arc is sufficiently cooled and the arc is easily extinguished without saturating the heat exchange amount. It is an object to provide an electromagnetic contactor that can.
上記目的を達成するために、本発明に係る電磁接触器の第1の態様は、接点収納ケースの絶縁性を有する合成樹脂製の絶縁筒体内に所定間隔を保って配置された一対の固定接触子に対して可動接触子を接離可能に配置するとともに、絶縁筒体における一対の固定接触子の接点と可動接触子の接点との接触位置の当該可動接触子の延長方向と交差する位置にアーク消弧室を形成し、アーク消弧室を形成する前記絶縁筒体のアーク接触面に熱伝達率を高める凹凸部を点在させている。 In order to achieve the above object, a first aspect of an electromagnetic contactor according to the present invention is a pair of fixed contacts arranged at a predetermined interval in an insulating cylinder made of synthetic resin having insulating properties of a contact housing case. The movable contact is arranged so as to be able to contact and separate from the child, and the contact position between the contact of the pair of fixed contacts and the contact of the movable contact in the insulating cylinder intersects with the extending direction of the movable contact. forming an arc extinguishing chamber and the arc contact surface of the insulating cylinder to form a arc extinguishing chamber interspersed the uneven portion to increase the heat transfer rate.
また、本発明に係る電磁接触器の第2の態様は、前記凹凸部がアーク接触面に沿う気流を乱流状態とするように配列されている。
また、本発明に係る電磁接触器の第3の態様は、前記凹凸部が、前記アーク消弧室の一対の固定接触子の接点及び可動接触子の接点に対向する面に千鳥状に配列させている。
また、本発明に係る電磁接触器の第4の態様は、前記凹凸部が、円柱形状、角柱形状、円錐形状、角錐形状、半球形状の少なくとも1つの形状の凹部及び凸部の少なくとも一方で構成されている。
Moreover, the 2nd aspect of the electromagnetic contactor which concerns on this invention is arranged so that the said uneven | corrugated | grooved part may make the airflow which follows an arc contact surface into a turbulent flow state.
According to a third aspect of the electromagnetic contactor of the present invention, the uneven portion is arranged in a zigzag pattern on the surface of the arc extinguishing chamber facing the contact of the pair of fixed contact and the contact of the movable contact. ing.
In addition, a fourth aspect of the electromagnetic contactor according to the present invention is such that the uneven portion has at least one of a concave portion and a convex portion having at least one of a cylindrical shape, a prismatic shape, a conical shape, a pyramid shape, and a hemispherical shape. Has been.
本発明によれば、アーク消弧室のアーク接触面に熱伝達率を高める凹凸部を点在させたので、アーク接触面の熱伝達率を高めることができ、熱交換量が飽和することなく、アークの冷却を十分に行うことが可能となる。その結果、アーク電界が高まり、所定のアーク電圧を得るためのアーク長を短くすることができるので、アークを引き伸ばすための消弧スペースを小さくすることができ、小型化・軽量化が可能となる。
また、アーク長が短くなると、遮断完了までの時間(アーク持続時間)が短くなり、固定接触子及び可動接触子の接点の消耗を抑制することが可能となり、コンタクタとしての長寿命化を図ることができる。
According to the present invention, since the uneven portions that increase the heat transfer coefficient are scattered on the arc contact surface of the arc extinguishing chamber, the heat transfer coefficient of the arc contact surface can be increased and the amount of heat exchange is not saturated. The arc can be sufficiently cooled. As a result, the arc electric field is increased, and the arc length for obtaining a predetermined arc voltage can be shortened. Therefore, the arc extinguishing space for extending the arc can be reduced, and the size and weight can be reduced. .
Also, when the arc length is shortened, the time until completion of interruption (arc duration) is shortened, and it becomes possible to suppress the consumption of the contacts of the stationary contact and the movable contact, thereby extending the life of the contactor. Can do.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る電磁開閉器の一例を示す断面図、図2は図1のA−A線上における接点装置の断面図である。図3は図1のB−B線上の断面図である。
これら図1〜図3において、10は電磁接触器であり、この電磁接触器10は接点機構を配置した接点装置100と、この接点装置100を駆動する電磁石ユニット200とで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an electromagnetic switch according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a contact device on line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
1 to 3,
接点装置100は、図1〜図3から明らかなように、接点機構101を収納する接点収納ケース102を有する。この接点収納ケース102は、金属製の下端部に外方と突出するフランジ部103を有する金属角筒体104と、この金属角筒体104の上端を閉塞する平板状のセラミック絶縁基板で構成される固定接点支持絶縁基板105と、金属角筒体104の内周側に配置された絶縁筒体140とを備えている。
金属角筒体104は、そのフランジ部103が後述する電磁石ユニット200の上部磁気ヨーク210にシール接合されて固定されている。
また、固定接点支持絶縁基板105には、中央部に後述する一対の固定接触子111及び112を挿通する貫通孔106及び107が所定間隔を保って形成されている。
As is apparent from FIGS. 1 to 3, the
The metal
Further, through
接点機構101は、図1に示すように、接点収納ケース102の固定接点支持絶縁基板105の貫通孔106及び107に挿通されて固定された一対の固定接触子111及び112を備えている。これら固定接触子111及び112のそれぞれは、固定接点支持絶縁基板105の貫通孔106及び107に挿通される上端に外方に突出するフランジ部113を有する支持導体部114と、この支持導体部114に連結されて固定接点支持絶縁基板105の下面側に配設され内方側を開放したC字状部115とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
C字状部115は、固定接点支持絶縁基板105の下面に沿って外側に延長する上板部116とこの上板部116の外側端部から下方に延長する中間板部117と、この中間板部117の下端側から上板部116と平行に内方側すなわち固定接触子111及び112の対面方向に延長する下板部118とで中間板部117及び下板部118で形成されるL字状に上板部116を加えたC字状に形成されている。
The C-
ここで、支持導体部114とC字状部115とは、支持導体部114の下端面に突出形成されたピン114aをC字状部115の上板部116に形成された貫通孔120内に挿通した状態で例えばロウ付け等によって固定されている。なお、支持導体部114及びC字状部115の固定は、ロウ付け等に限らず、ピン114aを貫通孔120に嵌合させたり、ピン114aに雄ねじを形成し、貫通孔120に雌ねじを形成して両者を螺合させたりしてもよい。
Here, the
そして、固定接触子111及び112のC字状部115にそれぞれ、アークの発生を規制する合成樹脂材製の絶縁カバー121が装着されている。この絶縁カバー121は、C字状部115の上板部116及び中間板部117の内周面を被覆するものである。
このように、固定接触子111及び112のC字状部115に絶縁カバー121を装着することにより、このC字状部115の内周面では下板部118の上面側のみが露出されて接点部118aとされている。
Then, an
As described above, by attaching the
そして、固定接触子111及び112のC字状部115内に両端部を配置するように可動接触子130が配設されている。この可動接触子130は後述する電磁石ユニット200の可動プランジャ215に固定された連結軸131に支持されている。この可動接触子130は、中央部の連結軸131の近傍が下方に突出する凹部132が形成され、この凹部132に連結軸131を挿通する貫通孔133が形成されている。
And the
連結軸131は、上端に外方に突出するフランジ部131aが形成されている。この連結軸131に下端側から接触スプリング134に挿通し、次いで可動接触子130の貫通孔133を挿通して、接触スプリング134の上端をフランジ部131aに当接させこの接触スプリング134で所定の付勢力を得るように可動接触子130を例えばCリング135によって位置決めする。
The connecting
この可動接触子130は、釈放状態で、両端の接点部と固定接触子111及び112のC字状部115の下板部118の接点部118aとが所定間隔を保って離間した状態となる。また、可動接触子130は、投入位置で、両端の接点部が固定接触子111及び112のC字状部115の下板部118の接点部118aに、接触スプリング134による所定の接触圧で接触するように設定されている。
In the released state, the
さらに、接点収納ケース102を構成する絶縁筒体140は、図1〜図3に示すように、例えば合成樹脂製の上端を開放した有底の角筒状に形成され、この絶縁筒体140の可動接触子130の側面に対向する位置に内方に突出する磁石収納ポケット141及び142が形成されている。この磁石収納ポケット141及び142には、アーク消弧用永久磁石143及び144が挿通されて固定されている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the insulating
このアーク消弧用永久磁石143及び144は、厚み方向に互いの対向面が同極例えばN極となるように着磁されている。そして、磁石収納ポケット141及び142の左右方向の外側にそれぞれアーク消弧室145及び146が形成されている。
これらアーク消弧室145及び146には、図2に拡大図示するように、アークが接触する内表面に例えば千鳥状に多数の円柱状突起147を配置した凹凸部148が形成されている。この凹凸部148はアーク消弧室145及び146の内表面を流れる気流を乱流状態とするとともに、表面積を増加させて熱伝達率を高めるように構成されている。
The arc extinguishing
In these
電磁石ユニット200は、図1に示すように、側面から見て扁平なU字形状の磁気ヨーク201を有し、この磁気ヨーク201の底板部202の中央部に円筒状補助ヨーク203が固定されている。この円筒状補助ヨーク203の外側にプランジャ駆動部としてのスプール204が配置されている。
このスプール204は、円筒状補助ヨーク203を挿通する中央円筒部205と、この中央円筒部205の下端部から半径方向外方に突出する下フランジ部206と、中央円筒部205の上端より僅かに下側から半径方向外方に突出する上フランジ部207とで構成されている。そして、中央円筒部205、下フランジ部206及び上フランジ部207で構成される収納空間に励磁コイル208が巻装されている。
As shown in FIG. 1, the
The
そして、磁気ヨーク201の開放端となる上端間に上部磁気ヨーク210が固定されている。この上部磁気ヨーク210は、中央部にスプール204の中央円筒部205に対向する貫通孔210aが形成されている。
そして、スプール204の中央円筒部205内に、底部と磁気ヨーク201の底板部202との間に復帰スプリング214を配設した可動プランジャ215が上下に摺動可能に配設されている。この可動プランジャ215には、上部磁気ヨーク210から上方に突出する上端部に半径方向外方に突出する周鍔部216が形成されている。
The upper
In the central
また、上部磁気ヨーク210の上面に、環状に形成された環状永久磁石220が可動プランジャ215の周鍔部216を囲むように固定されている。この環状永久磁石220は外形が長方形に形成され中央部に周鍔部216を囲む貫通孔221を有する。この環状永久磁石220は上下方向すなわち厚み方向に上端側を例えばN極とし、下端側をS極とするように着磁されている。なお、環状永久磁石220の貫通孔221の形状は周鍔部216の形状に合わせた形状とし、外周面の形状は円形、方形等の任意の形状とすることができる。同様に、環状永久磁石220の外形も長方形状に限らず、円形、六角形等の任意の形状とすることができる。
そして、環状永久磁石220の上端面に、環状永久磁石220と同一外形の補助ヨーク225が固定されている。
Further, an annular
An
そして、可動プランジャ215が、図1に示すように、非磁性体製で有底筒状に形成されたキャップ230で覆われ、このキャップ230の開放端に半径方向外方に延長して形成されたフランジ部231が上部磁気ヨーク210の下面にシール接合されている。これによって、接点収納ケース102及びキャップ230が上部磁気ヨーク210の貫通孔210aを介して連通される密封容器が形成されている。そして、接点収納ケース102及びキャップ230で形成される密封容器内に水素ガス、窒素ガス、水素及び窒素の混合ガス、空気、SF6等のガスが封入されている。
As shown in FIG. 1, the
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、固定接触子111が例えば大電流を供給する電力供給源に接続され、固定接触子112が負荷に接続されているものとする。
この状態で、電磁石ユニット200における励磁コイル208が非励磁状態にあって、電磁石ユニット200で可動プランジャ215を下降させる励磁力を発生していない釈放状態にあるものとする。この釈放状態では、可動プランジャ215が復帰スプリング214によって、上部磁気ヨーク210から離れる上方向に付勢される。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Now, it is assumed that the fixed
In this state, it is assumed that the
これと同時に、環状永久磁石220の磁力による吸引力が補助ヨーク225に作用されて、可動プランジャ215の周鍔部216が吸引される。このため、可動プランジャ215の周鍔部216の上面が補助ヨーク225の段差板部下面に当接している。
このため、可動プランジャ215に連結軸131を介して連結されている接点機構101の可動接触子130の接点部130aが固定接触子111及び112の接点部118aから上方に所定距離だけ離間している。このため、固定接触子111及び112間の電流路が遮断状態にあり、接点機構101が開極状態となっている。
At the same time, the attractive force due to the magnetic force of the annular
For this reason, the
このように、釈放状態では、可動プランジャ215に復帰スプリング214による付勢力と環状永久磁石220による吸引力との双方が作用しているので、可動プランジャ215が外部からの振動や衝撃等によって不用意に下降することがなく、誤動作を確実に防止することができる。
この釈放状態から、電磁石ユニット200の励磁コイル208を励磁すると、この電磁石ユニット200で励磁力を発生させて、可動プランジャ215を復帰スプリング214の付勢力及び環状永久磁石220の吸引力に抗して下方に押し下げる。
Thus, in the released state, both the urging force by the
When the
このように、可動プランジャ215が下降することにより、可動プランジャ215に連結軸131を介して連結されている可動接触子130も下降し、その接点部130aが固定接触子111及び112の接点部118aに接触スプリング134の接触圧で接触する。
このため、外部電力供給源の大電流が固定接触子111、可動接触子130、及び固定接触子112を通じて負荷に供給される閉極状態となる。
As described above, when the
For this reason, a closed state is reached in which a large current of the external power supply source is supplied to the load through the fixed
このとき、固定接触子111及び112と可動接触子130との間に可動接触子130を開極させる方向の電磁反発力が発生する。
しかしながら、固定接触子111及び112は、図1に示すように、上板部116、中間板部117及び下板部118によってC字状部115が形成されているので、上板部116及び下板部118とこれに対向する可動接触子130とで逆方向の電流が流れることになる。
At this time, an electromagnetic repulsive force is generated between the fixed
However, as shown in FIG. 1, the fixed
このため、固定接触子111及び112の下板部118が形成する磁界と可動接触子130に流れる電流の関係からフレミングの左手の法則により可動接触子130を固定接触子111及び112の接点部118aに押し付けるローレンツ力を発生することができる。
このローレンツ力によって、固定接触子111及び112の接点部118aと可動接触子130の接点部130a間に発生する開極方向の電磁反発力に抗することが可能となり、可動接触子130の接点部130aが開極することを確実に防止することができる。
Therefore, from the relationship between the magnetic field formed by the
By this Lorentz force, it becomes possible to resist the electromagnetic repulsion force in the opening direction generated between the
このため、可動接触子130を支持する接触スプリング134の押圧力を小さくすることができ、これに応じて励磁コイル208で発生する推力も小さくすることができ、電磁接触器全体の構成を小型化することができる。
この接点機構101の閉極状態から、負荷への電流供給を遮断する場合には、電磁石ユニット200の励磁コイル208の励磁を停止する。
これによって、電磁石ユニット200で可動プランジャ215を下方に移動させる励磁力がなくなることにより、可動プランジャ215が復帰スプリング214の付勢力によって上昇し、周鍔部216が補助ヨーク225に近づくに従って環状永久磁石220の吸引力が増加する。
For this reason, the pressing force of the
When the current supply to the load is cut off from the closed state of the
As a result, the exciting force that moves the
この可動プランジャ215が上昇することにより、連結軸131を介して連結された可動接触子130が上昇する。これに応じて接触スプリング134で接触圧を与えている間は可動接触子130が固定接触子111及び112に接触している。その後、接触スプリング134の接触圧がなくなった時点で可動接触子130が固定接触子111及び112から上方に離間する開極状態となる。
この開極状態となると、固定接触子111及び112の接点部118aと可動接触子130の接点部130aとの間にアークが発生し、このアークによって電流の通電状態が継続される。
As the
In this open state, an arc is generated between the
このとき、固定接触子111及び112のC字状部115の上板部116及び中間板部117を覆う絶縁カバー121が装着されているので、アークが固定接触子111及び112の接点部118aと可動接触子130の接点部130aとの間のみに発生させることができる。このため、アークの発生状態を安定させることができ、アークをアーク消弧室145又は146へ引き伸ばして消弧することができ、消弧性能を向上させることができる。
At this time, since the insulating
また、C字状部115の上板部116及び中間板部117が絶縁カバー121で覆われているので、可動接触子130の両端部とC字状部115の上板部116及び中間板部117の間の絶縁カバー121によって絶縁距離を確保することができ、可動接触子130の可動方向の高さを短縮することができる。したがって、接点装置100を小型化することができる。
Further, since the
さらに、固定接触子111,112の中間板部117の内側面には磁性体板119によって覆われているので、この中間板部117を流れる電流によって発生する磁場が磁性体板119によってシールドされる。このため、固定接触子111,112の接点部118a及び可動接触子130の接点部130a間に発生するアークによる磁場と中間板部117を流れる電流によって発生する磁場とが干渉することはなく、中間板部117を流れる電流によって発生する磁場にアークが影響されることを防止できる。
Further, since the inner surface of the
一方、アーク消弧用永久磁石143及び144の対向磁極面がN極であり、その外側がS極であるので、このN極が出た磁束が、平面から見て図4(a)に示すように、各アーク消弧用永久磁石143及び144固定接触子111の接点部118aと可動接触子130の接点部130aとの対向部のアーク発生部を可動接触子130の長手方向に内側から外側に横切ってS極に達して磁界が形成される。同様に、固定接触子112の接点部118aと可動接触子130の接点部130aのアーク発生部を可動接触子130の長手方向に内側から外側に横切ってS極に達して磁界が形成される。
On the other hand, since the opposing magnetic pole surfaces of the arc extinguishing
したがって、アーク消弧用永久磁石143及び144の磁束がともに固定接触子111の接点部118a及び可動接触子130の接点部130a間と、固定接触子112の接点部118a及び可動接触子130の接点部130a間を可動接触子130の長手方向で互いに逆方向に横切ることになる。
このため、固定接触子111の接点部118aと可動接触子130の接点部130aとの間では、図4(b)に示すように、電流Iが固定接触子111側から可動接触子130側に流れるとともに、磁束Φの向きが内側から外側に向かう方向となる。このため、フレミングの左手の法則によって、図4(c)に示すように、可動接触子130の長手方向と直交し且つ固定接触子111の接点部118aと可動接触子130との開閉方向と直交してアーク消弧室145側に向かう大きなローレンツ力Fが作用する。
Therefore, the magnetic fluxes of the arc extinguishing
For this reason, between the
このローレンツ力Fによって、固定接触子111の接点部118aと可動接触子130の接点部130aとの間に発生したアーク149が、図2に示すように、固定接触子111の接点部118aの側面からアーク消弧室145の内壁まで伸ばされ、この内壁に沿って可動接触子130の上面側に達するように大きく引き伸ばされる。
このように、アークがアーク消弧室145の内壁面に沿う状態となると、アーク消弧室145の内壁面に多数の突起147を突出させた凹凸部148が形成されている。このため、アーク消弧室145の内壁面の表面積が増加するとともに、壁面近傍の気流を乱して乱流とすることができ、アーク消弧室145の壁面への熱伝達率を大幅に高めることができるとともに、熱交換量の飽和を確実に抑制することができる。したがって、アークの熱をアーク消弧室145の壁面内に効率よく伝熱することにより、アークの冷却を十分に行うことが可能となる。
Due to the Lorentz force F, an
As described above, when the arc is in a state along the inner wall surface of the
この結果、アーク電圧を高めることができ、所定のアーク電圧を得るためのアーク長を短くすることができる。したがって、アークを引き伸ばすための消弧スペースを小さくすることができ、接点装置100の小型化・軽量化を図ることができる。
また、アーク長が短くなると、遮断完了までの時間(アーク持続時間)が短くなり、固定接触子及び可動接触子の接点の消耗を抑制することが可能となり、コンタクタとしての長寿命化を図ることができる。
As a result, the arc voltage can be increased, and the arc length for obtaining a predetermined arc voltage can be shortened. Therefore, the arc extinguishing space for extending the arc can be reduced, and the
Also, when the arc length is shortened, the time until completion of interruption (arc duration) is shortened, and it becomes possible to suppress the consumption of the contacts of the stationary contact and the movable contact, thereby extending the life of the contactor. Can do.
一方、固定接触子112の接点部118aと可動接触子130との間では、図4(b)に示すように、電流Iが可動接触子130側から固定接触子112側に流れるとともに、磁束Φの向きが内側から外側に向かう右方向となる。このため、フレミングの左手の法則によって、可動接触子130の長手方向と直交し且つ固定接触子112の接点部118aと可動接触子130との開閉方向と直交してアーク消弧室145側に向かう大きなローレンツ力Fが作用する。
On the other hand, between the
このローレンツ力Fによって、固定接触子112の接点部118aと可動接触子130との間に発生したアークが、可動接触子130の上面側からアーク消弧室145内に沿って大きく引き伸ばされる。ここでも、アーク消弧室145の内壁面に多数の円柱状突起147を配置した凹凸部148が形成されているので、前述した固定接触子111の接点部118aと可動接触子130との間と同様に熱伝達率を高めて、アークを十分に冷却し、アークを確実に遮断することができる。
By this Lorentz force F, the arc generated between the
一方、電磁接触器10の投入状態で、負荷側から直流電源側に回生電流が流れている状態で、釈放状態とする場合には、前述した図4(b)における電流の方向が逆となることから、ローレンツ力Fがアーク消弧室146側に作用し、アークがアーク消弧室146側に引き伸ばされることを除いては同様の消弧機能が発揮される。
このとき、アーク消弧用永久磁石143及び144は絶縁筒体140に形成された磁石収納ポケット141及び142内に配置されているので、アークが直接アーク消弧用永久磁石143及び144に接触することがない。このため、アーク消弧用永久磁石143及び144の磁気特性を安定して維持することができ、遮断性能を安定化させることができる。
On the other hand, when the
At this time, since the arc extinguishing
また、絶縁筒体140によって、金属製の角筒体104の内周面を覆って絶縁できるので、電流遮断時のアークの短絡がなく、確実に電流遮断を行うことができる。
さらに、絶縁機能、アーク消弧用永久磁石143及び144の位置決め機能及びアーク消弧用永久磁石143及び144のアークからの保護機能を1つの絶縁筒体140で行うことができるので、製造コストを低減させることができる。
Further, since the insulating
Furthermore, since the insulating function, the positioning function of the arc extinguishing
なお、上記実施形態においては、凹凸部148を多数の円柱状突起147で構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、三角柱、四角柱や、六角柱、八角柱等の角柱形状や、円錐や三角錐、四角錐等の多角錐等の錐形状や、半球形状等の任意の形状とすることができる他、突起に代えて凹部を形成するようにしてもよい。
また、凹凸部148は絶縁筒体140の内周面の全面に設ける必要はなく、少なくとも開極時に発生するアークが触れる内壁面にのみ形成すればよい。
In the above embodiment, the case where the concavo-
Further, the
また、上記実施形態においては、接点装置100の接点収納ケース102を金属角筒体104と固定接点支持絶縁基板105と絶縁筒体140で構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、固定接点支持絶縁基板105を省略して、下端を開放した桶状の絶縁筒体とその下面を覆う絶縁底板とで構成することができる。
また、接点機構101も上記実施形態の構成に限定されるものではなく、任意の構成の接点機構を適用することができる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
Moreover, the
例えば、図5(a)及び(b)に示すように、支持導体部114にC字状部115における上板部116を省略した形状となるL字状部160を連結するようにしてもよい。この場合でも、固定接触子111及び112に可動接触子130を接触させた閉極状態で、L字状部160の垂直板部を流れる電流によって生じる磁束を固定接触子111及び112と可動接触子130との接触部に作用させることができる。このため、固定接触子111及び112と可動接触子130との接触部における磁束密度を高めて電磁反発力に抗するローレンツ力を発生させることができる。
また、図6(a)及び(b)に示すように、凹部132を省略して平板状に形成するようにしてもよい。
For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, an L-shaped
Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
また、上記実施形態においては、可動プランジャ215に連結軸131を螺合させる場合について説明したが、螺合に限らず、任意の接続方法を適用することができ、さらには可動プランジャ215と連結軸131とを一体に形成するようにしてもよい。
また、連結軸131と可動接触子130との連結が、連結軸131の先端部にフランジ部131aを形成し、接触スプリング134及び可動接触子130を挿通してから可動接触子130の下端をCリングで固定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、連結軸131のCリング位置に半径方向に突出する位置決め大径部を形成し、これに可動接触子130を当接させてから接触スプリング134を配置し、この接触スプリング134の上端をCリングによって固定するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the connecting
In addition, the connection between the connecting
また、電磁石ユニット200についても、上記構成に限定されるものではなく、任意の構成の電磁石ユニットを適用することができ、要は可動接触子130を固定接触子111及び112に対して接離可能に駆動できればよいものである。
また、上記実施形態においては、接点収納ケース102及びキャップ230で密封容器を構成し、この密封容器内にガスを封入する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、遮断する電流が低い場合にはガス封入を省略するようにしてもよい。
Further, the
In the above embodiment, the case where the
10…電磁接触器、11…外装絶縁容器、100…接点装置、101…接点機構、102…接点収納ケース、104…金属角筒体、105…固定接点支持絶縁基板、111,112…固定接触子、114…支持導体部、115…C字状部、121…絶縁カバー、130…可動接触子、130a…接点部、131…連結軸、134…接触スプリング、140…絶縁筒体、141,142…磁石収納ポケット、143,144…アーク消弧用永久磁石、145,146…アーク消弧室、147…円柱状突起、148…凹凸部、200…電磁石ユニット、201…磁気ヨーク、203…円筒状補助ヨーク、204…スプール、208…励磁コイル、210…上部磁気ヨーク、214…復帰スプリング、215…可動プランジャ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記アーク消弧室を形成する前記絶縁筒体のアーク接触面に熱伝達率を高める凹凸部を点在させたことを特徴とする電磁接触器。 A movable contact is arranged so as to be able to contact and separate with respect to a pair of fixed contacts arranged at predetermined intervals in an insulating cylinder made of synthetic resin having insulating properties of the contact housing case, and a pair of the insulating cylinders Forming an arc extinguishing chamber at a position where the contact position between the contact of the fixed contact and the contact of the movable contact intersects with the extending direction of the movable contact;
An electromagnetic contactor characterized in that the arc contact surface of the insulating cylindrical body forming the arc extinguishing chamber is interspersed with uneven portions for increasing the heat transfer coefficient .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013142056A JP6309717B2 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Magnetic contactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013142056A JP6309717B2 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Magnetic contactor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015015195A JP2015015195A (en) | 2015-01-22 |
JP6309717B2 true JP6309717B2 (en) | 2018-04-11 |
Family
ID=52436790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013142056A Active JP6309717B2 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Magnetic contactor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6309717B2 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5361664U (en) * | 1976-10-29 | 1978-05-25 | ||
JPS54111760U (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-06 | ||
US5753877A (en) * | 1996-02-20 | 1998-05-19 | Eaton Corporation | Circuit breaker terminal tubulator protection assembly for diverting discharged ionized gasses |
JP2012199137A (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Panasonic Corp | Relay device |
JP5684650B2 (en) * | 2011-05-19 | 2015-03-18 | 富士電機株式会社 | Magnetic contactor |
JP5727862B2 (en) * | 2011-05-19 | 2015-06-03 | 富士電機機器制御株式会社 | Magnetic contactor |
-
2013
- 2013-07-05 JP JP2013142056A patent/JP6309717B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015015195A (en) | 2015-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017120793A (en) | Electromagnetic contactor | |
JP5684650B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP5727862B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP5965218B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP5684649B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP5778989B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP5767508B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP5990090B2 (en) | electromagnetic switch | |
JP5727860B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP5864902B2 (en) | Assembling method of arc extinguishing chamber of magnetic contactor | |
JP5990091B2 (en) | electromagnetic switch | |
JP6171320B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP7076633B2 (en) | DC relay | |
JP5727861B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP6281301B2 (en) | Contact device and electromagnetic contactor using the same | |
JP2013191326A (en) | Switch | |
JP6291871B2 (en) | Contact device and electromagnetic contactor using the same | |
JP2014107050A (en) | Electromagnetic contactor | |
JP6309717B2 (en) | Magnetic contactor | |
JP2015176810A (en) | electromagnetic contactor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170411 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170602 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180315 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6309717 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |