磁電式接觸器的製作方法

2023-04-23 16:26:01

專利名稱：磁電式接觸器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用磁場操作的磁電式接觸器。
背景技術：
傳統的用於控制供電線路或電器設備的開關或繼電器通常採用手動或機械控制觸頭關閉的結構，特別是機械式電開關，觸頭的關閉位置中觸頭壓力通常是由兩個相互橫向偏置的彈簧提供的，其帶來的直接問題是如果彈簧向觸頭施加壓力過大，必須增大彈簧的彈性勢能，造成該開關的打開或閉合操作困難；而彈簧向觸頭施加壓力過小，易使觸頭產生顫抖和發熱，直接影響開關的使用壽命。
為了解決人工或機械操作電開關或繼電器或類似裝置所存在的問題，CN2314468Y公告了一種名稱為「一種換向接觸器」的專利技術。該接觸器採用安裝在一個殼體內的上下兩個導磁線圈，在其中間設置有上下吸鐵的結構。當導磁線圈分別通電時，會使上下兩個吸鐵動作，並分別導通兩個靜觸頭，進而達到換向或開關的目的。但，不論該開關處於哪個狀態，必須有一個導磁線圈處於與電源接通的狀態，進而浪費電源。
為此，CN1301030A公告了一種名稱為「節能電控開關」，它具有一個開關組件，該開關組件的閉合與斷開分別通過閉合控制機構和斷開控制機構控制，而這兩個控制機構由電磁線圈的磁芯驅動，即當電磁線圈短暫通電後，驅動鐵芯運動一個位置，再通過卡住式機械機構限制鐵芯移動，以解決長時間通電所造成的能源浪費問題。然而，採用兩套控制機構控制鐵芯動作，致使其結構較為複雜和成本的提高；而機械卡住鐵芯的結構也使其不能靈活轉換，且接觸頭之間易產生火花，進而影響其使用壽命。

發明內容
本實用新型的任務是提供一種利用永磁鐵控制其工作狀態的磁電式接觸器，以解決上述問題。
本實用新型所提出的磁電式接觸器，具有一個觸頭單元和與該觸頭單元相連接的並使觸頭單元的觸頭保持有斷開趨勢的蓄能構件，以及可操縱蓄能構件蓄能或釋放能量並使觸頭單元的觸頭閉合或斷開的電磁驅動組件。電磁驅動組件可直接控制觸頭單元處於閉合或斷開兩種工作狀態，當想使其閉合時，由電磁驅動組件產生預定強度的磁場，並強制蓄能部件蓄能的同時迫使觸頭閉合，而想使其斷開時，再將磁場所產生的磁力消失，通過蓄能部件釋放的能量將觸頭斷開。
所述電磁驅動組件具有一個周邊封閉的腔體，在該腔體的兩端設置有勵磁線圈，其中部設置有通過連杆限定的且由磁線圈所產生的磁場驅動的永磁鐵，腔體的周邊設置有可使腔體與觸頭單元之間形成屏蔽和導磁兩個區域的罩體，屏蔽區域由環繞腔體周邊且由大於或等於永磁鐵軸向長度的可起屏蔽作用的鐵磁質材料構成，而導磁區域由順磁物質或抗磁物質與鐵磁質材料共同組成。環形鐵磁質的磁通量為零，故在屏蔽狀態下永磁鐵對銜鐵沒有吸引作用，致使觸發單元的觸頭打開，而永磁材料在鐵磁質材料和順磁物質或抗磁物質所組成的導磁區域內時，可使鐵磁質材料能產生一定的磁通量，從而將觸頭吸合。
所述屏蔽區域的鐵磁質材料優選於軟鐵，而導磁區域的順磁物質或抗磁物質優選於鋁金屬，且鋁金屬被安裝在所述軟鐵之間。所述腔體上還設置有一個手動開關。
所述觸頭單元具有至少兩個相隔預定距離且分別與用電路連接的靜觸頭，和由橫杆件連接的且與靜觸頭的位置相對應的兩個動觸頭，及安裝在所述橫杆件上的銜鐵構成。蓄能構件可由壓縮彈簧構成。
由於導磁線圈在通電的瞬間即可使永磁鐵從屏蔽區移動到導磁區或者從導磁區移動到屏蔽區，就可以將銜鐵吸住或者斷開，使接觸器的動靜觸頭處於導通或斷開狀態，而不再需要外接電源來維持，所以，該接觸器不耗電，同時，只要求永磁鐵具有預定的磁力，就可使動靜觸頭之間牢固地接觸，不會出現發熱和顫抖現象，且沒有噪音，可極大地降低故障和事故率。


附圖1是磁電式接觸器在斷開時的剖面結構示意圖；附圖2是磁電式接觸器在關閉時的剖面結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1和圖2，這兩個附圖能反映出本實用新型一個實施例的整體結構。該種磁電式接觸器，主要由觸頭單元1和蓄能構件2，以及電磁驅動組件構成。
觸頭單元1具有兩個相隔預定距離的且由橫杆件11連接的動觸頭12和與動觸頭12的位置相對應的兩個靜觸頭13，及通過安裝在所述橫杆件11中部且朝向靜觸頭13方向的豎杆件14和安裝在豎杆件14下端的銜鐵15。而蓄能構件2採用的是一個套在豎杆件14上的壓縮彈簧構成，在沒有外力作用下，蓄能構件2使動靜觸頭(12，13)之間總保持有斷開趨勢。
電磁驅動組件具有一個基本上是圓柱形的腔體3，在該腔體3的兩端分別設置有勵磁線圈31和32，其圓柱形的周邊由三部分構成，在靠近勵磁線圈31的周邊設置有一定長度的鐵磁質材料如軟鐵33，由於軟鐵33是一個環形，它在其所環繞的區域內形成一個屏蔽區域39。在靠近勵磁線圈32的周邊設置有較窄的鐵磁質材料即軟鐵33，且在軟鐵33和軟鐵33之間安裝有一周的順磁物質即鋁金屬35，軟鐵33和鋁金屬35構成一個導磁區域36。腔體3的中部設置有一塊永磁鐵37，該永磁鐵37的軸向長度基本上與軟鐵33的長度相同或者略小於軟鐵33的長度。永磁鐵37通過設置在其兩端中部的連杆38將其限定腔體3內，且連杆38分別穿過勵磁線圈31和32的中部且延伸出腔體3外。
當勵磁線圈31通電的瞬間所產生的磁場與永磁鐵37相吸，迫使永磁鐵37進入屏蔽區域39，此時，永磁鐵37不能吸引銜鐵15，致使動靜觸頭(12，13)斷開；而當勵磁線圈32通電的瞬間又將永磁鐵37吸引到導磁區域36內，此時永磁鐵37所產生的磁力可將銜鐵15吸住，致使動靜觸頭(12，13)閉合，同時壓縮彈簧被壓縮蓄能。所述的勵磁線圈31和32在瞬間導通後即可實現動靜觸頭12和13的斷開或者閉合，然後即可與電源斷開，故該種接觸器節電。
考慮到供電網絡在停電時對該接觸器的影響問題，所以在腔體3的可操作部位還設置有一個手動開關，以解決上述問題。
權利要求1.一種磁電式接觸器，其特徵在於具有一個觸頭單元和與該觸頭單元相連接的並使觸頭單元的觸頭保持有斷開趨勢的蓄能構件，以及可操縱蓄能構件蓄能或釋放能量並使觸頭單元的觸頭閉合或斷開的電磁驅動組件。
2.根據權利要求1所述的磁電式接觸器，其特徵在於所述電磁驅動組件具有一個周邊封閉的腔體，在該腔體的兩端設置有勵磁線圈，其中部設置有通過連杆限定的且由磁線圈所產生的磁場驅動的永磁鐵，腔體的周邊設置有可使腔體與觸頭單元之間形成屏蔽和導磁兩個區域的罩體。
3.根據權利要求2所述的磁電式接觸器，其特徵在於所述屏蔽區域由環繞腔體周邊且由大於或等於永磁鐵軸向長度的可起屏蔽作用的鐵磁質材料構成，而導磁區域由順磁物質或抗磁物質與鐵磁質材料共同組成。
4.根據權利要求3所述的磁電式接觸器，其特徵在於所述屏蔽區域的鐵磁質材料優選於軟鐵，而導磁區域的順磁物質或抗磁物質優選於鋁金屬，且鋁金屬被安裝在所述軟鐵之間。
5.根據權利要求1所述的磁電式接觸器，其特徵在於所述觸頭單元具有至少兩個相隔預定距離且分別與用電路連接的靜觸頭，和由橫杆件連接的且與靜觸頭的位置相對應的兩個動觸頭，及安裝在所述橫杆件上的銜鐵構成。
6.根據權利要求1所述的磁電式接觸器，其特徵在於所述蓄能構件可由壓縮彈簧構成。
7.根據權利要求2所述的磁電式接觸器，其特徵在於所述腔體上還設置有一個手動開關。
專利摘要本實用新型涉及一種磁電式接觸器，它具有一個觸頭單元和與該觸頭單元相連接的並使觸頭單元的觸頭保持有斷開趨勢的蓄能構件，以及可操縱蓄能構件蓄能或釋放能量並使觸頭單元的觸頭閉合或斷開的電磁驅動組件。該接觸器的觸頭無論處於導通或斷開狀態，均不再需要外接電源維持，所以，該接觸器不耗電，同時，動靜觸頭能牢固地接觸，不會出現發熱和顫抖現象，且沒有噪音，可極大地降低故障和事故率。
文檔編號H01H3/00GK2653683SQ0328488
公開日2004年11月3日 申請日期2003年8月29日 優先權日2003年8月29日
發明者劉明清 申請人:劉明清