帶二段保護的輔助觸頭裝置的製作方法
2023-05-14 21:22:41
專利名稱：帶二段保護的輔助觸頭裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種接觸器的輔助觸頭裝置，特別是帶二段保護的接觸器的輔助觸頭裝置，屬於低壓電器領域。
背景技術：
接觸器作為一種量大、面廣的控制電器，用於在控制電路中，遠距離接通、分斷電路及控制電動機起動、停止、運轉中分斷、電容器組的切換、功率因數補償等，特別是在具有加熱、製冷、變頻、電磁鐵、起重等使用場所中，因存在電容性負載、電感性負載或電容性、電感性的混合負載，這些設備在運行時，在電路中會產生比額定工作電流大100倍，甚至更高倍數的浪湧電流，此浪湧電流對接觸器的主觸頭有極大的損害，會降低其電氣壽命，甚至燒毀接觸器。
目前，在國際、國內市場上，為限制浪湧電流對接觸器主觸頭的不利影響，普遍採用的方案是在接觸器上增加輔助觸頭組，為避免功率失常(接觸器的主觸頭熔接、異常溫升等)，接觸器必須承受達到電容器組額定電流I. 5倍的永久性電流和接觸器的主觸頭閉合時短暫而大的峰值電流，通過輔助觸頭組配置的阻尼電阻、或者阻尼電阻與強制放電電阻的迴路與接觸器的主觸頭相關聯，實現對浪湧電流的限制，進而開發出切換電容器接觸器。
這類切換電容器接觸器普遍設計為輔助觸頭組的常開觸頭串聯兩個阻尼電阻，常開觸頭在接觸器的主觸頭接通前先行接通，在主觸頭分斷後再分斷，在幾個毫秒內，將浪湧電流限制在額定工作電流的20倍以下，實現了限制浪湧電流對接觸器的主觸頭的損害，提高其電氣壽命輔助觸頭組的常閉觸頭組串聯一強制放電電阻，當接觸器的主觸頭分斷後對電容器組進行強制放電，以保證電容器組在第二次投放時其剩餘電壓不大於50V，避免阻尼電阻及接觸器的主觸頭損壞。這類對接觸器的主觸頭實現接通、分斷的一次式保護，我們稱之為一段式保護。
但是，這種一段式保護存在一缺陷，如在低壓工業設施中，電容器組主要用於無功功率的補償(提高功率因數)，當這些電容器組通電時，將在瞬變過程期間(lms-2ms)產生大幅度(達到100倍額定電流，甚至更高倍數的電流)及高頻率(3kHz-15kHz)的過電流。 這種電流峰值的幅度稱為「浪湧峰 值電流」，其大小主要與以下因素相關
I.網絡電感
2.變壓器功率和短路電壓
3.功率因數補償類型。
當接觸器在接通電容器組時，接觸器的主觸頭、所述輔助觸頭組均在同時運行中， 存在阻尼電阻在幾個毫秒內，無法將浪湧電流限制在額定工作電流的20倍以下或直接將阻尼電阻燒毀，不能達到保護接觸器的主觸頭免受浪湧電流傷害的目的，換言之，這種一段式保護使浪湧峰值電流急劇下降的速度不夠，存在燒損阻尼電阻、接觸器主觸頭、電容器組的隱患。發明內容
鑑於上述背景，本發明的目的是提供一種帶二段保護的輔助觸頭裝置，它能使浪湧峰值電流急劇下降，達到保護接觸器的主觸頭、阻尼電阻、電容器組免受傷害，提高接觸器、電容器組、阻尼電阻的電氣壽命的效果。
為達到上述目的，本發明採用如下技術方案
一種帶二段保護的輔助觸頭裝置，包括一箱體，其特徵在於
所述箱體內容納支撐動輔助觸頭的輔助觸頭支持
所述箱體內容納至少一對常閉輔助觸頭和兩對常開輔助觸頭
所述常閉觸頭串聯強制放電電阻
所述兩對常開觸頭均串聯阻尼電阻，兩對常開觸頭之間的阻尼電阻並聯連接。
進一步地
所述輔助觸頭支持由接觸器的主觸頭支持驅動。
所述兩對常開觸頭的觸頭開距不相同。
當接觸器的主觸頭支持和輔助觸頭支持在同時運行的過程中，因兩對常開輔助觸頭的觸頭開距存在一差值，通過兩對常開輔助觸頭上動輔助觸頭與靜輔助觸頭在接通或分斷時的位置發生兩次變化，即接入迴路中阻尼電阻值發生兩次變化，完成兩次限制浪湧峰值電流，同上述切換電容器接觸器相比，增加了一段保護，故稱為二段式保護。
本發明的有益效果是
與一般的切換電容器接觸器相比，本輔助觸頭裝置通過增加一組阻尼電阻，達到接觸器在接通、分斷因電路中電容性負載、電感性負載，或電容性、電感性的混合負載產生的較大的浪湧電流時，能夠及時、快速地限制電路中的浪湧峰值電流，使浪湧峰值電流急劇下降至規定值，保證接觸器的正常工作，實現了限制浪湧電流對接觸器的主觸頭、電容器組、阻尼電阻的損害，提高了接觸器、電容器組、阻尼電阻的電氣壽命。
圖I為本發明線路原理圖
圖2為本發明處於初始位置的示意圖
圖3為本發明第一對常開觸頭組閉合時的示意圖
圖4為本發明兩對常開觸頭組完全閉合時的示意圖。
具體實施方式
本發明提供了一種帶二段保護的輔助觸頭裝置，它能滿足接觸器在接通、分斷電容性負載、電感性負載，或電容性、電感性的混合負載時，快速限制在電路中產生的浪湧峰值電流的輔助裝置，以保護接觸器的主觸頭、電容器組等免受浪湧峰值電流傷害而降低其電氣壽命甚至燒毀接觸器和電容器組的情況，它可很方便地與接觸器實現組合，構成一切換電容器接觸器。
本發明輔助觸頭裝置包括箱體，箱體中裝有基座、輔助觸頭支持、若干輔助觸頭、 強制放電電阻、阻尼電阻、導線。每對輔助觸頭由動輔助觸頭和靜輔助觸頭組成，該動輔助觸頭可與靜輔助觸頭實現接通和分斷，使得該對輔助觸頭的狀態發生改變。本發明的箱體內容納至少一對常閉輔助觸頭和兩對常開輔助觸頭，其中常閉觸頭串聯強制放電電阻 兩對常開觸頭均串聯阻尼電阻，兩對常開觸頭之間的阻尼電阻並聯連接。
所述輔助觸頭裝置能安裝在一接觸器(電磁式、永磁式、電子式等)上，以使輔助觸頭支持能被接觸器的主觸頭支持驅動。
當接觸器的控制迴路通電時，接觸器的主觸頭支持向下運行，輔助觸頭支持被接觸器的主觸頭支持驅動向下運行，輔助觸頭支持首先帶動常閉輔助觸頭分斷，然後，兩對常開輔助觸頭中開距較小的常開輔助觸頭接通，接入一組阻尼電阻，完成第一階段對接觸器在接通過程中產生的浪湧峰值電流的限制輔助觸頭支持繼續向下運行一定距離後，兩對常開輔助觸頭中開距較大的常開輔助觸頭接通，並聯接入另一組阻尼電阻，完成第二階段對接觸器在接通過程中產生的浪湧峰值電流的限制輔助觸頭支持再繼續向下運行一定距離後，接觸器的主觸頭才接通，至此實現了兩對常開輔助觸頭在接觸器的主觸頭接通前先行接通，達到限制接觸器在接通過程中產生的浪湧峰值電流的目的。
當接觸器的控制迴路斷電時，接觸器的主觸頭支持向上運行，輔助觸頭支持被接觸器的主觸頭支持驅動向上運行，接觸器的主觸頭支持首先帶動接觸器的主觸頭分斷，然後，輔助觸頭支持繼續向上運行一定距離後，兩對常開輔助觸頭中開距較大的常開輔助觸頭先分斷，斷開一組阻尼電阻，完成第一階段對接觸器在分斷過程中產生的浪湧峰值電流的限制輔助觸頭支持再繼續向上運行一定距離後，兩對常開輔助觸頭中開距較小的常開輔助觸頭再分斷，斷開另一組阻尼電阻，完成第二階段對接觸器在分斷過程中產生的浪湧峰值電流的限制，至此實現了兩對常開輔助觸頭在接觸器的主觸頭分斷後才分斷，達到限制接觸器在分斷過程中產生的浪湧峰值電流的目的最後，輔助觸頭支持再繼續向上運行一定距離後，常閉輔助觸頭接通，接入強制放電電阻，實現對電容器組的強制放電，以保證電容器組在第二次投放時其剩餘電壓不大於50V，避免阻尼電阻及接觸器的主觸頭損壞。
下面結合附圖和具體實施方式
進一步說明
圖I所示是本發明輔助觸頭裝置的線路原理圖。
在初始狀態時，常閉輔助觸頭6(由活動的動輔助觸頭61、靜止的靜輔助觸頭62組成)閉合，所連接的常閉輔助觸頭6處於接通狀態，強制放電電阻5與電容器組接通此時， 常開輔助觸頭2 (由動輔助觸頭21、靜輔助觸頭22組成)的開距大於常開輔助觸頭4 (由活輔助觸頭41、靜輔助觸頭42組成)的開距。
本發明的原理是
在初始狀態時，輔助觸頭6閉合，所連接的常閉輔助觸頭處於閉合狀態，強制放電電阻5被連接在線路中，此時常開輔助觸頭組2的開距大於常開輔助觸頭組4的開距。
當接觸器的控制迴路通電時，在接觸器的主觸頭支持驅動輔助觸頭支持運行過程中，輔助觸頭動作順序為常閉輔助觸頭6首先斷開，常開輔助觸頭4隨後閉合，而後，常開輔助觸頭2再閉合，主觸頭最後閉合。當常開輔助觸頭4閉合而常開輔助觸頭2未閉合時， 線路中利用阻尼電阻3對接觸器在接通過程中產生的浪湧峰值電流的限制，此為接觸器接通過程中的第一段保護，此後，主觸頭支持驅動輔助觸頭支持繼續運行，帶動常開輔助觸頭 2隨後閉合，此時，線路中除阻尼電阻3限制浪湧電流峰值外，又並聯了阻尼電阻I限制浪湧峰值電流，此為接觸器接通過程中的第二段保護。此過程就實現了 兩常開輔助觸頭2、4在接觸器的主觸頭接通前先行接通，達到限制接觸器在接通過程中產生的浪湧峰值電流的目的。
當接觸器的控制迴路斷電時，在接觸器的主觸頭支持驅動輔助觸頭支持運行過程中，接觸器的主觸頭首先斷開，然後，輔助觸頭4和輔助觸頭2依次斷開，在接觸器的主觸頭已經斷開而輔助觸頭2未斷開時，線路中利用阻尼電阻I對接觸器在分斷過程中產生的浪湧峰值電流的限制，此為接觸器分斷過程中的第一段保護，此後，主觸頭支持驅動輔助觸頭支持繼續運行，帶動常開輔助觸頭4隨後斷開，此時，線路中除阻尼電阻I限制浪湧電流峰值外，又並聯了阻尼電阻3限制浪湧峰值電流，此為接觸器分斷過程中的第二段保護。此過程就實現了 常開輔助觸頭2、4在接觸器的主觸頭分斷後才分斷，達到限制接觸器在分斷過程中產生的浪湧峰值電流的目的最後，輔助觸頭支持再繼續運行一定距離後，常閉輔助觸頭6接通，接入強制放電電阻5，實現對電容器組的強制放電，以保證電容器組在第二次投放時其剩餘電壓不大於50V，避免阻尼電阻1、3及接觸器的主觸頭損壞。
圖2所示是本發明輔助觸頭裝置處於初始位置的示意圖。
導線A連接接觸器的ILl端，導線B連接接觸器的4T2端，導線C連接接觸器的 2T1端，活動的輔助觸頭21、41、61卡裝在輔助觸頭支持7上，靜止的輔助觸頭22、42、62卡裝在基座8上，此狀態下，A端和C端的阻尼電阻I，通過輔助觸頭組2控制，阻尼電阻3通過輔助觸頭組4控制，其中常開輔助觸頭組2的開距Hl大於輔助觸頭組4的開距H2 B端和C端的強制放電電阻5，通過輔助觸頭組6控制。
圖3所示是本發明輔助觸頭裝置第一對常開觸頭閉合時的示意圖。
第一對常開輔助觸頭4閉合的過程為輔助觸頭支持7被接觸器的主觸頭支持驅動向下運行，輔助觸頭支持7首先帶動常閉輔助觸頭6分斷，然後，常開輔助觸頭4接通，接入一組阻尼電阻3，完成第一階段對浪湧峰值電流的限制。
圖4所示是本發明輔助觸頭裝置的兩對常開觸頭完全閉合時的示意圖。
當接觸器的控制迴路通電時，接觸器的主觸頭支持向下運行，輔助觸頭支持7被接觸器的主觸頭支持驅動向下運行，輔助觸頭支持7首先帶動常閉輔助觸頭6分斷，然後， 常開輔助觸頭4接通，接入一組阻尼電阻3，完成第一階段對接觸器在接通過程中產生的浪湧峰值電流的限制輔助觸頭支持7繼續向下運行一定距離後，常開輔助觸頭2接通，接入另一組阻尼電阻1，完成第二階段對接觸器在接通過程中產生的浪湧峰值電流的限制輔助觸頭支持7再繼續向下運行一定距離後，接觸器的主觸頭才接通，此時，就實現了兩對常開輔助觸頭2、4在接觸器的主觸頭接通前先行接通，達到限制接觸器在接通過程中產生的浪湧峰值電流的目的。
接觸器控制迴路斷電時，觸頭的動作順序是
當接觸器的控制迴路斷電時，接觸器的主觸頭支持向上運行，輔助觸頭支持7被接觸器的主觸頭支持驅動向上運行，接觸器的主觸頭支持首先帶動接觸器的主觸頭分斷， 然後，輔助觸頭支持7繼續向上運行一定距離後，常開輔助觸頭2分斷，斷開一組阻尼電阻 1，完成第一階段對接觸器在分斷過程中產生的浪湧峰值電流的限制輔助觸頭支持7再繼續向上運行一定距離後，常開輔助觸頭4分斷，斷開另一組阻尼電阻3，完成第二階段對接觸器在分斷過程中產生的浪湧峰值電流的限制，此時，就實現了常開輔助觸頭2、4在接觸器的主觸頭分斷後才分斷，達到限制接觸器在分斷過程中產生的浪湧峰值電流的目的最後，輔助觸頭支持7再繼續向上運行一定距離後，常閉輔助觸頭6接通，接入強制放電電阻 5，實現對電容器組的強制放電，以保證電容器組在第二次投放時其剩餘電壓不大於50V，避免阻尼電阻1、3及接觸器的主觸頭損壞。
在本發明的其它實施例中兩對常開輔助觸頭還可以製成開距Hl小於H2，只要二者開距有一定差值(即不為 O)即可。
每對常開輔助觸頭串聯的阻尼電阻和常閉輔助觸頭串聯的強制放電電阻可以是一個或兩個，也可以是多個，電阻阻值則根據需要選取。
上述的實施例並不對本發明所要求的保護範圍構成任何形式的限制，本發明的權利要求書覆蓋了所有的修改和變更，因此，針對上述實施例做出種種修改和變化均屬於本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種帶二段保護的輔助觸頭裝置，包括一箱體，其特徵在於所述箱體內容納支撐動輔助觸頭的輔助觸頭支持所述箱體內容納至少一對常閉輔助觸頭和兩對常開輔助觸頭所述常閉觸頭串聯強制放電電阻所述兩對常開觸頭均串聯阻尼電阻，兩對常開觸頭之間的阻尼電阻並聯連接。
2.如權利要求I所述的帶二段保護的輔助觸頭裝置，其特徵在於所述輔助觸頭支持由接觸器的主觸頭支持驅動。
3.如權利要求I所述的帶二段保護的輔助觸頭裝置，其特徵在於所述兩對常開觸頭的觸頭開距不相同。
全文摘要
一種帶二段保護的輔助觸頭裝置，包括一箱體，箱體內容納支撐動輔助觸頭的輔助觸頭支持，以及至少一對常閉輔助觸頭和兩對常開輔助觸頭所述常閉觸頭串聯強制放電電阻所述兩對常開觸頭均串聯阻尼電阻，兩對常開觸頭之間的阻尼電阻並聯連接。所述兩對常開觸頭的觸頭開距不相同。本發明通過增加一組阻尼電阻，能夠及時、快速地限制電路中的浪湧峰值電流，使浪湧峰值電流急劇下降至規定值。特別適用於保護線路中因電容件負載、電感件負載或電容件、電感件的混合負載而產生的浪湧電流峰值對接觸器的主觸頭、阻尼電阻、電容器組的損害或降低其電氣壽命。
文檔編號H01H50/54GK102881517SQ20111019348
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月11日 優先權日2011年7月11日
發明者南寅, 汪從禮, 孟令乾 申請人:北京人民電器廠有限公司