磁接觸器的製作方法
2023-07-21 02:56:41
專利名稱：磁接觸器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有固定接觸件和可動接觸件並插入電流通路的磁接觸器，特別是一種便於熄滅在從固定接觸件打開可動接觸件時、即在電流切斷時所產生的電弧的磁接觸器。
背景技術：
磁接觸器安裝在用於電動車輛、混合車輛等的高壓直流電源迴路中。在專利文獻 I中公開的為柱塞型磁接觸器的傳統磁接觸器的示例如圖9和10中所示包括一對固定接觸件101和102，這些固定接觸件設置在外殼100中且兩者間隔開一預定距離；可動接觸件 103和104，這些可動接觸件與固定接觸件101和102相對設置並允許相對於固定接觸件作閉合和打開運動；可動接觸件保持件105，該可動接觸件保持件在成對的可動接觸件的兩端部處保持它們；以及一對滅弧裝置106和107，以熄滅在成對的固定接觸件101和102與成對的可動接觸件103和104之間的接觸間隙內產生的電弧。每個滅弧裝置106和107都由成對的永磁體構成，這些永磁體的磁極表面跨越使相對磁極露出的接觸間隙而相對。下面參見圖10到13來描述此類傳統示例的滅弧操作的原理。在電流承載狀態下，可動接觸件保持件105已使可動接觸件103和104與固定接觸件101和102接觸，以允許電流從固定接觸件101經過可動接觸件103和104流到固定接觸件102。在電流切斷狀態下，可動接觸件保持件105通過螺管線圈(未在附圖中示出)向上運動，以使可動接觸件 103和104與固定接觸件101和102分離。如圖11中所示，從電流承載狀態轉變成電流切斷狀態在固定接觸件101和102與可動接觸件103和104之間的間隙內產生電弧108。滅弧裝置106和107設置成如圖12中所示沿與電弧108成直角並還垂直於圖12 的頁面的方向產生磁通量Φ。磁通量Φ在電弧108上施加電磁力，即洛倫茲力，並如圖12 中所示，根據弗萊明左手定律對應於磁通量和電弧電流方向使電弧108沿固定接觸件101 和102的布置方向朝向兩外端運動。因此，電弧108、108延伸到圖9中所示的滅弧空間109、 109以在那裡被熄滅，滅弧空間設置在沿固定接觸件101和102的布置方向的兩端位置內。當電流沿反向流動，即從固定接觸件102經過可動接觸件104、103流到固定接觸件101時，如圖13中所示，在固定接觸件101和可動接觸件103之間產生的電弧108以及在固定接觸件102和可動接觸件104之間產生的電弧108沿固定接觸件101和102的布置方向向內延伸，以在那裡被熄滅。專利文獻I中公開的傳統示例中的電流切斷通過由於延伸的電弧而使電弧電壓超過電源電壓來進行。電弧電壓由電弧電場與電弧長度的乘積決定。因此，對較大電源電壓的切斷需要增大的電弧電場或延長了的電弧長度。
在氣體環境下電弧電場的大小由氣體壓力和氣體類型決定。電弧電場一般能通過升高氣體壓力或使用諸如氫氣之類的具有較大電弧電場的氣體來增大。然而，較高的氣體壓力需要容器是氣密且經加固的，這引起容器增大的問題。由於諸如氫氣之類的高電弧電場氣體的劣化的擊穿電壓，使用這種氣體就要求在打開狀態下接觸件之間有增大的間隙， 這引起用於驅動可動接觸件保持件的增大的螺管線圈的另一問題。另一方面，電弧長度的延長需要提供確保較長電弧長度的電弧空間，這引起增大的外殼的問題。為了處理這些未解決的問題，專利文獻2公開了一種電磁繼電器，其中，布置有一對滅弧磁體，其極性不同的表面位於一排固定接觸件的兩外端位置處，且在每個滅弧磁體的兩側設置滅弧空間，以用於通過在來自滅弧磁體的磁通量的基礎上所產生的洛倫茲力來使電弧延長，該兩側沿垂直於所述一排固定接觸件的方向、並且還垂直於固定和可動接觸件的打開/閉合運動方向而定位。[專利文獻I:]日本待審查的專利申請公開第H07-235248號日本待審查的專利申請公開第2008-226547號專利文獻2中公開的傳統示例還有尺寸沿固定接觸件的布置方向延長的問題，這是因為滅弧磁體設置在所述一排固定接觸件的兩外端的位置處。無論電流方向如何，專利文獻2的電磁繼電器避免了電弧之間的幹擾，這是因為滅弧空間沿垂直於固定接觸件布置方向設置在滅弧磁體的兩側處。然而，在此傳統示例的構造中，沿垂直於固定接觸件的布置方向的寬度必須延長，以確保使電弧延伸來切斷較高電源電壓的必要電弧長度。因此，此傳統示例也並不滿足磁接觸器尺寸減小的要求，從而留下了未解決的問題。
發明內容
鑑於上述未解決的問題來實現本發明，且本發明的目的是提供這樣一種磁接觸器，該磁接觸器實現尺寸的減小，同時即使在切斷高電源電壓的情況下也確保延伸了的電弧的必要電弧長度。為了實現上述目的，根據本發明的磁接觸器包括固定接觸件，該固定接觸件包括由固定接觸部和連接到電源的固定端子部構成的第一固定接觸片、由固定接觸部和連接到負載的固定端子部構成的第二固定接觸片以及設置在第一固定接觸片和第二固定接觸片之間並具有兩個固定接觸部的第三固定接觸片；接觸件支承外殼，該外殼支承固定接觸件， 而第一固定接觸片和第二固定接觸片的各固定端子部突出於接觸支承外殼之外；可動接觸件，該可動接觸件包括第一可動接觸片和第二可動接觸片以及絕緣件，第一可動接觸片被允許與第三固定接觸片的兩個固定接觸部中的一個和第一固定接觸片的固定接觸部接觸和分離，第二可動接觸片被允許與第三固定接觸片的另一個固定接觸部和第二固定接觸片的固定接觸部接觸和分離，而絕緣件固定第一可動接觸片和第二可動接觸片，可動接觸件安裝在接觸支承外殼內；以及驅動機構，該驅動機構用於驅動可動接觸件，以使可動接觸件與固定接觸件接觸和分離。根據此構造，在電源端子側，兩個電弧產生位置形成於第一固定接觸片的固定接觸部與第一可動接觸片之間的接觸位置以及第三固定接觸片的固定接觸部與第一可動接觸片之間的接觸位置處。同時，在負載端子側，兩個電弧產生位置形成於第三固定接觸片的固定接觸部與第二可動接觸片之間的接觸位置以及第二固定接觸片的固定接觸部與第二可動接觸片之間的接觸位置處。由此，提供總共四個電弧產生位置。此外，如下所述設置一對滅弧磁體，以使在接觸位置處產生的電弧延伸，沿縱向、 即沿所述一排固定接觸片的方向產生磁通量。滅弧空間形成於接觸支承外殼中朝向垂直於由滅弧磁體產生的磁通量和電弧電流的方向的那一側。在電源端子側，在第一固定接觸片與第一可動接觸片之間的接觸位置處的電流方向與在第三固定接觸片與第一可動接觸片之間的接觸位置處的電流方向相反。因此，在兩個接觸位置處產生的電弧朝相反方向延伸。因此，電弧彼此不幹擾並由此兩個相鄰接觸片可隔開一較小距離而定位。同樣在負載側，兩個相鄰的接觸位置也可隔開一小距離而定位。並且，電源側端子和負載側端子中的每個幾乎不能最小化，這是因為它具有用於連接到外部端子的陰螺紋，從而對於使兩個端子的固定端子部之間的距離最小化有限制。本發明便利地利用固定接觸部之間的此空間，在此空間中設置第三固定接觸片。 因此，電弧產生位置的數目增大並且總電弧長度延長。因此，更高的電壓可通過具有與傳統裝置相同尺寸的本發明的裝置來切斷。較佳地，根據本發明的磁接觸器還包括一對滅弧磁體，其跨越成排的第一、第二和第三固定接觸片以及第一和第二可動接觸片而相對設置，並具有相同極性的相對磁極表面。根據此構造，引出或引入成對的滅弧磁體的相對磁極表面的磁通量沿成排的固定接觸部的方向流經固定接觸片的固定接觸部與可動接觸片之間的電弧產生位置。如前所述，在電源側，在第一固定接觸片與第一可動接觸片之間的接觸位置處的電流方向與在第三固定接觸片與第一可動接觸片之間的接觸位置處的電流方向相反，而磁通量流動的方向在兩個接觸位置是相同的。因此，施加到第一固定接觸片與第一可動接觸片之間的接觸位置處的電流上的洛倫茲力指向沿成排的固定接觸片方向設置的兩個相對的滅弧磁體、即永磁體中的一個，而施加到第三接觸片與第一可動接觸片之間接觸位置處的電流的洛倫茲力指向另一永磁體。因此，產生的電弧朝相反方向延伸並在對應的相對目標空間被熄滅。類似地，在負載側，施加到第二固定接觸片與第二可動接觸片之間的接觸位置處的電流上的洛倫茲力指向沿成排的固定接觸片方向設置的兩個相對的永磁體中的一個，而施加到第三接觸片與第二可動接觸片之間接觸位置處的電流的洛倫茲力指向另一永磁體。因此，產生的電弧朝相反方向延伸並在對應的相對目的空間被熄滅。因此，總電弧長度被拉長且高電壓可被切斷。較佳地，在根據本發明的磁接觸器中，成對的滅弧磁體的兩個相對的磁極表面都是N極。根據此構造，在電源側和負載側的每一個中，從成對的滅弧磁體引出的磁通量穿過在成對的滅弧磁體之間的中心區，電弧產生位置位於該中心區。因此，在電源側和負載側各自之中，洛倫茲力沿垂直於成排的固定接觸片的兩相反方向而被施加到產生的電弧上。較佳地，在根據本發明的磁接觸器中，成對的滅弧磁體的兩個相對的磁極表面都是S極。根據此構造，在電源側和負載側的每一個中，從成對的滅弧磁體的背面引出的磁通量穿過在成對的滅弧磁體之間的中心區並返回S極，電弧產生位置位於該中心區。因此， 在電源側和負載側各自之中，洛倫茲力沿垂直於成排的固定接觸片的兩相反方向而被施加到產生的電弧上。較佳地，在根據本發明的磁接觸器中，成對的滅弧磁體設置在接觸支承外殼的側壁的外表面上。根據此構造，成對的滅弧磁體易於安裝。較佳地，在根據本發明的磁接觸器中，滅弧空間形成於接觸支承外殼側壁的內表面上，成對的滅弧磁體設置於該內表面。根據此構造，由於成對的滅弧磁體產生的磁通量造成的洛倫茲力，從供給電流的固定接觸片到接收電流的可動接觸片而產生的電弧從供給電流的固定接觸片的側表面、經由與固定接觸片和可動接觸片的側表面分開的滅弧空間而延伸到可動接觸片的背面側。延伸電弧的路徑可改變。較佳地，根據本發明的磁接觸器還包括由設置在滅弧空間的中心區內的絕緣材料製成的分隔壁，每個分隔壁將各個滅弧空間分成在第一可動接觸片側的部分和在第二可動接觸片側的部分。根據此構造，通過用分隔壁來使在第三固定接觸片的固定接觸部與第一可動接觸片之間形成的電弧和在第三固定接觸片的固定接觸部與第二可動接觸片之間產生的電弧分開，以避免電弧幹擾而又不失效。根據本發明的磁接觸器包括固定接觸件，該固定接觸件包括第一固定接觸片、第二固定接觸片以及設置在第一固定接觸片和第二固定接觸片之間並具有兩個固定接觸部的第三固定接觸片；以及可動接觸件，該可動接觸件包括第一可動接觸片和第二可動接觸片以及絕緣件，第一可動接觸片與第一固定接觸片的固定接觸部以及第三固定接觸片的兩個固定接觸部中的一個相對，第二可動接觸片被允許與第二固定接觸片的固定接觸部以及第三固定接觸片的另一個固定接觸部相對，而絕緣件固定第一可動接觸片和第二可動接觸片。在本發明的磁接觸器的這一構造中，電弧產生位置的數目增加。在數目增加的滅弧位置處熄滅電弧使總電弧長度加長，從而允許切斷較高電壓。因此，具有與傳統接觸器相等尺寸的本發明的磁接觸器能切斷更高的電壓。在電源側，流經第一可動接觸片和與該第一可動接觸片接觸的第一固定接觸片的固定接觸部之間接觸位置的電流方向與電流流經第一可動接觸片和與該第一可動接觸片接觸的第三固定接觸片的固定接觸部之間接觸位置的電流方向相反。因此，在接觸位置處產生的電弧沿不同方向朝滅弧空間延伸。因此，那些電弧之間的幹擾不會發生，且接觸位置之間的距離可減小。類似地，在負載側，接觸位置之間的距離可減小。因此，磁接觸器沿成排的固定接觸片的長度減小。如前所述，第一固定接觸片和第二固定接觸片的尺寸難以減小，這是因為它們各自具有用於連接外部端子的陰螺紋孔。因此，對第一固定接觸片和第二固定接觸片之間距離的減小受到限制。適宜地，利用該限制，第三固定接觸片在根據本發明的磁接觸器中設置在第一固定接觸片和第二固定接觸片之間。由於流經相鄰接觸位置的電流方向反向，所以施加到接觸位置處的洛倫茲力也反向。電弧實際朝向成排的固定接觸片的兩側中的哪個滅弧空間延伸由電流流入該接觸位置的方向決定。由於本發明的磁接觸器在成排的固定接觸片和成排的可動接觸片的兩側都設置有滅弧空間，所以不論電弧電流在接觸位置的流動的方向如何都可進行滅弧。因此，在再生電流從負載側返回到電源側的情況下以及在電流從電源側流到負載側的情況下都能進行令人滿意地進行滅弧功能。
圖I是根據本發明的磁接觸器的實施例的立體圖；圖2是圖I中所示接觸機構2經沿縱向的平面剖取的剖視圖；圖3示出由滅弧磁體產生的磁通量；圖4是示出處於磁接觸器的閉合狀態下的電流通路的剖視圖；圖5是示出從磁接觸器的閉合狀態過渡到打開狀態過程中電弧的產生的剖視圖；圖6是沿圖5的線A-A剖取的剖視圖，其表示對應於由永磁體產生的磁通量和電弧電流的方向的洛倫茲力的作用方向；圖7是沿圖6中的線B-B剖取的剖視圖，其示出延長的電弧的構造；圖8是沿圖6中的線C-C剖取的剖視圖，其示出延長的電弧的構造；圖9是傳統裝置的示例的剖視圖；圖10示意地示出在傳統裝置示例中處於電流承載狀態下的滅弧裝置和接觸位置的相對布置；圖11示出傳統裝置示例中的電流通路和電弧的產生；圖12示意地示出在傳統裝置示例中電流通路、電弧構造和由滅弧裝置在電流切斷過程中所產生的磁通量之間的關係；以及圖13是類似於傳統裝置示例中圖12的附圖，但電流流動方向是相反的。附圖標記的說明I磁接觸器2接觸機構3驅動機構4接觸支承外殼4a 頂板4b，4c 側板5固定接觸件6可動接觸件7，8，9固定接觸片11陰螺紋12固定端子部13(第一和第二固定接觸片的)固定接觸部14平板部15，16 (第三接觸片的)固定接觸件部21，22可動接觸片23絕緣件
24軸
31，32滅弧磁體
34，35滅弧空間
36電弧
100外殼
101和102固定接觸件
103和104可動接觸件
105可動接觸件保持件
106，107永磁體
108電弧
具體實施例方式現在，下文將參照附圖來描述根據本發明的一些較佳實施例。首先參見圖1，該圖是根據本發明的實施例的磁接觸器的立體圖，附圖標記I表示由位於上部的接觸機構2和位於下部的驅動機構3構成的磁接觸器。如圖2中所示，接觸機構2包括呈平行六面體形、由絕緣材料製成的接觸支承外殼 4以及固定接觸件5和可動接觸件6，兩個接觸件都由導電材料製成並由接觸支承外殼4支承。固定接觸件5包括固定在接觸支承外殼4的頂板4a上的第一固定接觸片7和第二固定接觸片8，這些固定接觸片之間隔開一預定距離。固定接觸件5還包括固定在第一固定接觸片7和第二固定接觸片8之間的頂板4a的下表面上的第三固定接觸片9，該第三固定接觸片與第一固定接觸片7和第二固定接觸片8具有一預定絕緣距離。第一固定接觸片7和第二固定接觸片8各自如圖2中所示由固定端子部12和固定接觸部13構成。呈圓筒形的固定端子部12突出到接觸支承外殼4的頂板4a之外，並具有從固定端子部的頂部平面形成的陰螺紋11。呈圓筒形、具有比固定端子部12小的直徑的固定接觸部13從固定端子部12接續向下。連接到第一固定接觸片7的固定端子部12的是例如接線到幾百伏高壓直流電源的外連接端子，而連接到第二固定接觸片8的固定端子部12的是負載的外部配線。如圖2中所示，第三固定接觸片9由平板部14和兩個固定接觸部15和16構成。 由導電材料製成的平板部14具有比沿圖2中左右方向的長度小的寬度，並在第一固定接觸片7和第二固定接觸片8之間延伸。各自具有圓柱形的固定接觸部15和16以沿左右方向相當短的互相間的預定距離而在平板部14的兩端側處從平板部14的下表面向下突出。固定接觸部15和16以如下程度向下突出，即，在如圖2中所示第三固定接觸片9固定到接觸支承外殼4的頂板4a上的情況下，固定接觸部15和16的底面與第一固定接觸片7和第二固定接觸片8的固定接觸部13的底面相一致。可動接觸件6由第一可動接觸片21、第二可動接觸片22和絕緣件23構成。第一可動接觸片21與第一固定接觸片7的固定接觸部13以及第三固定接觸片9的固定接觸部 15相對。第二可動接觸片22與第三固定接觸片9的固定接觸部16以及第二固定接觸片8 的固定接觸部13相對。絕緣件23是固定地支承第一可動接觸片21和第二可動接觸片22的絕緣部件。絕緣件23通過軸24連接到設置在接觸機構2下方的驅動機構3。儘管未在附圖中示出，驅動機構3具有卷繞在繞線管上的激勵線圈、磁性芯部和設置在繞線管內的柱塞。柱塞固定到軸24。當激勵線圈不承載電流時，接觸機構2處於打開狀態，在這種狀態下，第一可動接觸片21和第二可動接觸片22向下而與第一固定接觸片 7、第二固定接觸片8和第三固定接觸片9的固定接觸部13、13、15和16以預定距離分離。 從接觸機構2的該打開狀態，當勵磁線圈供有電流時，柱塞向上運動，從而通過軸24使絕緣件23和第一可動接觸片21及第二可動接觸片22向上運動。由此，第一可動接觸片21與第一固定接觸片7的固定接觸部13以及第三固定接觸片9的固定接觸部15接觸。同時， 第二可動接觸片22與第三固定接觸片9的固定接觸部16以及第二固定接觸片8的固定接觸部13接觸。因此，接觸機構2轉變成閉合狀態。一對滅弧磁體31和32如圖I中所不設置在接觸支承外殼4的外側表面4b和4c 上。外側表面4b和4c平行於固定接觸件5的一排第一固定接觸片7、第三固定接觸件9和第二固定接觸片8。滅弧磁體31和32設置成彼此相對並例如用粘合劑固定到外側表面上。 滅弧磁體31和32沿它們的厚度方向被磁化。為內表面的相對磁極表面是N極,而為外表面的背部表面是S極。滅弧磁體31和32設置成磁體沿縱向(為圖3中的左右方向)的中心與第三固定接觸片9沿左右方向的中心重合，且磁體的左端置於第一固定接觸片7和第三固定接觸片 9之間，而磁體的右端置於第二固定接觸片8和第三固定接觸片9之間。因此，如圖3的俯視平面圖中所示，來自滅弧磁體31和32的N極的磁通量沿固定接觸件5的成排的固定接觸片方向經過第一可動接觸片21與第一固定接觸片7及第三固定接觸片9中電源側的固定接觸片之間的空間。來自N極的磁通量還沿固定接觸件5的成排的固定接觸片方向穿過第二可動接觸片22與第三固定接觸片9及第二固定接觸片8中負載側的固定接觸片之間的空間。來自滅弧磁體31和32的N極的磁通量在俯視平面圖中在沿縱向的中心區處朝左右分開。磁通量的一個分支Φ I沿包括第三固定接觸片9的相對固定接觸部15與第一可動接觸片21之間的空間、第一固定接觸片7的相對固定部13與第一可動接觸片21之間的空間以及接觸支承外殼4左側的外部空間的磁路徑而通過，並終止於滅弧磁體31和32的 S極。磁通量的另一個分支Φ2沿包括第三固定接觸片9的相對固定接觸部16與第二可動接觸片22之間的空間、第二固定接觸片8的相對固定部13與第二可動接觸片22之間的空間以及接觸支承外殼4右側的外部空間的磁路徑而通過，並終止於滅弧磁體31和32的 S極。滅弧空間34、35形成於接觸支承外殼4的側壁內表面內，成對的滅弧磁體如下具體描述地設置在該側壁內表面上。電源側滅弧空間34的一部分形成於接觸支承外殼4在滅弧磁體31側的側壁內表面與如下三個接觸部分之間，這三個接觸部分是第一固定接觸片7 的固定接觸部13、第三固定接觸片9的固定接觸部15和第一可動接觸片21，如圖7和8中所示，附圖7和8是分別沿圖6中的線B-B和線C-C剖切的剖視圖。電源側滅弧空間35的一部分形成於接觸支承外殼4在滅弧磁體32側的側壁內表面與如下三個接觸部分之間，這三個接觸部分是第一固定接觸片7的固定接觸部13、第三固定接觸片9的固定接觸部15和第一可動接觸片21這，如圖7和8中所示。負載側滅弧空間34的剩餘部分如圖6中所示形成於滅弧磁體31的側壁內表面與如下三個接觸部分之間，這三個接觸部分是第二固定接觸片8的固定接觸部13、第三固定接觸片9的固定接觸部16和第二可動接觸片22，該剩餘部分是滅弧空間34的在上述電源側中的那部分的延伸部分。負載側滅弧空間35的剩餘部分如圖6中所示形成於接觸支承外殼4在滅弧磁體32側的側壁內表面與如下三個接觸部分之間，這三個接觸部分是第二固定接觸片8的固定接觸部13、第三固定接觸片9的固定接觸部16和第二可動接觸片22這，該剩餘部分是滅弧空間35的在上述電源側中的延伸部分。現在，將在下文中詳細描述本發明的實施例的磁接觸器的操作。現在考慮這樣一種情況第一固定接觸片7的固定端子部12連接到通向高壓直流電源的配線，而第二固定接觸片8的固定端子部12連接到通向負載的配線。當驅動機構3中的激勵線圈(未示出)在此情況下未供有電流時，可動接觸件6 的軸24被設置在驅動機構3中的返回彈簧(未示出)向下推動，從而使接觸機構處於釋放狀態或打開狀態，如圖2中所示。在該釋放狀態下，第一可動接觸片21以預定距離向下與第一固定接觸片7的固定接觸部13以及第三固定接觸片9的固定接觸部15分離。第二可動接觸片22也以預定距離向下與第二固定接觸片8的固定接觸部13以及第三固定接觸片 9的固定接觸部16分離。電流不能在第一固定接觸片7和第二固定接觸片8之間流動，且磁接觸器處於電流不通過高壓直流電源供給到負載的電流切斷狀態。當使驅動機構3的激勵線圈從接觸機構2的打開狀態通電時，設置在驅動機構3 內的柱塞(未示出)抵抗返回彈簧力向上運動以向上推動可動接觸件6的軸24。由此，接觸件機構2如圖4中所示轉變到閉合狀態，在該狀態下，第一可動接觸片21與第一固定接觸片7的固定接觸部13以及第三固定接觸片9的固定接觸部15接觸，而第二可動接觸片 22與第三固定接觸片9的固定接觸部16和第二固定接觸片8的固定接觸部13接觸。由此，磁接觸器變成電流供給狀態，在該狀態下，電流從電源供給到負載。在該狀態下，被傳遞到第一固定接觸片7的固定端子部12的電流流經第一固定接觸片7的固定接觸部13和第一可動接觸片21並進入第三固定接觸片9的固定接觸部15。然後，電流流經平板部14和第三固定接觸片9的固定接觸部16以及第二可動接觸片22，並進入第二固定接觸片8的固定接觸部13。電流從該第二固定接觸片8的固定端子部12傳遞到負載。當供給到驅動機構3的激勵線圈的電流被切斷以終止這種電流供給狀態時，柱塞 (未示出)開始通過返回彈簧的力向下運動。在如圖5中所示的接觸機構2中，第一可動接觸片21開始從第一固定接觸片7的固定接觸部13以及第三固定接觸片9的固定接觸部15 分離。同時，第二可動接觸片22開始從第三固定接觸片9的固定接觸部16以及第二固定接觸片8的固定接觸部13分離。在該過程中，電弧在電源側產生於第一可動接觸片21與第一固定接觸片7的固定接觸部13之間以及第一可動接觸片21與第三固定接觸片9的固定接觸部15之間。電弧36還在負載側產生於第二可動接觸片22與第三固定接觸片9的固定接觸部16之間以及第二可動接觸片22與第二固定接觸片8的固定接觸部13之間產生。因此，產生總共四個電弧。電弧致使電流流動狀態在電源側和負載側繼續。滅弧磁體31和32設置成相對的磁極表面如前所述都是N極。電源側中從N極引出的磁通量沿成排的固定接觸片的方向向左經過第三固定接觸片9的固定接觸部15與第一可動接觸片21之間的空間以及第一固定接觸片7的固定接觸部13與第一可動接觸片21之間的空間。由此，第一固定接觸片7的固定接觸部13與第一可動接觸片21之間的電弧如圖6中所示受到洛倫茲力，該洛倫茲力根據弗萊明左手定律沿垂直於成排的固定接觸片並朝向滅弧磁體32那側的方向，其中，電流沿相對於圖6的頁面向下的方向，而磁場是向左的。另一方面，第三固定接觸片9的固定接觸部15與第一可動接觸片21之間的電弧受到洛倫茲力，該洛倫茲力根據弗萊明左手定律沿垂直於成排的固定接觸片並朝向滅弧磁體31 那側方向，其中，電流沿相對於圖6的頁面向上的方向。類似地，在負載側，從滅弧磁體31和32的相對磁極表面的N極引出的磁通量沿成排的固定接觸片的方向向右經過第三固定接觸片9的固定接觸部16與第二可動接觸片22 之間的空間以及第二固定接觸片8的固定接觸部13與第二可動接觸片22之間的空間。由此，第三固定接觸片9的固定接觸部16與第二可動接觸片22之間的電弧如圖6中所示受到洛倫茲力，該洛倫茲力根據弗萊明左手定律沿垂直於成排的固定接觸片並朝向滅弧磁體 31那側的方向，其中，電流沿相對於圖6的頁面向下的方向。第二固定接觸片8的固定接觸部13與第二可動接觸片22之間的電弧受到洛倫茲力，該洛倫茲力根據弗萊明左手定律沿垂直於成排的固定接觸片並朝向滅弧磁體32那側的方向，其中，電流沿相對於圖6的頁面向上的方向。因此，第一固定接觸片7的固定接觸部13與第一可動接觸片21之間的電弧如圖7 中所示(該圖是沿圖6的線B-B剖取的剖視圖)延伸到滅弧空間35並最終呈現從第一固定接觸片7的固定接觸部13的底部區域起始並終止於第一可動接觸片21的底面區域的構造並從此構造而熄滅。第三固定接觸片9的固定接觸部15與第一可動接觸片21之間的電弧如圖8中所示(該圖是沿圖6的線C-C剖取的剖視圖)延伸到滅弧空間34並最終呈現從第三固定接觸片9的固定接觸部15的底部區域起始並終止於第一可動接觸片21的底面區域的構造並從此構造而熄滅。類似地，在負載側，在第三固定接觸片9的固定接觸部16與第二可動接觸片22之間產生的電弧延伸到滅弧空間34中並在那裡被熄滅。在第二固定接觸片8的固定接觸部 13與第二可動接觸片22之間產生的電弧延伸到滅弧空間35中並在那裡被熄滅。在磁接觸器I的連接狀態下，當再生電流從負載流到直流電源，且將要從該狀態進行電源切斷時，進行相同的滅弧操作，只是由於電流與圖6中方向相反，因而洛倫茲力的方向相對於成排的固定接觸片的線反向。在根據本發明的實施例中的從閉合狀態到打開狀態的過渡過程中，產生四個電弧，相比於傳統裝置中的電弧多了兩個電弧。由於四個電弧中的每個都延伸到滅弧空間34 或35，所以延伸的總弧長度可被拉長。因此，與傳統接觸器相同尺寸的磁接觸器能切斷更高的電壓。由於用於使產生的電弧延伸的滅弧空間在電源側和負載側上不同，所以不發生電弧幹擾，且各接觸片的相鄰固定接觸部之間的距離可減小。第一固定接觸片7和第二固定接觸片8的固定端子部12具有用於附連外部配線端子的陰螺紋孔。因此，固定接觸片7和8幾乎不能最小化，並在減小兩者間距方面有它們的限制。第三固定接觸片9設置在本發明的磁接觸器中的第一和第二固定接觸片之間的該空間內，從而有效地利用具有尺寸限制的該空間。因此，滅弧性能提高，同時總體尺寸未增大。當在固定接觸件和可動接觸件之間流動的電流方向變化時，施加到電弧上的洛倫茲力反向。電弧朝滅弧磁體31那側的空間34或者朝滅弧磁體32那側的空間35延伸，這兩個空間、即滅弧空間34和35位於沿其縱向延伸的可動接觸片21和22的兩側。電弧朝向滅弧磁體31和32中的哪個延伸由固定接觸部和可動接觸片之間的電流方向決定。由於滅弧空間34和35設置在可動接觸片21和22的兩側，所以不論固定接觸部和可動接觸片之間的電流方向如何都必定可執行滅弧功能。因此，本發明提供一種小尺寸磁接觸器，該磁接觸器具有不論經過接觸件的電流方向如何都對於高壓電壓的令人滿意的滅弧功能。在上述實施例中，滅弧空間34和35形成為延伸經過整個電源側和負載側。然而， 每個滅弧空間34和35可通過由絕緣材料製成的分隔壁分開以形成電源側中的空間和負載側中的空間，該分隔壁設置在電源側和負載側之間的中間處。根據此構造，通過用分隔壁將在第三固定接觸片9的固定接觸部15與第一可動接觸片21之間形成的電弧和在第三固定接觸片9的固定接觸部16與第二可動接觸片22之間產生的電弧分開，以避免電弧幹擾而又不失效。在上述實施例中，滅弧磁體31和32的相對的磁極表面是N極。然而，滅弧磁體31 和32的相對的磁極表面可以是S極。在這種情況下，在電源側，從滅弧磁體31和32的外表面上的N極引出的磁通量經過第一固定接觸片7的固定接觸部13與第一可動接觸片21 之間的空間以及第三固定接觸片9的固定接觸部15與第一可動接觸片21之間的空間，並返回到滅弧磁體31和32的S極。類似地，在負載側，磁通量經過第二固定接觸片8的固定接觸部13與第二可動接觸片22之間的空間以及第三固定接觸片9的固定接觸部16與第二可動接觸片22之間的空間，並返回到滅弧磁體31和32的S極。因此，儘管洛倫茲力反向，但也獲得與上述實施例中的那些相同的作用。
權利要求
1.一種磁接觸器，包括固定接觸件，所述固定接觸件包括由固定接觸部和連接到電源的固定端子部構成的第一固定接觸片、由固定接觸部和連接到負載的固定端子部構成的第二固定接觸片以及設置在所述第一固定接觸片和所述第二固定接觸片之間並具有兩個固定接觸部的第三固定接觸片；接觸件支承外殼，所述接觸件支承外殼支承所述固定接觸件，而所述第一固定接觸片以及所述第二固定接觸片的所述固定端子部突出於所述接觸支承外殼之外；可動接觸件，所述可動接觸件包括第一可動接觸片、第二可動接觸片和絕緣件，所述第一可動接觸片被允許與所述第一固定接觸片的所述固定接觸部以及所述第三固定接觸片的所述兩個固定接觸部中的一個接觸和分離，所述第二可動接觸片被允許與所述第二固定接觸片的所述固定接觸部以及所述第三固定接觸片的另一個固定接觸部接觸和分離，而所述絕緣件固定所述第一可動接觸片和所述第二可動接觸片，所述可動接觸件安裝在所述接觸支承外殼內；以及驅動機構，所述驅動機構用於驅動所述可動接觸件，以使所述可動接觸件與所述固定接觸件接觸和分離。
2.如權利要求I所述的磁接觸器，其特徵在於，還包括一對滅弧磁體，所述一對滅弧磁體跨越成排的第一、第二和第三固定接觸片以及第一和第二可動接觸片而相對設置，並具有相同極性的相對磁極表面。
3.如權利要求2所述的磁接觸器，其特徵在於，所述一對滅弧磁體的兩個相對的磁極表面都是N極。
4.如權利要求2所述的磁接觸器，其特徵在於，所述一對滅弧磁體的兩個相對的磁極表面都是S極。
5.如權利要求2至4中任一項所述的磁接觸器，其特徵在於，所述一對滅弧磁體設置在所述接觸支承外殼的側壁的外表面上。
6.如權利要求2至5中任一項所述的磁接觸器，其特徵在於，滅弧空間形成於所述接觸支承外殼的所述側壁的設置有所述一對滅弧磁體的內表面之內。
7.如權利要求6所述的磁接觸器，其特徵在於，還包括設置在所述滅弧空間的中心區內、由絕緣材料製成的分隔壁，每個分隔壁將每個滅弧空間分成所述第一可動接觸片側的部分和所述第二可動接觸片側的部分。
全文摘要
本發明的磁接觸器包括固定接觸件，它包括各自由固定接觸部和連接到電源的固定端子部構成的第一和第二固定接觸片、設置在第一和第二固定接觸片之間並具有兩個固定接觸部的第三固定接觸片；接觸件支承外殼，它支承固定接觸件，第一和第二接觸片的固定端子部突出於接觸支承外殼之外；可動接觸件，它包括第一和第二可動接觸片以及絕緣件，第一可動接觸片被允許分別與第一和第三固定接觸片的固定接觸部接觸和分離，第二可動接觸片被允許分別與第二和第三固定接觸片的固定接觸部接觸和分離，絕緣件固定第一和第二可動接觸片，可動接觸件安裝在接觸支承外殼內；以及驅動機構，用於驅動可動接觸件以使可動接觸件與固定接觸件接觸和分離。
文檔編號H01H9/44GK102592891SQ20111043373
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年1月12日
發明者柴雄二, 磯崎優, 立川裕之 申請人:富士電機機器制御株式會社, 富士電機株式會社