專利名稱：永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及輸配電設(shè)備的低壓電器領(lǐng)域，尤其是涉及低壓交、直流接觸器 的合、分驅(qū)動機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電磁式接觸器，其驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用的是硅鋼片疊片鐵心或軟鐵心配電磁線 圈組成。工作時通電保持，這樣的機(jī)構(gòu)存在能耗大、噪聲大和觸頭彈跳多等缺點。 近年來出現(xiàn)的永磁機(jī)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，可靠性高等優(yōu)點引起普遍關(guān)注并 得到不斷完善和創(chuàng)新。永磁接觸器具有噪音小，受電網(wǎng)電壓波動影響小，特別具有 節(jié)能效果顯著的特點?，F(xiàn)有的永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)的典型結(jié)構(gòu)主要有雙E型、U型和圓形，主要包括永 磁體、動鐵心、靜鐵心和線圈，還有永磁體可以置于動鐵心或者靜鐵心等位置中。 在已經(jīng)公布的專利中，永磁操動機(jī)構(gòu)工作原理是在控制單元回路處于正常工作狀態(tài) 時，利用線圈中的脈沖電流在鐵心中產(chǎn)生與永磁體磁場相同和相反的磁場，實現(xiàn)合 閘和分閘。分閘所需的脈沖電流利用控制電路中失壓保護(hù)裝置的儲能電容來提供。 實際使用中，安裝或使用人員往往需要試驗永磁接觸器觸點的性能，需要手動合閘， 但此時控制電路中的失壓保護(hù)裝置沒有儲能， 一旦手動合閘后，接觸器不能自動復(fù) 位，給實際使用帶來不便?，F(xiàn)有公布的永磁接觸器專利存在的一個共同缺點是，接觸器在不通電時，手動 按下不能自動復(fù)位或具有自動復(fù)位功能但需要給線圈通一較小的維持電流不能完 全實現(xiàn)節(jié)能目的。例如專利號為200420065379. 6，專利名稱為"一種低壓接觸器的 永磁機(jī)構(gòu)"的專利和專利號為200420112660.0，專利名稱為"一種永磁式接觸器操 動"的專利等。發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題針對上述現(xiàn)有永磁接觸器技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的是 提供一種永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)，通過對現(xiàn)有永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，采用了觸 頭傳動軸與動鐵心分離的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)在不改變現(xiàn)有的永磁接觸器的節(jié)能效果的 情況下接觸器在不通電時，手動合上接觸器能自動分?jǐn)嗟墓δ堋Ｓ绕涫菑氐捉鉀Q永 磁接觸器手動合閘后不能自動分?jǐn)嗟膯栴}。使永磁接觸器在手動試驗條件下的分閘 性能達(dá)到與電磁式接觸器相同的效果。同時又能充分發(fā)揮永磁接觸器的節(jié)能效果。
技術(shù)方案所述的永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)，主要包括觸頭傳動軸、靜觸頭、動觸 頭、第一彈簧、塑殼支架、動鐵心、靜鐵心、第二彈簧、觸頭彈簧、線圈、永磁體 和支撐等組成；當(dāng)為U型結(jié)構(gòu)時，在塑殼支架內(nèi)的上端設(shè)有動鐵心，第二彈簧的上 端頂在動鐵心的下部，第二彈簧的下端頂在塑殼支架內(nèi)的下部，該第二彈簧提供動 鐵心反力；靜鐵心有兩部分，在該兩部分靜鐵心之間設(shè)有永磁體，在該兩部分靜鐵 心上分別設(shè)有線圈，兩線圈之間串連在一起，該兩部分靜鐵心的上部位于塑殼支架 內(nèi)的下部；觸頭傳動軸穿過塑殼支架和動鐵心的中間，實現(xiàn)觸頭傳動軸與動鐵心分 離，位于觸頭傳動軸端部設(shè)有支撐，用于實現(xiàn)當(dāng)動鐵心動作時，帶動觸頭傳動軸動 作；第一彈簧套在觸頭傳動軸的外部，用于固定觸頭傳動軸，同時提供觸頭傳動軸 的反力；觸頭彈簧位于觸頭傳動軸內(nèi)的上部，動觸頭位于觸頭傳動軸外的上部，靜 觸頭位于觸頭傳動軸與塑殼支架之間。當(dāng)操動機(jī)構(gòu)為雙E型結(jié)構(gòu)時，其動鐵心和靜 鐵心均為E型結(jié)構(gòu)，在操動機(jī)構(gòu)的靜鐵心的心柱上鑲嵌一塊稀土永磁體構(gòu)成復(fù)合鐵 心。當(dāng)為圓形結(jié)構(gòu)時，在操動機(jī)構(gòu)的動鐵心上開孔，以實現(xiàn)觸頭傳動軸與動鐵心的 分離，在線圈的塑殼支架上端面與T型動鐵心下端面之間裝有第二彈簧，永磁體鑲 嵌在靜鐵心的心柱上。
當(dāng)接觸器處于分閘狀態(tài)時，此時永磁體對動鐵心產(chǎn)生的吸力不足以克服彈簧組 的反力達(dá)到吸合狀態(tài)，永磁接觸器處于分閘的穩(wěn)定狀態(tài)。
當(dāng)手動合上接觸器時，由于觸頭傳動軸與動鐵心分離，觸頭傳動軸向下運動， 動鐵心處于保持位置。在此狀態(tài)下，動鐵心與靜鐵心之間氣隙比較大，永磁體對動 鐵心產(chǎn)生的吸力不足以克服第二彈簧的反力而使接觸器保持在吸合狀態(tài)下，所以當(dāng) 松開后，觸頭傳動軸在第一彈簧反力和觸頭彈簧反力作用下，向上運動，最終回到 分閘狀態(tài)。
當(dāng)線圈通以電流時，永磁體磁勢和線圈磁勢的合成磁勢產(chǎn)生的吸力大于彈簧組 反力使動鐵心開始向下運動，此時動鐵心帶動觸頭傳動軸向下運動，從而使接觸器處于合閘狀態(tài)。在合閘狀態(tài)下，動鐵心和靜鐵心之間氣隙較小，永磁體產(chǎn)生的吸力 可以將動鐵心和靜鐵心保持在吸合狀態(tài)，達(dá)到永磁接觸器無需給線圈通電就能保持 在吸合狀態(tài)的目的。有益效果采用了觸頭傳動軸與動鐵心分離的結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)永磁接觸器不通電 時，手動合上接觸器，能夠?qū)崿F(xiàn)自動分閘功能。本發(fā)明針對上述現(xiàn)有永磁接觸器技 術(shù)中存在的不足，通過對現(xiàn)有永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，采用了觸頭傳動軸與動 鐵心分離的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)了在不改變現(xiàn)有的永磁接觸器的節(jié)能效果的情況下，接 觸器在不通電時，手動合上接觸器能自動分?jǐn)嗟墓δ堋Ｓ绕涫菑氐捉鉀Q永磁接觸器 手動合閘后不能自動分?jǐn)嗟膯栴}。使永磁接觸器在手動試驗條件下的分閘性能達(dá)到 與電磁式接觸器相同的效果。同時又能充分發(fā)揮永磁接觸器的節(jié)能效果。


圖1為永磁接觸器的U型結(jié)構(gòu)形式示意圖觸頭傳動軸1簧3，塑殼支架4，動鐵心5，第二彈簧6，線圈7，靜鐵心810，觸頭彈簧ll，支撐12;圖2為U型結(jié)構(gòu)形式接觸器處于分閘狀態(tài)時的示意圖； 圖3為手動合上接觸器時的U型結(jié)構(gòu)形式狀態(tài)示意圖； 圖4為U型結(jié)構(gòu)形式接觸器處于合閘狀態(tài)時的示意圖； 圖5為永磁接觸器雙E型結(jié)構(gòu)形式示意圖； 圖6為雙E型結(jié)構(gòu)形式接觸器處于分閘狀態(tài)時的示意圖； 圖7為手動合上接觸器時的雙E型結(jié)構(gòu)形式狀態(tài)示意圖； 圖8為雙E型結(jié)構(gòu)形式接觸器處于合閘狀態(tài)時的示意圖； 圖9為永磁接觸器圓形結(jié)構(gòu)形式示意圖； 圖10為圓形結(jié)構(gòu)形式接觸器處于分閘狀態(tài)時的示意圖； 圖11為手動合上接觸器時的圓形結(jié)構(gòu)形式狀態(tài)示意圖； 圖12為圓形結(jié)構(gòu)形式接觸器處于合閘狀態(tài)時的示意圖。
具體實施方式
本實用新型的永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)的U型結(jié)構(gòu)形式，如(圖1)所示，主要由 觸頭傳動軸l，靜觸頭2，第一彈簧3，塑殼支架4，動鐵心5，第二彈簧6，線圈7，，靜觸頭2，第一彈 ，永磁體9，動觸頭靜鐵心8，永磁體9，動觸頭IO，觸頭彈簧ll，支撐12組成。其結(jié)構(gòu)特征在于 在塑殼支架4內(nèi)的上端設(shè)有動鐵心5，第二彈簧6的上端頂在動鐵心5的下部，第 二彈簧6的下端頂在塑殼支架4內(nèi)的下部，該第二彈簧6提供動鐵心5反力；靜鐵 心8有兩部分，在該兩部分靜鐵心8之間設(shè)有永磁體9，在該兩部分靜鐵心8上分 別設(shè)有線圈7，兩線圈7之間串連在一起，該兩部分靜鐵心8的上部位于塑殼支架 4內(nèi)的下部；觸頭傳動軸l穿過塑殼支架4和動鐵心5的中間，實現(xiàn)觸頭傳動軸l 與動鐵心5分離，位于觸頭傳動軸1端部設(shè)有支撐12，用于實現(xiàn)當(dāng)動鐵心5動作時， 帶動觸頭傳動軸1動作，觸頭傳動軸1是實現(xiàn)手動合閘后自動分閘的主要執(zhí)行部件， 觸頭傳動軸1由非導(dǎo)磁材料做成的；第一彈簧3套在觸頭傳動軸1的外部，用于固 定觸頭傳動軸1，同時提供觸頭傳動軸1的反力；觸頭彈簧11位于觸頭傳動軸1 內(nèi)的上部，動觸頭10位于觸頭傳動軸1外的上部，靜觸頭2位于觸頭傳動軸1與 塑殼支架4之間。當(dāng)接觸器處于分閘狀態(tài)時(如圖2)，由于氣隙比較大，此時永磁 體9對動鐵心5產(chǎn)生的吸力不足以克服第一彈簧3、第二彈簧6和觸頭彈簧11的反 力合力達(dá)到吸合狀態(tài)，接觸器處于分閘的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)手動合上接觸器時，由于觸頭傳動軸1與動鐵心5分離，觸頭傳動軸l向下運 動，動鐵心5保持位置不動。在此合閘狀態(tài)下(如圖3)，由于動鐵心5位置保持不動， 動鐵心5與靜鐵心8之間氣隙比較大，永磁體9對動鐵心5產(chǎn)生的吸力不足以克服第二 彈簧6的反力使動鐵心5吸合，當(dāng)手松開后，觸頭傳動軸1在第一彈簧3和觸頭彈簧11 反力作用下，向上運動，最終回到分閘狀態(tài)(如圖2)。如圖2所示，合閘時，線圈7通正向電流，線圈7產(chǎn)生的磁場與永磁體9的磁 場方向一致，合成磁勢產(chǎn)生的吸力大于第一彈簧3、第二彈簧6和觸頭彈簧11的反 力合力使接觸器的動鐵心5向下運動，由動鐵心5運動帶動觸頭傳動軸1向下運動， 使接觸器達(dá)到合閘的位置(如圖4)所示。在此狀態(tài)下，永磁體9產(chǎn)生的吸力保持 合閘，達(dá)到永磁接觸器無需給線圈7通電就能保持在吸合狀態(tài)下的目的。如圖4所示，分閘時，線圈7通反向電流，線圈7產(chǎn)生的磁場與永磁體9的磁 場方向相反，合成磁勢產(chǎn)生的吸力小于第一彈簧3、第二彈簧6和觸頭彈簧11的反 力合力，第二彈簧6的反力使接觸器的動鐵心5向上運動，第一彈簧3和觸頭彈簧 11的反力使觸頭傳動軸1向上運動，接觸器實現(xiàn)分閘(如圖2)。本實用新型的永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)的雙E型結(jié)構(gòu)形式(如圖5)所示，主要由 觸頭傳動軸l，靜觸頭2，第一彈簧3，塑殼支架4，動鐵心5，第二彈簧6，線圈7， 靜鐵心8，永磁體9，動觸頭IO，觸頭彈簧ll，支撐12組成；其特征在于動鐵 心5和靜鐵心8為E型，在塑殼支架4內(nèi)的上端設(shè)有動鐵心5，第二彈簧6的上端 頂在動鐵心5的下部，第二彈簧6的下端頂在塑殼支架4內(nèi)的下部，該第二彈簧6 提供動鐵心5反力；靜鐵心8上設(shè)有線圈7，在靜鐵心8的心柱上鑲嵌一塊稀土永 磁體9構(gòu)成復(fù)合鐵心；觸頭傳動軸1穿過塑殼支架4和動鐵心5的中間，實現(xiàn)觸頭 傳動軸1與動鐵心5分離，位于觸頭傳動軸1端部設(shè)有支撐12，用于實現(xiàn)當(dāng)動鐵心 5動作時，帶動觸頭傳動軸l動作，觸頭傳動軸1由非導(dǎo)磁材料做成的；第一彈簧 3套在觸頭傳動軸1的外部，用于固定觸頭傳動軸l，同時提供觸頭傳動軸l的反 力；觸頭彈簧11位于觸頭傳動軸1內(nèi)的上部，動觸頭10位于觸頭傳動軸1外的上 部，靜觸頭3位于觸頭傳動軸1與塑殼支架4之間。當(dāng)接觸器處于分閘狀態(tài)時(如 圖6)所示，此時永磁體9對動鐵心5產(chǎn)生的吸力不足以克服第一彈簧3、第二彈 簧6和觸頭彈簧11的反力合力達(dá)到吸合狀態(tài)，接觸器處于分閘的穩(wěn)定狀態(tài)。
當(dāng)手動合上接觸器時，由于觸頭傳動軸1與動鐵心5分離，觸頭傳動軸l向下運 動，動鐵心5保持位置不動。在手動合上接觸器時(如圖7)，此時由于動鐵心5位置 保持不動，動鐵心5與靜鐵心8之間氣隙比較大，永磁體9對動鐵心5產(chǎn)生的吸力不足 以克服第二彈簧6的反力使動鐵心5吸合，所以當(dāng)手松開后，觸頭傳動軸l在第一彈 簧3和觸頭彈簧11反力作用下，向上運動，最終回到分閘狀態(tài)(如圖6)。
如圖6所示，合閘時，線圈7通正向電流，線圈7產(chǎn)生的磁場與永磁體9的磁 場方向一致，合成磁勢產(chǎn)生的吸力大于第一彈簧3、第二彈簧6和觸頭彈簧11的反 力合力使接觸器的動鐵心5向下運動，由動鐵心5運動帶動觸頭傳動軸1向下運動， 從而使接觸器達(dá)到合閘的位置(如圖8)所示。在此狀態(tài)下，由于氣隙比較小，永 磁體9產(chǎn)生的吸力達(dá)到永磁接觸器無需給線圈7通電就能保持在吸合狀態(tài)下的目 的。
如圖8所示，分閘時，線圈7通反向電流，線圈7產(chǎn)生的磁場與永磁體9的磁 場方向相反，合成磁勢產(chǎn)生的吸力小于第一彈簧3、第二彈簧6和觸頭彈簧11的反 力合力，第二彈簧6的反力使接觸器的動鐵心5向上運動，第一彈簧3和觸頭彈簧 11的反力使觸頭傳動軸1向上運動，接觸器實現(xiàn)分閘(如圖6)。
本實用新型的永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)的圓形結(jié)構(gòu)形式(如圖9)所示，主要包括觸頭傳動軸l，靜觸頭2，第一彈簧3，塑殼支架4，動鐵心5，第二彈簧6，線圈7， 靜鐵心8，永磁體9，動觸頭10，觸頭彈簧11，支撐12;其特征在于在線圈7 的塑殼支架4上端面固定有第二彈簧6，支撐于T型動鐵心5下端面，該第二彈簧 6提供動鐵心5的反力，動鐵心5插入線圈7的塑殼支架4的腔內(nèi)，在動鐵心5中 開孔用來實現(xiàn)觸頭傳動軸1與動鐵心5分離，位于觸頭傳動軸1端部設(shè)有支撐12， 用于實現(xiàn)當(dāng)動鐵心5動作時，帶動觸頭傳動軸l動作；靜鐵心8上設(shè)有線圈7，在 靜鐵心8的心柱上鑲嵌一塊永磁體9構(gòu)成復(fù)合鐵心。第一彈簧3套在觸頭傳動軸1 的外部，用于固定觸頭傳動軸l，同時提供觸頭傳動軸1的反力，觸頭傳動軸l由 非導(dǎo)磁材料做成的；觸頭彈簧11位于觸頭傳動軸1內(nèi)的上部，動觸頭10位于觸頭 傳動軸1外的上部，第一彈簧3的上部與動觸頭10的下部設(shè)有靜觸頭2。當(dāng)接觸器 處于分閘狀態(tài)時(如圖10)所示，此時永磁體9對動鐵心5產(chǎn)生的吸力不足以克服 第一彈簧3、第二彈簧6和觸頭彈簧11的反力合力達(dá)到吸合狀態(tài)，接觸器處于分閘 的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)手動合上接觸器時，由于觸頭傳動軸1與動鐵心5分離，觸頭傳動軸l向下運 動，而動鐵心5保持位置不動。在此合閘狀態(tài)下(如圖ll)，此時由于動鐵心5位置 保持不動，動鐵心5與靜鐵心8之間氣隙比較大，永磁體9對動鐵心5產(chǎn)生的吸力不足 以克服第二彈簧6的反力使動鐵心5吸合，所以當(dāng)手松開后，觸頭傳動軸l在第一彈 簧3和觸頭彈簧11反力作用下，向上運動，最終回到分閘狀態(tài)(如圖IO)。如圖10所示，合閘時，線圈7通正向電流，線圈7產(chǎn)生的磁場與永磁體9的 磁場方向一致，合成磁勢產(chǎn)生的吸力大于第一彈簧3、第二彈簧6和觸頭彈簧11 的反力合力使接觸器的動鐵心5向下運動，由動鐵心5運動帶動觸頭傳動軸1向下 運動，從而使接觸器達(dá)到合閘的位置(如圖12)所示。在此狀態(tài)下，由于氣隙比較 小，永磁體9產(chǎn)生的吸力保持合閘，達(dá)到永磁接觸器無需給線圈7通電就能保持在 吸合狀態(tài)下的目的。如圖12所示，分閘時，線圈7通反向電流，線圈7產(chǎn)生的磁場與永磁體9的 磁場方向相反，合成磁勢產(chǎn)生的吸力小于第一彈簧3、第二彈簧6和觸頭彈簧11 的反力合力，第二彈簧6的反力使接觸器的動鐵心5向上運動，第一彈簧3和觸頭 彈簧11的反力使觸頭傳動軸1向上運動，接觸器實現(xiàn)分閘(如圖10)。此外，關(guān)于永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)中永磁體9的安裝位置也可以根據(jù)實際需要安 裝在動鐵心5和靜鐵心8不同的位置，在此不再重復(fù)贅述。
權(quán)利要求1、一種永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)，其特征在于該操動機(jī)構(gòu)包括觸頭傳動軸(1)、靜觸頭(2)、第一彈簧(3)、塑殼支架(4)、動鐵心(5)、第二彈簧(6)、線圈(7)、靜鐵心(8)、永磁體(9)、動觸頭(10)、觸頭彈簧(11)、支撐(12)；其中，在塑殼支架(4)內(nèi)的上端設(shè)有動鐵心(5)，第二彈簧(6)的上端頂在動鐵心(5)的下部，第二彈簧(6)的下端頂在塑殼支架(4)內(nèi)的下部；靜鐵心(8)有兩部分，在該兩部分之間設(shè)有永磁體(9)，在該兩部分靜鐵心(8)上分別設(shè)有線圈(7)，該兩部分靜鐵心(8)的上部位于塑殼支架(4)內(nèi)的下部；觸頭傳動軸(1)穿過塑殼支架(4)和動鐵心(5)的中間，位于塑殼支架(4)內(nèi)的觸頭傳動軸(1)端部設(shè)有支撐(12)；第一彈簧(3)套在觸頭傳動軸(1)的外部，觸頭彈簧(11)位于觸頭傳動軸(1)內(nèi)的上部，動觸頭(10)位于觸頭傳動軸(1)外的上部，靜觸頭(2)位于動觸頭(10)與塑殼支架(4)之間。
2、 如權(quán)利要求l所述的永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)，其特征在于動鐵心(5)和靜鐵 心(8)為E型，在操動機(jī)構(gòu)的靜鐵心(8)上的心柱上鑲嵌一塊稀土永磁體(9)構(gòu) 成復(fù)合鐵心。
3、 如權(quán)利要求l所述的永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)，其特征在于操動機(jī)構(gòu)為圓形，其 操動機(jī)構(gòu)的動鐵心(5)為T型。
專利摘要永磁接觸器操動機(jī)構(gòu)在塑殼支架(4)內(nèi)的上端設(shè)有動鐵心(5)，第二彈簧(6)的上端頂在動鐵心(5)的下部，第二彈簧(6)的下端頂在塑殼支架(4)內(nèi)的下部；靜鐵心(8)有兩部分，在該兩部分之間設(shè)有永磁體(9)，在該兩部分靜鐵心(8)上分別設(shè)有線圈(7)，該兩部分靜鐵心(8)的上部位于塑殼支架(4)內(nèi)的下部；觸頭傳動軸(1)穿過塑殼支架(4)和動鐵心(5)的中間，位于塑殼支架(4)內(nèi)的觸頭傳動軸(1)端部設(shè)有支撐(12)；第一彈簧(3)套在觸頭傳動軸(1)的外部，觸頭彈簧(11)位于觸頭傳動軸(1)內(nèi)的上部，動觸頭(10)位于觸頭傳動軸(1)外的上部，靜觸頭(2)位于動觸頭(10)與塑殼支架(4)之間。
文檔編號H01H50/00GK201126794SQ20072004338
公開日2008年10月1日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者房淑華, 林鶴云, 毛萬博, 汪先兵, 平 金 申請人:東南大學(xué)