CN103325626A - 一种具有分断口的无弧交流接触器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有分断口的无弧交流接触器，属于接触器领域，该装置包括下壳体、中壳体、上壳体、上端盖、第一电磁操动机构、第二电磁操动机构、可控硅模块和控制电路板；本发明与常规交流接触器使用方法和外观完全一样，替换方便，并且还具有无弧通断的功能，大大提高了接触器的电寿命，取消了特殊材料触头的制作并避免了所有因开断电弧产生的电磁干扰和火灾风险；在断开接触器后，电源侧与负载侧具有明显的分断口，可靠地实现了电气隔离。

Description

一种具有分断口的无弧交流接触器

技术领域

本发明属于接触器领域，具体涉及一种具有分断口的无弧交流接触器。

背景技术

接触器是属于长期工作制的、用途最为广泛的低压电器之一。一般的交流接触器存在着常规设计不能克服的缺点：在触头通断电路电流时，不可避免地产生电弧，而长期的通断电弧是接触器损坏的主要原因。另外，接触器所产生的通断电弧会对环境辐射电磁波，严重干扰了其附近的通讯系统和控制系统，造成电磁污染。如果使用环境中偶尔出现可燃性气体或微粒，还可能引发火灾及至爆炸事故。近年来出现了在接触器主触点两端并联可控型电力电子器件的无弧型交流接触器，但这种接触器无明显的可见分断口，在实际应用中无法保证电路是否完全断开隔离，给设备维修带来安全隐患，使用范围受到限制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种具有分断口的无弧交流接触器，以达到在通断时无电弧产生、断开后具有明显分断口、简化结构、提高工艺实现性和提高接触器寿命的目的。

一种具有分断口的无弧交流接触器，该装置包括下壳体、中壳体、上壳体、上端盖、第一电磁操动机构、第二电磁操动机构、可控硅模块和控制电路板，其中，所述的下壳体内并排设置有第一电磁操动机构、第二电磁操动机构，所述的第一电磁操动机构、第二电磁操动机构依次通过中壳体上表面和上壳体上表面，并设置于上壳体上方；所述的中壳体设置于下壳体的上端；所述的上壳体设置于中壳体的上端，上壳体的上端设置有上端盖；所述的可控硅模块设置于第一电磁操动机构上方，并通过导电支撑片固定连接中壳体表面的进线端子和中间静触头，所述的中壳体表面还设置有出线端子；所述的控制电路板设置于上壳体上表面；所述的第一电磁操动机构和第二电磁操动机构通过上壳体形成两个观察口。

所述的第一电磁操动机构和第二电磁操动机构结构相同，均包括静铁芯、线圈、动铁芯、反力弹簧、活动支架、动触头固定片、缓冲弹簧和动触头，其中，所述的静铁芯和动铁芯均为E型结构，且具有磁柱一侧相对放置，所述的线圈设置于静铁芯和动铁芯之间，并套于静铁芯和动铁芯的中间磁路上，所述的反力弹簧设置于线圈和动铁芯之间，并套于动铁芯的中间磁路上；所述的活动支架设置于动铁芯上端；所述的动触头固定片通过并固定于活动支架上，动触头固定片的下端连接缓冲弹簧的一端，缓冲弹簧的另一端连接动触头。

所述的进线端子包括四个，其中，三个作为A、B、C三相电源输入端子，一个作为辅助常开端子；所述的中间静触头包括四个，其中，三个作为A、B、C三相电源触头，一个作为辅助常开触头；所述的出线端子包括四个，其中，三个作为A、B、C三相电源输出端子，一个作为辅助常开端子。

所述的可控硅模块通过三个导电支撑片固定连接进线端子中的三个作为A、B、C三相电源输入的端子，通过三个导电支撑片固定连接中间静触头中的三个作为A、B、C三相电源的触头。

所述的控制电路板的两个输入端连接下壳体上的两个控制端子，控制电路板的三个输出端连接线圈和可控硅模块。

本发明优点：

本发明一种具有分断口的无弧交流接触器，该装置与常规交流接触器使用方法和外观完全一样，替换方便，并且还具有无弧通断的功能，大大提高了接触器的电寿命，取消了特殊材料触头的制作并避免了所有因开断电弧产生的电磁干扰和火灾风险；在断开接触器后，电源侧与负载侧具有明显的分断口，可靠地实现了电气隔离。

附图说明

图1为本发明一种实施例的无弧交流接触器的立体外观结构示意图；

图2为本发明一种实施例的下壳体、中壳体、上壳体的立体结构图；

图3为本发明一种实施例的下壳体、中壳体的立体结构图；

图4为本发明一种实施例的控制电路板电路原理图；

图5为本发明一种实施例的可控硅模块的电路原理图；

图6为本发明一种实施例的无外壳的内部立体结构示意图；

图7为本发明一种实施例的电磁操动机构立体示意图；

图8为本发明一种实施例的活动支架与动触头结构立体配合示意图；

图9为本发明一种实施例的动触头立体结构示意图；

图10为本发明一种实施例的内部立体结构侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。

如图1、图2和图3所示，一种具有分断口的无弧交流接触器，该装置包括下壳体1、中壳体2、上壳体3、上端盖4、第一电磁操动机构5、第二电磁操动机构6、可控硅模块7和控制电路板8；

其中，如图3和图2所示，所述的下壳体1内并排设置有第一电磁操动机构5、第二电磁操动机构6，所述的第一电磁操动机构5、第二电磁操动机构6依次通过中壳体2上表面和上壳体3上表面，并设置于上壳体3上方；所述的中壳体2设置于下壳体1的上端；所述的上壳体3设置于中壳体2的上端，上壳体3的上端设置有上端盖4；所述的可控硅模块7设置于第一电磁操动机构5上端，并通过导电支撑片9固定连接中壳体2表面的进线端子10和中间静触头11，所述的中壳体2表面还设置有出线端子12。

本发明实施例中，所述的进线端子10包括四个，其中，三个作为A、B、C三相电源输入端子，一个作为辅助常开端子；所述的中间静触头11包括四个，其中，三个作为A、B、C三相电源触头，一个作为辅助常开触头；所述的出线端子12包括四个，其中，三个作为A、B、C三相电源输出端子，一个作为辅助常开端子。所述的可控硅模块7通过三个导电支撑片9固定连接进线端子10中的三个作为A、B、C三相电源输入的端子，通过三个导电支撑片9固定连接中间静触头11中的三个作为A、B、C三相电源的触头。

如图2所示，所述的第一电磁操动机构5和第二电磁操动机构6贯穿上壳体3，所述的控制电路板8设置于上壳体3上表面，所述的第一电磁操动机构5和第二电磁操动机构6贯穿上壳体3形成两个观察口，通过活动支架505、605的突出点，可以确定触点的开关状态。

本发明实施例中，如图4所示，控制电路板的电源取自接触器进线端子A、B两相，图中A、B两线间电压为交流380V，电源经过电容C1降压后进行全桥整流，再经过稳压管D1稳压到直流12V，最后再由三端稳压器7805输出稳定的直流5V电源，该电源用来为电路板上的控制元件供电。信号输入端1、2脚分别与接触器的控制端A1、A2相连（图3），当信号输入端接收到导通信号后，光耦U1中的发光二极管导通，光电三极管随之导通，将微处理器ATTINY13的1脚电平拉低，这样微处理器就可以识别到了动作信号，之后输出控制信号给U2、U4、Q5。U2、U4为晶闸管驱动光耦MOC3061，Q5为三极管8050。U2、U4分别驱动晶闸管Q4、Q6，Q4、Q6为晶闸管BTA16-800，用以驱动接触器的两个线圈。Q5导通时，将5V的控制信号输出给可控硅模块。电路板的驱动输出端1、2脚连接线圈A；3、4脚连接线圈B；5、6脚连接可控硅模块的控制端。

如图5所示，可控硅模块内部主要由晶闸管驱动光耦MOC3061和大功率双向晶闸管BTA40-800组成。控制端的1、2脚分别与控制电路板的5、6脚相连，当控制端接收到5V的直流控制信号后，晶闸管U5、U6、U7导通，大功率双向可控硅Q7、Q8、Q9被触发导通，三相交流的输入端与输出端连通，电路接通。

本发明实施例中，通过微处理器发出逻辑信号，控制两个线圈和可控硅模块的动作时序。当可控硅模块导通时，三相电源通过进线端子、进线侧导电支撑片、可控硅模块、中间侧导电支撑片与中间静触头连通。

如图1所示，所述的上壳体3的上端设置有上端盖4。

如图6所示，所述的第一电磁操动机构5和第二电磁操动机构6结构相同，均包括静铁芯501（静铁芯601）、线圈502（线圈602）、动铁芯503（动铁芯603）、反力弹簧504（反力弹簧604）、活动支架505（活动支架605）、动触头固定片506（动触头固定片606）、缓冲弹簧507（缓冲弹簧607）和动触头508（动触头608）。

如图7所示，所述的静铁芯501（静铁芯601）和动铁芯503（动铁芯603）均为E结构，且具有磁柱一侧相对放置，所述的线圈502（线圈602）设置于静铁芯501（静铁芯601）和动铁芯503（动铁芯603）之间，并套于静铁芯501（静铁芯601）和动铁芯503（动铁芯603）的中间磁路上，所述的反力弹簧504（反力弹簧604）设置于线圈502（线圈602）和动铁芯503（动铁芯603）之间，并套于动铁芯503（动铁芯603）的中间磁路上；所述的活动支架505（活动支架605）设置于动铁芯503（动铁芯603）上端；所述的动触头固定片506（动触头固定片606）贯穿并固定于活动支架505（活动支架605）上，所述的动触头508（动触头608）贯穿并固定于活动支架505（活动支架605）上，在所述的动触头固定片506（动触头固定片606）与动触头508（动触头608）之间设置有缓冲弹簧507（缓冲弹簧607）。线圈502（线圈602）未得电时，反力弹簧504（反力弹簧604）将动铁芯弹起，线圈502（线圈602）得电后，电磁力克服反力弹簧504（反力弹簧604）弹力将动铁芯向下吸合。本发明实施例中采用两套这种电磁操动机构，分别控制两套触点组的动作。

如图8所示，本发明实施例中以第一电磁操动机构5为例，所述的动触头固定片506通过并固定于活动支架505上，动触头固定片506的下端连接缓冲弹簧507的一端，缓冲弹簧507的另一端连接动触头508既保证了自身稳定，又起到了动触头的缓冲作用。

本发明实施例中，活动支架505（活动支架605）上设置有四个方形通孔，用于固定动触头固定片506（动触头固定片606）、动触头508（动触头608）和缓冲弹簧507（缓冲弹簧607）；如图9所示，本发明实施例中以第一电磁操动机构5为例，将动触头508铜片折成中间带向下凹槽的形状，在凹槽处设置动触头固定片506，动触头固定片与动触头铜片凹槽面重合，动触头固定片两端设有开口，与活动连接架相配合，达到固定动触头的目的。

如图10所示，可控硅模块7并联在进线端子10和中间静触头11之间，两套电磁操动机构形成两套触点组A、B。

该发明的无弧通断过程为：

接触器无弧接通过程：

1、第二电磁操动机构内线圈得电，第二触点吸合；

2、可控硅模块导通，此时整个电路接通；

3、第一电磁操动机构内线圈得电，第一触点吸合；此时可控硅模块被旁路，无电流通过，电路电流通过第一触点、第二触点与负载形成回路，无弧接通过程完成。

接触器无弧断开过程：

1、第一电磁操动机构内线圈失电，第一触点断开，此时电流通过可控硅模块；

2、可控硅模块截止，此时电路被断开；

3、第二电磁操动机构内线圈失电，第二触点断开，无弧断开过程完成。

该接触器的整体动作时间在100ms内完成。断开过程完成后，触点B为可见分断口，可以清楚地判断电路的断开状态，达到电源与负载的彻底隔离目的。

Claims (5)

1.一种具有分断口的无弧交流接触器，其特征在于：该装置包括下壳体（1）、中壳体（2）、上壳体（3）、上端盖（4）、第一电磁操动机构（5）、第二电磁操动机构（6）、可控硅模块（7）和控制电路板（8），其中，所述的下壳体（1）内并排设置有第一电磁操动机构（5）、第二电磁操动机构（6），所述的第一电磁操动机构（5）、第二电磁操动机构（6）依次通过中壳体（2）上表面和上壳体（3）上表面，并设置于上壳体（3）上方；所述的中壳体（2）设置于下壳体（1）的上端；所述的上壳体（3）设置于中壳体（2）的上端，上壳体（3）的上端设置有上端盖（4）；所述的可控硅模块（7）设置于第一电磁操动机构（5）上方，并通过导电支撑片（9）固定连接中壳体（2）表面的进线端子（10）和中间静触头（11），所述的中壳体（2）表面还设置有出线端子（12）；所述的控制电路板（8）设置于上壳体（3）上表面；所述的第一电磁操动机构（5）和第二电磁操动机构（6）通过上壳体（3）形成两个观察口。

2.根据权利要求1所述的具有分断口的无弧交流接触器，其特征在于：所述的第一电磁操动机构（5）和第二电磁操动机构（6）结构相同，均包括静铁芯（501、601）、线圈（502、602）、动铁芯（503、603）、反力弹簧（504、604）、活动支架（505、605）、动触头固定片（506、606）、缓冲弹簧（507、607）和动触头（508、608），其中，所述的静铁芯（501、601）和动铁芯（503、603）均为E型结构，且具有磁柱一侧相对放置，所述的线圈（502、602）设置于静铁芯（501、601）和动铁芯（503、603）之间，并套于静铁芯（501、601）和动铁芯（503、603）的中间磁路上，所述的反力弹簧（504、604）设置于线圈（502、602）和动铁芯（503、603）之间，并套于动铁芯（503、603）的中间磁路上；所述的活动支架（505、605）设置于动铁芯（503、603）上端；所述的动触头固定片（506、606）通过并固定于活动支架（505、605）上，动触头固定片（506、606）的下端连接缓冲弹簧（507、607）的一端，缓冲弹簧（507、607）的另一端连接动触头（508、608）。

3.根据权利要求1所述的具有分断口的无弧交流接触器，其特征在于：所述的进线端子（10）包括四个，其中，三个作为A、B、C三相电源输入端子，一个作为辅助常开端子；所述的中间静触头（11）包括四个，其中，三个作为A、B、C三相电源触头，一个作为辅助常开触头；所述的出线端子（12）包括四个，其中，三个作为A、B、C三相电源输出端子，一个作为辅助常开端子。

4.根据权利要求1所述的具有分断口的无弧交流接触器，其特征在于：所述的可控硅模块（7）通过三个导电支撑片（9）固定连接进线端子（10）中的三个作为A、B、C三相电源输入的端子，通过三个导电支撑片（9）固定连接中间静触头（11）中的三个作为A、B、C三相电源的触头。

5.根据权利要求1所述的具有分断口的无弧交流接触器，其特征在于：所述的控制电路板（8）的两个输入端连接下壳体（1）上的两个控制端子，控制电路板（8）的三个输出端连接线圈（502、602）和可控硅模块（7）。

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