使用在照明控制盒内的磁闩锁机构制造技术

电气触点组件包括磁闩锁螺线管以促动触点对的可移动触点。磁闩锁螺线管包括将触点组件闩锁在断开位置的磁体，和在一个极性的电流下将电枢移动到闩锁位置且在相反极性的电流下中断永磁场以从闩锁位置释放电枢的线圈。弹簧将触点偏置到闭合位置。弹簧从磁闩锁螺线管分离。触点组件也可以包括印刷电路板以提供脉冲到线圈来操作组件。触点组件是远程操作电流断路器组件的部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及改进的远程控制电路断路器和电路控制组件， 且更特定地涉及具有磁闩锁机构的提供了双稳定运行的远程控制触 点。
技术介绍
存在对于可远程控制的电路断路器组件的增加的需求，该可远程 控制的电路断路器组件响应于远程生成的指令在断开的电路和闭合的 电路之间往复。对于这样的电路断路器组件的一个有利的应用是控制 面板，该控制面板用于例如建筑物管理系统的自动控制系统。建筑物 管理系统可以包括自动照明系统、HVAC控制系统、消防、保安和制 冷器/冷冻器系统的控制。已开发了自动照明系统以用于基于例如时 刻、墙壁开关、占用传感器和/或来自电力分配系统的控制的输入来控 制照明电路。照明控制系统通过自动控制当情况允许时削减点亮的照 明固定设备的个数，当不需要时自动地关闭照明固定设备，或通过完 全切断人工照明的过程而提供了节能的可能性。例如，环境光传感器 可以用于响应于环境光水平而控制照明电路。传感器可以用于开关和 自动调暗功能，自动调暗功能可以响应于投射到环境光传感器上的日 光的量而连续地调整照明系统的输出。占用传感器可以用于当有人在 空间内时激活照明且当不再在空间内检测到人员时，可能在一个设定 的时间间隔后，对照明解除激活。一般地，可以远程控制的电路断路器组件可以至少分为两类。第 一类是远程操作电路断路器。在远程操作电路断路器中，两对触点位 于单一的封装内。第一对(或初级对)触点用于中断短路、中断过载 且通过手柄开启和关断电路断路器。远程操作电路断路器内的第二对 触点例如可以4吏用在照明控制应用中。在一些应用中，单一的触点对用于两个功能。远程控制电路断路器组件的另一类是包括电路控制盒或照明控制 盒的组件。在这样的组件中，包括远程操作触点对的机构的分开的继 电器设备或盒接附到不具有远程操作装置的标准电路断路器。电 路控制盒添加了与电路断路器串联的附加的触点对。数个类型的机构已用于远程操作电路控制盒内的触点对。这些机构包括带有过心弹簧的双向螺线管、蜗轮促动DC马达系统和多连杆螺 线管驱动才几构。在过心设计中，螺线管必须定尺寸为抵抗非线性弹簧力而工作。 螺线管必须进一步具有两个线團以双向运行。这些因素可能增加所要 求的机构的尺寸。蜗轮马达设计产生了因DC马达运行的高噪声。蜗轮设计进一步易 于出现滑移和机构故障。同样，当以阵列应用于例如在具有42个设备 的标准控制面板中时，必须通过增加尺寸和电源复杂性或通过电源管 理系统来克服例如马达起动功率和电源线上欠电压情况的问题。多连杆螺线管驱动机构具有要求数个旋转点和多个移动零件的缺 点。在典型的应用中要求多个弹簧。假定照明控制设备需要在其寿命 期间具有50000至100000次循环，则使用多弹簧组件增加了摩擦磨损 导致机构在其意图中寿命内失效的风险。授予Belbel等人的美国专利No 4,816,792描述了可以由电磁体远 程地操作的主电路断路器触点。设计合并了用于将电枢保持到位的永 磁体。永磁体机构直接在电路断路器触点上运行。这样的设计增加了 电路断路器机构的质量且因此导致了断路器机构的寄生负载从而降低 了性能。授予Smith等人的美国专利No 6，531，938教示了具有用于远程操作 电路断路器的远程模块的远程操作电路断路器组件。布置在模块壳体 内的马达远程地操作断路器开关。机构要求实际操作断路器手柄。因 为断路器手柄要求较大的力，所以促动设备必须是较大和成本较高的 单元。目前存在对于用于断开和闭合远程控制触点的改进的设计和方法 的需求。这样的设计应具有低成本和高可靠性。这样的设计应进一步 是紧凑的以用在小封装区内。据专利技术人所知目前不存在这样的设计
技术实现思路
本专利技术的一个实施例是用于在允许电流通过触点组件的稳定闭合 位置和防止电流通过触点组件的稳定断开位置之间往复的触点组件。 组件包括基部、安装到基部的固定触点、触点臂和用于可枢转地将触 点臂安装到基部的枢转销。可移动触点安装在触点臂上，以在其中可 移动触点与固定触点接触的稳定闭合位置和其中可移动触点与固定触 点分开的稳定断开位置之间移动。弹簧在触点臂上施加弹簧力，以将 可移动触点向触点组件的稳定闭合位置偏置。触点组件也包括磁闩锁螺线管，磁闩锁螺线管包括磁电枢和当电 枢处于收回位置时靠近电枢的永磁体。7^C磁体具有磁场，磁场在电枢 上施加了闩锁力以将电枢维持在收回位置。磁闩锁螺线管也包括靠近 电枢的线圏，当电能以第一极性施加到线圏时，线團适合于在电枢上 施加在电枢收回位置的方向上的超过弹簧力的收回力，且当电能以第二极性施加到线圈时，适合于中断磁场以将电枢从收回位置释》i。 肘节销将触点臂和电枢连接，肘节销放置在触点臂和电枢的至少一个内的间隙孔内，从而允许它们的相对移动。电枢的收回位置导致触点组件的稳定断开位置。弹簧可以从磁闩锁螺线管分开。触点组件也可以包括用于与电流的电源连接的线路端子和将线路 端子和触点臂电连接的编织导线连接器。触点臂可以进一步包括机械弹簧接口 ，弹簧在机械弹簧接口和触 点组件的基部之间施加弹簧力。机械弹簧接口可以远离触点臂上的可 移动触点。触点组件也包括电连接到固定触点的负载端子，以用于将电流负 载连接到触点组件。组件可以包括连接到线圏的印刷电路板，以用于施加第一极性的 电能脉冲到线圏以断开触点和施加第二极性的电能脉冲到线圏以闭合 触点。电能脉冲可以是脉宽控制的DC信号。本专利技术的另 一 个实施例是用于在允许电流从线路通过触点组件流 到负载的稳定闭合位置和防止电流通过触点组件的稳定断开位置之间 远程操作触点组件的方法。方法包括如下步骤提供连接到电路断路 器的负载侧的固定触点，断路器设定为处于或超过预先确定的电流负载时断开线路和负载之间的电路；提供适合于在其中可移动触点与固 定触点接触的稳定闭合位置和其中可移动触点与固定触点分开的稳定 断开位置之间移动的可移动触点；提供在可移动触点上向稳定闭合位 置施加弹簧力的弹簧；提供包括连接到可移动触点以与其移动的磁电 枢的磁闩锁螺线管；当可移动触点处于稳定断开位置时靠近电枢的永 磁体，永磁体具有在电枢上施加闩锁力的磁场以将电枢和可移动触点 维持在稳定断开位置；和靠近电枢的线圏；施加第一极性的电能到线 圏以在电枢上施加超过弹簧力的断开力来移动电枢和可移动触点以通 过磁场的闩锁力将它们保持在稳定断开位置；和施加第二极性的电能 到线圈来中断磁场且将电枢和可移动触点从稳定断开位置释^t以通过 弹簧将它们位移到稳定闭合位置。施加电能到线圏的步骤可以进一步包括施加电能脉冲到线團。电 能脉冲可以是脉宽控制的DC信号。电能可以在24伏DC下大约为l.7安培。施加电能到线圏的步骤可以包括施加至少一个具有小于so毫秒的持续时间的脉冲。施加第二极性的电能到线團的步骤可以包括施加 具有小于10亳秒的持续时间的脉冲。本专利技术的再另一个实施例是可定位在线路和负载之间的电路内的 电路断路器组件。电路断路器组件包括设定为在处于或高于预先确定 的电流负载时断开线路和负载之间的电路的电路断路器；和适合于在 允许电流通过触点组件的稳定闭合位置和防止电流通过触点组件的稳 定断开位置之间往复的触点组件。触点组件包括连接到电路断路器的负载侧的固定触点；电连接到 负载侧导体以用于连接到负载的可移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在允许电流通过触点组件的稳定闭合位置和防止电流通过触点组件的稳定断开位置之间往复的触点组件，该组件包括：　　　　基部；　　　　安装到基部的固定触点；　　　　触点臂；　　　　用于可枢转地将触点臂安装到基部的枢转销；　　　　安装在触点臂上的可移动触点，用于在其中可移动触点与固定触点接触的稳定闭合位置和其中可移动触点与固定触点分开的稳定断开位置之间移动；　　　　弹簧，其在触点臂上施加弹簧力，以将可移动触点向触点组件的稳定闭合位置偏置；　　　　磁闩锁螺线管，其包括：　　　　磁电枢；　　　　当电枢处于收回位置时靠近电枢的永磁体，永磁体具有磁场，磁场在电枢上施加了闩锁力以将电枢维持在收回位置；和　　　　靠近电枢的线圈，当电能以第一极性施加到线圈时，线圈适合于在电枢上施加在电枢收回位置的方向上的超过弹簧力的收回力，且当电能以第二极性施加到线圈时，适合于中断磁场，以将电枢从收回位置释放；和　　　　连接触点臂和电枢的肘节销，肘节销放置在触点臂和电枢的至少一个内的间隙孔内，从而允许它们的相对移动；　　　　电枢的收回位置导致触点组件的稳定断开位置。

【技术特征摘要】
US 2006-7-13 60/830535;US 2007-6-27 11/8235231.一种用于在允许电流通过触点组件的稳定闭合位置和防止电流通过触点组件的稳定断开位置之间往复的触点组件，该组件包括基部；安装到基部的固定触点；触点臂；用于可枢转地将触点臂安装到基部的枢转销；安装在触点臂上的可移动触点，用于在其中可移动触点与固定触点接触的稳定闭合位置和其中可移动触点与固定触点分开的稳定断开位置之间移动；弹簧，其在触点臂上施加弹簧力，以将可移动触点向触点组件的稳定闭合位置偏置；磁闩锁螺线管，其包括磁电枢；当电枢处于收回位置时靠近电枢的永磁体，永磁体具有磁场，磁场在电枢上施加了闩锁力以将电枢维持在收回位置；和靠近电枢的线圈，当电能以第一极性施加到线圈时，线圈适合于在电枢上施加在电枢收回位置的方向上的超过弹簧力的收回力，且当电能以第二极性施加到线圈时，适合于中断磁场，以将电枢从收回位置释放；和连接触点臂和电枢的肘节销，肘节销放置在触点臂和电枢的至少一个内的间隙孔内，从而允许它们的相对移动；电枢的收回位置导致触点组件的稳定断开位置。2. 根据权利要求l所述的触点组件，其中弹簧从磁闩锁螺线管分开。3. 根据权利要求1所述的触点组件，进一步包括 用于与电流的电源连接的线路端子；和 将线路端子和触点臂电连接的编织导线连接器。4. 根据权利要求l所述的触点组件，其中触点臂进一步包括机 械弹簧接口 ，弹簧在机械弹簧接口和触点组件的基部之间施加弹簧力。5. 根据权利要求4所述的触点组件，其中机械弹簧接口远离触点 臂上的可移动触点。6. 根据权利要求1所述的触点组件，进一步包括电连接到固定触点的负载端子，以用于将电流负载连接到触点组件。7. 根据权利要求l所述的触点组件，进一步包括连接到线圏的 印刷电路板，以用于施加第一极性的电能的脉冲到线團以断开触点和 施加第二极性的电能的脉冲到线圏以闭合触点。8. 根据权利要求7所述的触点组件，其中电能的脉沖是脉宽控制 的DC信号。9. 一种用于在允许电流从线路通过触点组件流到负载的稳定闭合 位置和防止电流通过触点组件的稳定断开位置之间远程操作触点组件 的方法，该方法包括如下步骤提供连接到电路断路器的负载側的固定触点，断路器设定为在处 于或超过预先确定的电流负载时断开线路和负载之间的电路；提供可移动触点，其适合于在其中可移动触点与固定触点接触的 稳定闭合位置和其中可移动触点与固定触点分开的稳定断开位置之间 移动；提供在可移动触点上向稳定闭合位置施加弹簧力的弹簧； 提供磁闩锁螺线管，其包括连接到可移动触点以与其移动的磁电枢；当可移动触点处于稳定断开位置时靠近电枢的永磁体，永磁体具有在电枢上施加闩锁力的磁场，以将电枢和可移动触点维持在稳定断开位置；和靠近电枢的线圏；施加第一极性的电能到线團，以在电枢上施加超过弹簧力的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J德贝尔，BT麦科伊，
申请(专利权)人：西门子能量及自动化公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]