用于电磁接触器的无焊接触系统技术方案

在本发明专利技术中公开了一种用于在发生可变故障电流的状况下防止发生触点焊接现象的系统及方法。该系统包括有一个接触器（１０），该接触器（１０）具有相互压靠的并且可以在一个断开位置与一个闭合位置之间进行转换的静态触点（４２）和可动触点（５０）。通过对一个电磁线圈（８２）进行激励使得触点（４２，５０）配合起来，从而形成一条流过该接触器（１０）的电流通路。利用脉冲宽度调制技术来减少供送给线圈（８２）的能量，并且保持触点（４２，５０）位于闭合位置处。该接触器（１０）装配有安全装置来防止发生触点焊接现象。在发生较低故障电流的情况下，由触点材料的成分来防止发生焊接现象。在发生中度故障电流的情况下，触点（４２，５０）被弹开，并且利用磁性组件（６２，６４）来维持该断开状态，直至电弧消失并且触点（４２，５０）已经得以充分冷却为止。在发生较高故障电流的情况下，装置（３２，６２，６４）使得触点（４２，５０）被弹开，并且将衔铁（７０）从线圈（８２）中分离出来，来防止触点（４２，５０）发生重新配合，直至再次对线圈（８２）进行激励为止。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的
总的来说，本专利技术涉及一种电开关装置，更具体地说，涉及一种方法和设备，该方法和设备用于防止在电磁接触器中发生可变故障电流状况之后发生触点焊接现象。已经存在有若干种公知的方法，用于防止在诸如电磁接触器这样的电开关装置中发生触点焊接现象。一种方法是对用于触点的合成材料进行选择，以防止在发生较低故障电流的状况下发生焊接现象。通常，由于电磁约束力大于在正常情况下保持触点处于闭合状态的偏压弹簧力，因此触点可以被弹开。在触点分离的瞬间，会在触点上形成一个电弧。该电弧的能量可以熔融触点的表面，并且在电流变为零之前偏压力超过正在消失的约束力而使得触点重新闭合时，触点会被焊接在一起。由于化学组分及物理结构的作用，合成的触点材料可以防止触点发生焊接现象，并且在某些情况下，可以抵抗发生较低故障电流时所发生的轻微焊接现象。这些轻微焊接现象易于被该接触器转换到断开状态时的断开作用力破坏。另外一种可用于发生中度故障电流状况下的方法，是在触点载体中埋入磁性组件，其中这些磁性组件能够与触点载体协同工作，来在发生故障之后保持触点在一定时间内保持分离状态。由于较低的耐热性和较高的熔融点，在熔融之后，由于在对流、辐射及传导作用下得以快速冷却，触点材料会快速地固化。从而，通过在电弧电流流过触点之后防止触点短时间内发生闭合，可以为触点提供足够长的时间来进行硬化，从而不会被焊接在一起。这种现有技术中的装置披露了利用磁性组件来影响施加在触点上的偏压力，从而达到延迟触点的闭合时间的目的，使得触点的表面得以冷却。另外一种有助于防止发生触点焊接现象的方法是在发生较高故障电流的情况下迫使接触器断开。短路故障电流会在接触器的触点表面上产生极高的电弧压力。这种电弧压力可以被用于克服由衔铁与电磁线圈所产生的电磁力，从而断开触点。各个前述用于防止发生触点焊接现象的方法均具有一定的缺点和局限性。例如，利用一种能够抵抗发生焊接现象的触点材料也许在发生较低故障电流的状况下是适宜的，但是却不甚适宜于发生中度或较高故障电流的情况下。在发生中度故障电流的情况下，磁性组件可以用于在电流变为零之后于触点重新闭合之前提供额外的时间，但是，常常会减小接触器的有用空间，因此需要更小的磁性组件来完成磁性卡锁功能，从而导致在发生故障电流时的饱和作用力远低于电流峰值。所述饱和作用会导致由磁性组件所产生的电磁作用力线性增大，而不是按指数规律增大，这就限制了利用磁性卡锁来防止发生触点焊接现象的效果。同样，在发生较高故障电流的情况下所发生弹开现象，与在偏压弹簧受到进一步压缩时所产生的增大作用力一起，会在触点得以充分冷却之前闭合这些触点，从而导致触点被焊接在一起。因此，所希望的是具有这样一种电磁接触器，该电磁接触器能够承受适用于各种物理尺寸的接触器的各种故障电流。这种接触器可以在发生较低故障电流的情况下、在发生中度故障电流的情况下以及在发生较高故障电流的情况下防止触点发生焊接现象。对本专利技术的概述本专利技术提供了一种系统和方法，用于防止在电磁接触器中的可动触点与静态触点之间发生焊接现象，从而克服前述缺点，并且提供一种装置，该装置能够在较宽的故障电流值范围内正常工作。该接触器在发生较低故障电流的情况下通过装配利用抗焊接材料制成的触点来防止触点发生焊接现象，在发生中度故障电流的情况下通过利用磁性组件来防止触点发生焊接现象，其中所述磁性组件用于暂时将触点卡锁在一个断开位置处，直至故障电流消失并且触点固化为止，并且在发生较高故障电流的情况下通过防止触点本身重新闭合，直至该接触器得以重置为止，来防止触点发生焊接现象。本专利技术包括有一种接触器，该接触器具有静态触点和可动触点，这些触点被相互偏压在一起并且可以在一个断开位置与一个闭合位置之间进行转换。通过激励电磁线圈，使得触点发生配合来形成一条流过该接触器的电流通路。利用一个电磁线圈，以使一旦触点配合即利用一个较小的吸持作用力。本专利技术在接触器被初始配合之后利用脉冲调制技术来保持该接触器位于一闭合位置处。通过利用特殊的触点材料和利用磁性组件来分别对较低的故障电流和中度的故障电流进行均衡，在发生较低故障电流和发生中度故障电流的状况下，触点可以脱离配合并且随后在弹簧偏压的作用下被重置到触点闭合位置。较高的故障电流会产生一个弹开作用，其中衔铁从电磁线圈中脱离出来，并且静态触点与可动触点永久性地脱离配合，直至向电磁线圈供送一个等于或者高于激活阈值电平的第二激励脉冲。根据本专利技术的一个方面，公开了一种接触器，其包括一个接触器壳体，在该接触器壳体内部安装有静态触点，和一个触点连接桥，在该连接桥上安装有一个可动触点。一个可移动触点载体被可滑动地安装在接触器壳体的内部，并且在触点连接桥与可移动触点载体之间具有一个偏压机构，用于朝向静态触点对触点连接桥和可动触点进行偏压。一块衔铁被固定在可移动触点载体上，并且当利用一个第一电源对一个安装在接触器壳体内的电磁线圈进行激励时，该衔铁被吸入到所述电磁线圈内，从而将可动触点闭合到静态触点上。一个电压低于第一电源的第二电源，用于保持衔铁位于电磁线圈内，直至被释放开或者产生较高的故障电流为止。较高的故障电流会在一个电弧压力约束机构内的触点上产生一个较高的电弧压力，来使得衔铁与电磁线圈脱离配合，并且可动触点从静态触点上断开，直至利用第一电源重新向电磁线圈供送电能为止，其中所述电弧压力约束机构位于静态触点与可动触点的周围。在本专利技术的另外一个方面，包括有一种适合于可变故障电流的接触器，该接触器包括一个其中带有一静态触点的接触器壳体，和一个在该接触器壳体内可移动的触点载体。一个被安装在可移动触点载体内并且能够与静态触点协同工作的可动触点，可以在一个断开位置与一个闭合位置之间进行转换，并且在处于闭合位置时，允许电流流过静态触点和可动触点。一块衔铁被固附在可移动的触点载体上，并且一个可动触点偏压机构被置于可移动触点载体的上封闭件与可动触点之间，来朝向静态触点对可动触点进行偏压。一个衔铁偏压机构被置于衔铁与接触器壳体的底部之间，来朝向静态触点对衔铁进行偏压。一个电磁线圈被安装在接触器壳体内。电磁线圈具有一个激活能量阈值，一旦达到该阈值将会把衔铁吸入该电磁线圈内，从而将可动触点与静态触点配合起来，和一个较小的吸持力阈值，用于此后保持触点处于配合状态。在发生较高故障电流的情况下，提高一个装置，其中较小的能量阈值将被克服，使得衔铁与电磁线圈脱离配合从而将触点断开，直至重新产生激活能量阈值。接触器将因此而保持断开状态，直至利用一个激励脉冲进行重置为止。根据本专利技术的再一个方面，公开了一种用于防止发生触点焊接现象的方法。该方法包括提供一对由抗焊接材料制成的触点，其中这对触点中的一个可以相对于另外一个在一个闭合位置与一个断开位置之间进行移动。利用一个第一电源来对一个电磁线圈进行激励，用以在触点位于闭合位置处时形成一条流过这对触点的电流通路。在发生中度至较高故障电流的状况下，由于在触点表面上产生的较高的约束力，触点将被断开。在发生中度故障电流的情况下，在故障电流消失之后，触点暂时性地保持断开状态，以提供足够的时间来进行冷却，从而防止触点发生焊接现象。通过两个磁性组件之间间距的物理性改变，可以对直至触点闭合为止的延迟时间进行调节。在发生较高故障电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触器（１０），包括有： 一个接触器壳体（１２）； 至少一组静态触点（４２），这些静态触点（４２）被安装在接触器壳体（１２）之内； 一个触点连接桥（５２），在该触点连接桥（５２）上至少安装有一组可动触点（５０）； 一个可移动的触点载体（４４），该触点载体（４４）可滑动地安装在接触器壳体（１２）之内，并且具有可滑动地安装在其内部的触点连接桥（５２），并且具有一个偏压机构（６０），该偏压机构（６０）位于触点连接桥（５２）与可移动触点载体（４４）之间，用于朝向静态触点（４２）对触点连接桥（５２）和可动触点（５０）进行偏压； 一块衔铁（７０），该衔铁（７０）被固定在可移动的触点载体（４４）上； 一个电磁线圈（８２），该电磁线圈（８２）被安装在接触器壳体（１２）之内，并且被构造成能够在利用一个第一电源进行激励时，衔铁（７０）被拉入该电磁线圈（８２）内，用以将可动触点（５０）闭合到静态触点（４２）上，并且在利用一个电压低于第一电源的第二电源进行激励之后，保持衔铁（７０）位于电磁线圈（８２）之内；以及 一个电弧压力约束机构（３２），该机构（３２）位于静态触点（４２）与可动触点（５０）的周围，以使得发生较高的故障电流时，衔铁（７０）与电磁线圈（８２）脱离配合，并且将可动触点（５０）与静态触点（４２）断开，从而使得可动触点（５０）不会重新配合到静态触点（４２）上，直至向电磁线圈（８２）重新供送另外一个启动脉冲为止。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-3-16 09/6813201.一种接触器(10)，包括有一个接触器壳体(12)；至少一组静态触点(42)，这些静态触点(42)被安装在接触器壳体(12)之内；一个触点连接桥(52)，在该触点连接桥(52)上至少安装有一组可动触点(50)；一个可移动的触点载体(44)，该触点载体(44)可滑动地安装在接触器壳体(12)之内，并且具有可滑动地安装在其内部的触点连接桥(52)，并且具有一个偏压机构(60)，该偏压机构(60)位于触点连接桥(52)与可移动触点载体(44)之间，用于朝向静态触点(42)对触点连接桥(52)和可动触点(50)进行偏压；一块衔铁(70)，该衔铁(70)被固定在可移动的触点载体(44)上；一个电磁线圈(82)，该电磁线圈(82)被安装在接触器壳体(12)之内，并且被构造成能够在利用一个第一电源进行激励时，衔铁(70)被拉入该电磁线圈(82)内，用以将可动触点(50)闭合到静态触点(42)上，并且在利用一个电压低于第一电源的第二电源进行激励之后，保持衔铁(70)位于电磁线圈(82)之内；以及一个电弧压力约束机构(32)，该机构(32)位于静态触点(42)与可动触点(50)的周围，以使得发生较高的故障电流时，衔铁(70)与电磁线圈(82)脱离配合，并且将可动触点(50)与静态触点(42)断开，从而使得可动触点(50)不会重新配合到静态触点(42)上，直至向电磁线圈(82)重新供送另外一个启动脉冲为止。2.如权利要求1中所述的接触器(10)，还包括有一个控制装置(108)，该控制装置(108)用于产生所述第一电源，来闭合该接触器(10)，并且一旦该接触器(10)被闭合，将产生电压低于第一电源的第二电源，来维持该接触器(10)的闭合状态。3.如权利要求2中所述的接触器(10)，其特征在于所述控制装置(108)是一个脉冲宽度调制控制装置。4.如权利要求2中所述的接触器(10)，其特征在于所述电弧压力约束机构(32)包括有一个电弧屏蔽装置(32)，该屏蔽装置环绕在可动触点(50)与静态触点(42)的周围，以使得由较高故障电流所产生的电弧压力被约束在该电弧屏蔽装置(32)之内，并且利用该作用力使得可动触点(50)和可移动触点载体(44)背离静态触点(42)发生移动，来克服在第二电源作用下由电磁线圈(82)所产生的吸附作用力。5.如权利要求1中所述的接触器(10)，其特征在于该接触器(10)还包括有一个电弧屏蔽装置(32)，该电弧屏蔽装置(32)被固定在接触器壳体(12)上，用以封闭住静态触点(42)，并且有利于将气体约束在该电弧屏蔽装置(32)之内，从而在发生较大电弧电流的情况下增大其压力，将可动触点(50)从静态触点(42)上分离开来。6.如权利要求1中所述的接触器(10)，其特征在于它具有第一和第二磁性组件(62，64)，第一磁性组件(62)位于所述那组可动触点(50)的附近，并且能够与这组可动触点(50)一起移动，而第二磁性组件(64)则被刚性安装在可移动的触点载体(44)上，使得流过该接触器(10)的中度故障电流在该第一磁性组件与第二磁性组件(62，64)之间产生一个吸附磁力，从而使得所述那组可动触点(50)暂时性电从所述那组静态触点(42)上分离开来。7.如权利要求6中所述的接触器(10)，其特征在于所述触点(42，50)仅能够在所述中度故障电流消失之后延迟一段时间自动地重新闭合，在这段时间内，可动触点(50)和静态触点(42)得以充分冷却，来避免触点发生焊接现象。8.如权利要求6中所述的接触器(10)，其特征在于由所述第一与第二磁性组件(62，64)限定出一个间隙(61)，使得在发生中度故障电流的情况之后触点(42，50)位于断开位置处时，这些磁性组件(62，64)之间的间隙足能够防止磁性组件(62，64)发生焊接现象。9.如权利要求6中所述的接触器(10)，其特征在于所述磁性组件(62，64)包括一种具有较高残留磁通量的材料，用以在故障电流消失之后保持触点(42，50)在给定的时间内位于断开位置处。10.如权利要求1中所述的接触器(10)，其特征在于至少一组静态触点(42)和至少一组可动触点(50)包括下述材料中的一种氧化银材料，氧化银锡材料及氧化银镉材料。11.如权利要求10中所述的接触器(10)，其特征在于所述氧化银锡材料是利用内氧化处理或者共挤工艺对银合金进行处理而制成的，并且该氧化银锡材料大约具有10％的氧化锡(SnO2)，2％的三氧化二铋(Bi2O3)，和剩余的银(Ag)及微量杂质。12.一种适合于可变故障电流的接触器(10)，包括有一个接触器壳体(12)，在该接触器壳体(12)内部至少具有一个静态触点(42)；一个位于接触器壳体(12)内部的可移动触点载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：周信，MT利特勒，
申请(专利权)人：易通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]