具有最优化的磁路的短路脱扣器制造技术

本发明专利技术涉及一种特别是用于断路器的短路脱扣器（1），该短路脱扣器具有：布置在线圈架（4）内的衔铁（2）和极（3）；以及布置在线圈架（4）周围的磁轭叠片（6）和端子连接件（7）。本发明专利技术的特征在于，磁钢片（10）布置成面对磁轭叠片（6）、靠在端子连接件（7）上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种特别是用于断路器的短路脱扣器，该短路脱扣器具有布置在线圈架内的衔铁和极(Pol);以及布置在线圈架周围的磁轭叠片和端子连接件。
技术介绍
此类短路脱扣器用于断路器中，用于开断并且保护电动机和其它负载。这些短路脱扣器设计成电磁脱扣器，它们基本上包括线圈绕组、线圈架、衔铁、极、挺杆、止动弹簧和磁轭。当断路器达到某个特定的规定电流时，例如在电动机保护中达到十二倍的额定电流或者在变压器保护中达到十九倍的额定电流时，衔铁吸附。其中，衔铁的运动作用于开关锁和可运动的开关件，以断开接触。根据标准，吸动电流在此最大可以波动+/_20%。 在调节范围较大的情况下，由于线圈和绕组线需要更大的承载横断面、更小的匝数、更大的公差，并且因此形成不均匀的磁场，所以难以足够准确地将线圈绕组相对于衔铁和磁轭之间的空隙进行定位，以便能够遵守符合标准的吸动极限。除此之外，还存在问题，即需相对于气隙，将线圈绕组固定在曾经获取的位置上，从而在达到规定电流时以及在短路电流高时，线圈绕组不会沿铁芯重心的方向移动，或者以免线圈收缩以及变形，并因此导致接下来不再遵守吸动极限。在较高的开断容量下，建立具有相邻绕组匝数的线圈，以避免线圈可能在高短路电流下收缩及变形。由于对于各自的结构尺寸使用统一的线圈架，并且其对于几何上最大的线圈绕组的布置，在线圈架法兰或者磁轭与线圈绕组的最后一匝之间经常会产生缝隙。在相对于衔铁和磁轭之间的气隙，精确地定位线圈绕组后，将一个绕组端部与线圈架法兰或者磁轭粘合，并将另一绕组端部与接头焊接，以固定线圈绕组。对于具有例如在80A的额定电流下,最闻IOOkA的闻开断容量的断路器,必须调整短路脱扣器。由于80A装置的高开断容量，热工学的预算处于临界点。此外，由于接触负载不断增高，所以脱扣器所需要的力也不断增高。在以下前提条件下，即在相应相同的激励的条件下，脱扣器不得再有高于目前50A脱扣器的损耗功率；在该前提条件下，必须更高效地构造磁路。目前的开关装置具有较差的磁路，因为磁轭叠片同时设计为双金属支架，并且例如由用铁和铜配对制成的镀钼材料制成。迄今为止，较差磁路的这一问题借助于镀钼的铜钢板和部件的相应布置得以解决。此外还可以制成部分化合的材料，并紧接着相对于所需的材料配对布置成形。同样使用其它形状的磁轭叠片，它们包围住由衔铁和极组成的脱扣器的芯，从而与线圈共同作用达到脱扣效果。通过确定高尺寸的激励，保持该脱扣器的能量水平。这意味着从电能到机械能的能量转换无效率。
技术实现思路
相应地，本专利技术的目的在于实现一种特别是用于断路器的短路脱扣器，其在高开断容量的情况下，具有改进的磁路。该目的通过具有权利要求I的技术特征的短路脱扣器得以实现。能够单独或者相互组合使用的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。根据本专利技术，该目的通过一种特别是用于断路器的短路脱扣器得以实现，该短路脱扣器具有布置在线圈架内的衔铁和极；以及布置在线圈架周围的磁轭叠片和端子连接件。本专利技术的特征在于，磁钢片布置成面对磁轭叠片、靠在端子连接件上。本专利技术的重要特征在于磁轭叠片和磁钢片相互之间的布置，而这由两个单独的部件组成，无需直接连接至端子连接件。端子连接件同样制成为单件，其承担了电流路径的功能。根据本专利技术的附加的磁钢片显著降低磁损耗。未镀钼的磁钢片的该布置仅仅定位在磁技术上需要磁钢片的区域中。对于镀钼的带状材料、例如铜、铁来说，该配合部分地无法实现。在此，端子连接件一般由镀钼的造型材料制成。不能使用借助于例如滚道焊接实现的两种预制材料的部分组合，因为通过引入的用于焊接的热量，这样改变金属结构，即作用在磁路上的效应不可接受。预制材料的高额成本对于磁钢片和端子连接件的分离也是决定性的。其中，由磁钢片和端子连接件组成的形状配合的配对是重要的。优选地，在磁钢片内布置有凹处或者说冲压件。该凹处或者说冲压件轴向平行地相对于短路脱扣器的轴中心布置，以实现用于相邻的线圈匝数的必要的占地面积。在此，只要线圈的布置需要，必需的横断面就能够变化。这也能够最优化整个装置中的安装空间，并且实现制造公差。端子连接件中的相应的自由空间是在磁钢片上转换冲压件的前提条件。另一重要优点在于，通过部件的单独配对，能够避免电流路径中的不必要的损耗。除此之外，还可以在磁钢片上设计凹口。通过部件的单独配对，能够建立该单独的凹口。这能实现最优化的焊接连接以及较低的电阻，因为在此能够焊接两种同类材料，在当前情况下，焊接头圈和端子连接件。直接焊接到磁钢片或者说镀钼的带状材料上会引起磁电路的明显恶化。此外，由于可能的附加焊接，会产生提高了的生产成本。另一优点在于，端子连接件连接从线圈到接头端子的路径，其中，通过长的电流电路的路径，能够降低接头端子上的温度。优选地，也在端子连接件上预设凹口，通过该凹口，能够补偿由于焊珠产生的超出范围，以便能够避免安装误差的风险。此外，还可以使用成本低廉的WIG (钨极惰性气体)焊接方法。另一有利的实施方式设计为，在端子连接件上，焊接区设计为弯曲，以便产生用于连接部件的面。根据必要的电流通过和最低的电阻，最优化该尺寸。在此，能够同样像焊接一样，转换焊接连接。除此之外，还以有利的方式设计为，由磁钢片和端子连接件构成的单件能够处理成松散材料。该单件能够但不必彼此形状配合地连接。通过外部造型和公差的协调，部件能够彼此扣合地放置，并且配合地被推入线圈架中，以便将磁钢片从下方直接压向极面。两个部件的固定连接的费用很昂贵，通过精确配合地装入，或者说通过精确配合地压入线圈架的成形槽中避开了这种情况。根据本专利技术的、特别是用于断路器的短路脱扣器具有布置在线圈架内的衔铁和极。在线圈架上缠绕有线圈。线圈架被磁轭叠片和端子连接件围绕。磁轭叠片优选地设计为U形。端子连接件环绕包括线圈的线圈架，优选地具有两个彼此成直角相对竖立的支臂。在端子连接件的两个支臂上布置有磁钢片，该磁钢片优选地设计为U形，并且具有两个臂以及一个过渡区。其中，磁钢片的过渡区靠在端子连接件的第一支臂上。磁钢片的一个支臂靠在端子连接件的第二支臂上。磁钢片的另一支臂固定在线圈架内。线圈具有两个端部。线圈的一个端部与过载保护装置相连接。线圈的另一端部焊接到端子连接件上。在端子连接件的一个臂的下方布置有挺杆，该挺杆被引入断路器的接触滑块装置中。在减小的电损耗的情况下，根据本专利技术的、具有最优化的磁路的短路脱扣器具有良好的磁布置。需要较低的磁激励，而这与较低的损耗功率相关。除此之外，通过不使用镀钼的预制材料，最小化了占地面积。部件彼此之间的布置被最优化。除此之外有利的是，单件能够处理成松散材料。通过当前的根据本专利技术的短路脱扣器，还能够更精确地定义尺寸和公差。除此之外，延长了的从N脱扣器到接头端子的电流电路促进端子温度的降低。通过当前的根据本专利技术的短路脱扣器，为断路器实现了低成本的用于高开断容量的解决方案。附图说明 接下来，根据实施例以及根据图纸，阐述本专利技术的其它优点和实施方式。在此示意性地示出图I以透视图示出根据本专利技术的具有附加的磁钢片的短路脱扣器；图2以透视图示出具有布置在其上的磁钢片的端子连接件；图3以剖面图示出线圈架，该线圈架具有衔铁和磁轭，以及在极面和磁钢片之间的布置；图4以透视图示出在线圈端部和端子连接件之间的连接；图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特别是用于断路器的短路脱扣器（1），所述短路脱扣器具有：布置在线圈架（4）内的衔铁（2）和极（3）；以及布置在所述线圈架（4）周围的磁轭叠片（6）和端子连接件（7），其特征在于，磁钢片（10）布置成面对所述磁轭叠片（6）、靠在所述端子连接件（7）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈德·勒施，朱怡，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：