电接触器制造技术

本发明专利技术涉及电接触器，包括主触点和辅助触点，用以启动主触桥和辅助触桥的电枢，以及将电枢从过渡位置或终点位置恢复到初始位置的装置，其中，为了电磁驱动电枢，提供了预充电线圈和拾波线圈，除预充电线圈外，拾波线圈也被提供电流，或拾波线圈独立于预充电线圈被提供电流。线圈轭铁以这种方式排列，当对预充电线圈提供相等的电流时，由预充电线圈产生的磁场而作用于电枢的磁力在电枢的终点位置大于过渡位置，其中，磁力在电枢的过渡位置上与恢复电枢至初始位置的装置中的恢复力一致而在电枢终点位置上大于恢复力，且预充电线圈用于把电枢从初始位置移动到过渡位置和将电枢保持在终点位置，此外，拾波线圈用于将电枢从过渡位置移动到终点位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
根据独立权利要求1的前序，本专利技术涉及一种电接触器。这种接触器包括一个外壳，至少两个固定的主触点和一个主触桥，至少两个固定的辅助触点和一个辅助触桥，其中，主触点，辅助触点和触桥置于外壳内。这种电接触器进一步包括一个用以启动主触桥和辅助触桥的电枢。在第一开关位置，主触点和辅助触点都打开，这时电枢处于初始位置。在第二开关位置，辅助触点闭合而主触点打开。因此，电枢处于过渡位置。在第三开关位置，辅助触点和主触点都闭合，这时电枢处于终点位置。所述接触器进一步包括至少一个线圈，能够向该线圈提供电流以便电磁驱动电枢，其中由于线圈产生的磁场而作用于电枢上的磁力实现对电枢的驱动。此外，提供了一个构成磁轭的线圈轭铁(coilyoke)。最后，这种接触器还包括用于将电枢恢复到初始位置的装置。通过该装置作用于电枢上的恢复力的方向与磁场产生的磁力方向相反，并且该恢复力在电枢的终点位置大于过渡位置。
技术介绍
这种接触器用来在主触点闭合前通过辅助触点对例如电容器等进行预充电。例如，在直流电通过接触器被切换到转换器或换流器时，这种预充电是必要的。通常，在这种转换器或换流器的入口处会设有一个大电容器。如果直流电通过主触点直接切换至电容器，短路电流实际上会在一定时间段内流动；即短路电流一直持续到电容器的电荷产生阻抗为止。这种高短路电流流动的时间长度取决于电容器的电容和电源的内阻抗，以及导线(lead)的阻抗。高电流对主 触点有害，并可能导致主触点的熔化。不管怎样,这都会使工作寿命减少。现有技术是通过辅助触点和一个电阻对电容器预充电，之后再闭合主触点。一种上文所述类型的接触器可以从DE3105117A1中得知。在这种接触器里，辅助触点被设计作为先导触点。就是说，在接通过程中，通过电枢从初始位置向终点位置的移动，辅助触点首先闭合，这样，例如电容器就可以通过辅助触点和与辅助触点相连的一个电阻被短暂地充电。然而，电枢会立即从驱动它的线圈处进一步朝终点位置移动，于是主触点在辅助触点闭合后的短时间内也会闭合。一个类似的接触器也可以从DE10315243B3中得知。然而，与DE3105117A1中得知的接触器相反，在这里的关断过程中，辅助触点首先打开，而主触点随后打开。对于现有技术中已知的接触器，一般而言，在主触点关闭前辅助触点已经闭合的时间量不能改变。任何情况下，从初始位置切换到终点位置时，电枢在其从初始位置到终点位置的路径上都会首先闭合辅助触点，然后闭合主触点。只有辅助触点闭合的电枢的过渡位置无法以一种受控的方式长时间地维持。这就会有一些缺陷，无法将主触点的闭合设计为依赖于例如辅助触点闭合后产生的电流的强度。从现有技术中可知，前文所述的这种类型的接触器的进一步的缺陷在于，为了把电枢从初始位置移动到终点位置，驱动电枢的电磁线圈必须有一个相对大的尺寸。就是说,驱动电枢的电磁线圈的功率消耗相对较大,所以，现有技术中已知的接触器会表现出高的功率耗散，即使线圈只把电枢保持在终点位置。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是说明前文所述类型的接触器以受控的方式把电枢保持在只有辅助触点闭合的过渡位置的一种可能性。本专利技术的另一项任务是说明一种显著降低了功耗的前文所述类型的接触器。根据本专利技术，这项任务通过权利要求一中的特征得到了解决。因此，根据本专利技术，如果能提供一个预充电线圈和一个能在除预充电线圈之外被提供电流或独立于预充电线圈被提供电流的拾波线圈(pick-up coil)以电磁驱动电枢，就存在一种解决该任务的方法，其中，线圈轭铁以这样一种方式设置当对预充电线圈提供同等大小的电流时，由于预充电线圈所产生的磁场而作用于电枢的磁力在电枢的终点位置上大于过渡位置上，其中所述磁力在电枢的过渡位置与恢复力一致而在电枢的终点位置大于恢复力，并且其中预充电线圈被提供用来将电枢从初始位置移动到过渡位置和把电枢保持在终点位置，此外，拾波线圈被提供用来将电枢从过渡位置移动到终点位置。本专利技术提供的优势在于电枢能够以受控的方式保持在过渡位置，这时只有辅助触点闭合，而主触点不闭合。因此，通过适当的测量电子学，能够确定，例如，在由辅助触点闭合的电路中是否存在短路。如果存在短路，进一步的接通过程就会被中断。本专利技术的另一个优势是电枢可被低功率的预充电线圈保持在辅助触点和主触点都闭合的终点位置，这样，接触器的功率消耗就相对较低。在接通过程中，拾波线圈必须只在短时间里接通。拾波线圈通常更强，但只在短时间里工作。本专利技术进一步的实施例包括各从属权利要求中的主题。 因此，在本专利技术的一个优选实施例中，除预充电线圈之外拾波线圈也被接通以驱动电枢从过渡位置到终点位置。单从理论上讲，也可以关闭预充电线圈而只接通拾波线圈来驱动电枢从过渡位置到终点位置，然而，在这种情况下，拾波线圈应该被设计的更强。在本专利技术进一步的优选实施例中，预充电线圈与拾波线圈相互同中心地排列。因此，预充电线圈产生的磁场能以最优的方式被拾波线圈增强。优选地，预充电线圈和拾波线圈至少包围电枢的一部分。这样，就可以在电枢上施加一个很大的磁力。此外，这种布置考虑到了节约空间的设计。在本专利技术进一步的优选实施例中，预充电线圈与拾波线圈相互缠绕，其中拾波线圈代表外绕组(outer winding)。这使接触器具有高成本收益并且易于制作。在本专利技术进一步的优选实施例中，如果拾波线圈的欧姆阻抗小于预充电线圈的欧姆阻抗，那么拾波线圈的功率就很大，并且因此由拾波线圈产生的电枢上的磁力也很大，由此可以保证一个快速且安全的接通过程。优选地，用来绕成拾波线圈的线比预充电线圈的线更粗。在本专利技术进一步的优选实施例中，用于将电枢恢复到初始位置的装置包括第一弹簧，其设置在电枢的第一弹簧挡板和与外壳相连的第二弹簧挡板之间并且在处于初始位置和终点位置之间的每一电枢位置上向电枢施加恢复力。第一弹簧保证线圈的电源一中断就立即关断接触器。优选地，该用于将电枢恢复到初始位置的装置进一步包括第二弹簧，其比第一弹簧短并同样地设置在第一弹簧挡板和第二弹簧挡板之间。因此，当电枢位于初始位置和过渡位置的临近处之间时，第二弹簧不向电枢上施加任何力。当电枢位于过渡位置的临近处与终点位置之间时，由第二弹簧向电枢上施加恢复力。因此，可以在一个步骤中进一步以一个简单的方式增加接近于过渡位置的电枢上的恢复力，这样预充电线圈就不足以将电枢从过渡位置进一步移动到终点位置。优选地，第二弹簧比第一弹簧更硬(harder)。在本专利技术进一步的优选实施例中，第一弹簧和第二弹簧被设计为螺旋弹簧并且相互同中心地排列。这里考虑了根据本专利技术的接触器的一种简单结构。在本专利技术进一步的优选实施例中，电阻与辅助触点的连接头相连以限制由辅助触点所闭合的电路中的电流强度。这里，电阻可以集成到接触器的外壳内。也可以在电路中将电阻与接触器互连。电阻的规格应考虑到例如与接触器相连的电容器的预充电问题。在本专利技术更具体的优选实施例中，还有一个用来接通和关断预充电线圈及拾波线圈并且测量和监控流过辅助触点的电流的电子系统。优选地，所述电子系统以这样的方式提供在接通过程中，如果在第二开关位置电子系统测得的电流强度下降到第一阈值以下，除了接通预充电线圈以外，电子系统也使拾波线圈接通一定的时间段，这样电枢从过渡位置移动到终点位置，其中 ，如果在第二开关位置电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.28 DE 102010032456.61.电接触器，包括外壳；至少两个固定的主触点和一个主触桥；至少两个固定的辅助触点和一个辅助触桥，其中，主触点，辅助触点和触桥设置在外壳内；用来启动主触桥和辅助触桥的电枢，其中，在第一开关位置，主触点和辅助触点都打开并且电枢处在初始位置，在第二开关位置，辅助触点闭合而主触点打开并且电枢处在过渡位置，以及，在第三开关位置，辅助触点和主触点都闭合并且电枢处在终点位置；至少一个可被提供电流以便电磁驱动电枢的线圈，其中，由于线圈产生的磁场而作用于电枢上的磁力实现对电枢的驱动；形成磁轭的线圈轭铁；以及用于将电枢恢复至初始位置的装置，其中，通过该装置作用在电枢上的恢复力与磁场产生的磁力方向相反，并且在电枢的终点位置大于在过渡位置，其特征在于，提供用于电磁驱动电枢的预充电线圈和能在除预充电线圈之外还被提供电流或独立于预充电线圈被提供电流的拾波线圈，其中线圈轭铁以这样一种方式设置当向预充电线圈提供相等的电流时，在电枢的终点位置由于预充电线圈产生的磁场而作用于电枢上的磁力大于在电枢的过渡位置由于预充电线圈产生的磁场而作用于电枢上的磁力，其中所述磁力在电枢的过渡位置上与恢复力一致，而在电枢的终点位置上大于恢复力，其中所述预充电线圈用于将电枢从初始位置移动到过渡位置和把电枢保持在终点位置，而且，所述拾波线圈用于将电枢从过渡位置移动到终点位置。2.根据权利要求1所述的接触器，其特征在于，除预充电线圈之外拾波线圈也被接通以驱动电枢从过渡位置到终点位置。3.根据权利要求1或2所述的接触器，其特征在于，预充电线圈和拾波线圈相互同中心地设置并且围绕电枢的至少一部分。4.根据权利要求3所述的接触器，其特征在于，预充电线圈和拾波线圈相互缠绕，其中拾波线圈表示外绕组。5.根据权利要求1至4中任一项所述的接触器，其特征在于，拾波线圈的欧姆阻抗小于预充电线圈的欧姆阻抗。6.根据权利要求5所述的接触器，其特征在于，绕成拾波线圈的线比绕成预充电线圈的线更粗。7.根据权利要求1至6中任一项所述的接触器，其特征在于，用于将电枢恢复至初始位置的装置包括第一弹簧，其设置在电枢的第一弹簧挡板和与外壳相连的第二弹簧挡板之间，并且在处于初始位置和终点位置之间的电枢的每一位置上施加恢复力。8.根据权利要求7所述的接触器，其特征在于，所述装置进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈斯·巴奥尔，莱纳·容克，马库斯·施托费尔斯，
申请(专利权)人：沙尔特宝有限公司，
类型：
国别省市：