接触器

本发明涉及一种带外壳的接触器，外壳中朝安装面设置一电弧系统，安装面间隔和设置一可由电磁系统控制的触头系统，其中针对每地工作状态设置热脱扣器和电磁脱扣器，这些脱扣器借助控制装置而对触头系统施加影响。

迄今为止，已有各种不同结构形式的接触器和电机保护开关为人们所知。电机保护装置一般均包括有一接触器，它进行间断式热敏电机保护，并放置在一特制的外壳中。在唯一的外壳中不仅安装了整个触头系统还安装了控制触头系统的电磁系统，而且电磁系统设置在触头系统的安装面上或设置在远离安装面的触头系统一侧也即触头系统的上方。电磁系统的活动衔铁通过一接合器而与触头系统的触桥支架相连。还有一种结构形式的接触器，其外壳中还设有一热敏电机保护元件，当电流负载或热敏负载超过一定值时，起到脱卸作用而断电。尽管这种热敏电机保护的建造费用很高，但因为无论电流负载还是热负载，其值的增加一般都较为缓慢，因此它在实际运用过程中动作较慢。为了使电机在突然产生的电流，如短路情况下能起到安全防护作用，为此还要求附加一单独的保险装置，这种保险装置要另设在所述的接触器外壳之外的一壳体中。为了能产生所必须的电流联系，总共需要十八根接线。

人们还知道，由一接触系统和一电磁系统组成的标准接触器上，通过导线与另一电机保护开关相连，为此总共需要十二根接线，电线必须始终与这些接线相连。

上述两种结构形式的接触器的线路布置既烦琐又费时，不仅耗费 电线材料而且还需要许多器件接头。除了这些装设费用之外，这种多联电器还需要较多的空间，如设置在一开关柜中的话。

还有一种已知的接触器，由于其结构形式构成相对较紧密，因此仅需要靠近安装壁外的或开关柜中的较小空间，同时线路布置可在接触器内部进行。除了用于三相的热脱扣器之外，还设有短路快速脱扣器或电磁脱扣器，这些装置对电路联系也即对接触系统作用并在给定情况下将电机保护开关断开。这里也可以附设一低压脱扣器或工作电流脱扣器。然而，这种作用电机保护开关的接触器的主要缺点在于：除借助所述的电机保护自动断路之外），通电和断电只能用手借助接通按钮或断开按钮进行控制。

在实际情况下，很需要接触器能自动接通或断开，此外还需要接触器的通电、断电能被在另外的适当位置操作，如在将接触器装入开关柜时，同时连同装入许多别的电路装置，借此通电或断电能自动或人工在另一个位置如靠近机床的位置进行控制（该机床中设有保护电机）。

为了能制得结构尽可能紧凑、线路布置尽可能节约的接触器，还进一步建议在外壳内靠近安装面设有一触头系统，及一与其相垂直的控制装置，此时在控制装置的一侧为每相设置有热脱扣器和电磁脱扣器，这些脱扣器按其作用与控制装置相连。在控制装置的另一侧设有一电磁驱动装置，其衔铁通过曲臂与接触系统的公共触桥支架的延长件铰接。此外，还设有一滑板，其一侧与曲臂相接，另一侧与热脱扣器和电磁脱扣器相配合。

对所有已知结构形式的接触器，其出发点或其根本点在于：过载及脱扣器，接触系统的触点，实际上总是分开的，对于配装有热脱扣器和电磁脱扣器的接触器而言，这一作用通过控制装置仅仅对普通的接触系统产生影响。由于电路的开关次数很多，随着时间的推移而产 生磨损，这种磨损通过无数次机械影响以及产生的电弧而被促进或加速，因此在不可预见的时限之后，触点发生的磨损最终使得不能达到最佳程度的电路保护。

因此，本发明的任务是提供一种结构紧凑、外部布线费用小并设置有组合式热脱扣器和电磁脱扣器的接触器，它能保证较好的电路保护。

以前面所述的接触器为出发点，本发明的任务是通过以下方式实现的：在触头系统上为每一相及电磁系统的线圈接头设置辅助触头，同时设置热脱扣器、电磁脱扣器以及相应的控制装置，辅助触头在松脱时被强制分开。

上述方式的优点在于：辅助触头在接触器正常工作时，始终能处于闭合状态，因此实际上不会发生磨损，从而不会因触头的磨损而发生危险。这一危险本身通过过载状态下触头被强制地分开而得以消除。

根据本发明的接触器的其它优点可由从属权利要求中看到。

以下结合附图对本发明的实施例进行进一步说明，附图中：

图1是接触器电磁系统及触头系统部分的纵剖面图;

图2是在图1上增加了上部外壳部分的接触器局部视图;

图3是绘有线圈接线的上部外壳部分的纵剖面图;

图4是绘有热脱扣器和电磁脱扣器以及一辅助触头的接触器局部纵剖面图;

图5是由图1～4部分组成的一个完整的接触器的纵剖面图;

图6是与图5相应、但具有另一结构的接触器的纵剖面图;

图7是与相应图4，然而结构如图6的接触器局部视图;

图8～图10是具有热脱扣器和电磁脱扣器的控制装置的另一结构的不同工作状态图;

图11是一带板机的挡板斜视图;

图12是图6带有一板机部分的局部放大图。

为清晰起见，图1～4给出了根据本发明实施的接触器局部视图，而图5是由图1～4局部视图组成的一完整接触器的纵剖面图。如图1所示，接触器1具有一外壳下部2和一外壳上部3，并带有一垂直图1图面的划分平面4。两外壳部分可采用常规的螺旋连接。其优点是，下端的一弯头11、上端有一夹弧12的弓状连接弹簧10被夹在其中，使得两外壳部分不需工具即可压在一起，因此既便于安装又便于拆卸。外壳下部2在固定面上具有一下部固定板，其设有一未详细画出的快速闭合器以便与一标准支承架相连。电磁系统由一带有固定在外壳下部2上的短路环8、9的磁芯6，以及一在外壳上部3内可动衔铁7、线圈13组成。衔铁7固定在连接件14上，侧边的从侧面包绕衔铁的导向衬板15从连接件伸出。一推杆16与连接件14相连，它向上朝触桥支架延伸至按钮17处，该按钮通过外壳上部朝外开启而露出并可由接触器的开关状态高度位置而识别。

推杆16的触桥支架内有一窗18，窗内设有一带可动触头20、21在垂直方向可移动的触桥19。触桥19处于一螺旋形弹簧22的压力之下，中间还进一步由一弧形弹簧23转接以便更好地夹持和导向。与触桥19相对设置了带有触块25的固定触条24，图1中仅绘出其中一条触条。这一触条延伸至接线26，其上有一接头螺丝27，该接线柱26用于与未绘出的外部线路相接。

图2与图1相比增加了一些部件，图1中的部件与图2相同，而且相同部件采用相同的图号。图2首先表示另一个带固定触头28的“U”形固定触条29，其中固定触头28位于固定触条29的桥形接片30的上表面。“U”形固定触条的曲臂31的下端与一拉力弹簧35的一端固定，而拉力弹簧35的另一端则与一可动的触条33相连。触条33的转动支点位于曲臂32下端的外侧，并在拉力弹簧35的中线或拉伸线上方， 与其保持一定的小距离。在绘出的位置中，带可动触头34的触条33被拉力弹簧35向下压迫，一旦触头34被强制分开接触（对此后面还要详述），则触条反时针绕转动支点转动，使得拉力弹簧越过相应的死点随之转动，从而帮助其迅速地断开接触状态，直至触条处于原虚线所示的位置33a为止。在这一位置也许还应作一般的解释。图中电子部件仅作为某一相绘出。正常情况下接触器有三相，因此实际情况下垂直于画面、在推杆的共用触桥支架的唯一窗口中设置有三个各自带有压力弹簧的触桥19，相应地，还并排设有三个各带有接线柱的固定触条24、29。带有可动触头34的触条33以及拉力弹簧35也并排设有三个。

图3表示外壳上部3的纵剖面图，但不处于图1和图2所示的一相平面，而是表示线圈接头所处的平面。线圈接头因为只带两个，故当然仅处在一个平面上。在外壳上部3上固定设置了两个带线圈接头螺丝37，39的线圈接头的接线柱36、38。接头螺丝37、39从上穿进螺丝刀可进入的诰叮每诰锻币部晌菟康兜枷颉Ａ硗猓呷酉咛?0、41设有曲臂42、43，后者与线圈保持连接状态。适当情况下线圈接线不直接与曲臂42、43相连，而是在其两侧设有弹簧块（未画出），当外壳上部3盖住外壳下部2时，两弹簧块相叠而保证电流安全传输，同时也便于装卸。现在具有特殊意义的是，线圈接头的电流束中设置一要强制地分开的辅助触点。该辅助触点由固定触头46和可动触头47形成，固定触头46固定在线圈接线条41的直角曲臂上侧，而可动触头47则设在弹簧夹44的外端。弹簧夹右端与直角形接线条45固定相连，该接线条45另一侧与线圈接线柱38导电相连。在图3中只绘出其中一部分的滑板48（后面还将详细描述）用于强行分开触头46，47，使得处于打开位置的弹簧夹与虚线所示的位置44a重合，线圈接头则被安全地切断。

根据本发明实施的接触器的另一特别重要的构件在图4中绘出， 图号49表示一电磁脱扣器，它主要由线圈架50，线圈51及固定件52组成，根据线圈设置一轴向可动的衔铁53，其下端有一窗，参见后述，与一控制装置共同作用。控制装置具有一带左曲臂55的第一肘形件54，此外肘形件还有一桥形转臂58。肘形件的转动支点用图号57表示。在其外部下端，桥形转臂58有一带凸缘60的展开部分59。另外桥形转臂上连接一压力弹簧61，其另一端靠在外壳87的内壁上并试图将肘形件87以支点57顺时针转动，在第一肘形件54之下是第二肘形件62，其一个曲臂63伸入衔铁53的窗90中。肘形件62夹持在一转动支点64上并具有一阶梯65。此外肘形件62上还设有一补偿带66，其下部自由端靠在一力臂67的球凸块68上，以根据室温进行补偿（平衡）。补偿条带66及力臂67仅需设置一个，而所有其它用图4说明且对此下面还要进一步说明的部件都设有三个，如下面还将举例一样。力臂67在点69处与第三肘形件70固定。该肘形件70在点71处与上方肘形件62相连。肘形件70向外展开的曲臂具有一开口或槽缝，一热脱扣器73的隔片72从上方插入其中。热脱扣器73上端由夹具74固定。图4所示，构件的上部还绘出了一固定触条77的固定触头76。该触条77大致呈“C”形，其曲臂78伸向带接头螺丝80的接线柱79。触头76与前面所述的触条33的可动触头34共同作用。这也是每一相位的辅助触头，也即共有三个辅助触头。如上所述，对每一相位均有一电磁脱扣器49及一热脱扣器73。所有其它图4中所述的部件都有三个，也即每个相位一个，而且是垂直画面间隔排列布置。这里最后还要提及的是，所解释的在点69、71处的固定及它们的并列间隔分量均是为了增加相位安全性。

如图4所述的装置的作用方式大致如下：当过电流突然出现，如从十倍于额定电流至短路情况下，涉及有关相的电磁脱扣器48开始工作，也即衔头53突然被吸引，以便第二肘形件62之曲臂63随之转动支点64顺时针转动，凸缘60相对阶梯65脱扣，因此压力弹簧61推动第一 肘形件54也绕支点57顺时针转动，肘形件54曲臂55左端伸入滑板48中，使之上推，从而产生下面还要进一步详述的双功能。当过电流缓慢增加，如直至六倍～八倍于额定电流时，热脱扣器至少感应一相位，然后用其隔片72将第三肘形件70迫向左，使第二肘形件62继续按所述顺时针方向转动，松开触头的接触。

现在由图5表示图1～4部件组合而成的接触器全图。图中所有图号与图1～4中的图号相一致。图5主要是直观地表示滑板48的双重作用。该滑板这样构成，使得一方面，如上所述与肘形件54的曲臂55左端相连，另一方面在上推的同时触条33被连带向上强推，从而使触头34、76之间的接触被分开，最终当滑板48向上至一定程度，可产生第二功能，即碰到弹簧夹44下侧，使得触点46、47之间的联系被切断，通过拉力弹簧35的作用，触条33快速上移至位置33a。在干扰被排除之后，通过肘形件54反时针逆转而重新接通电流，此时上部外壳的顶面上设有一相应的重通电按钮或带推杆头89（图6、11、12）的推杆88，这一设置是为触条33由展开位回归原位，同时弹簧夹44由此也被带回通电位置。

用于要安放图4所示接触器部件的外壳部分87的形状可根据选择而有所不同，因而它可与外壳下部2相配或保持与外壳下部2与外壳上部3相对应的分开，或也可作为单独的外壳部分进行加工，以便与带有与外壳部分的装置部分固定连接。最优的可能方案是，外壳部分87向上扩展，其中设置全部有关相位及线圈接头的辅助触点。与上述结构例子相反，它仅需要一相当小的改建如图7所示，因此获得一构件，它也可与传统的接触器相连。这一点的重要性在于，带接头螺丝的中间布线可省去。

上述接触器具有一系列特性和优点，首先电路可用手控制，其次接触器可进行遥控通电或断电，此外，每个单独的相位即可通过电磁 脱扣器也可通过热脱扣器得到过载保护。各状态以及线圈接线的辅助头在松脱时被强制分开，因此在各种情况下，甚至当主触头严重磨损时均可进行断路。接触器的开关工作状态对外部始终是安全的。接触器用作电机保护开关有许多优点。总之，尽这所有已知可能性，得到这样一种结构形式，接触器可象传统的接触器一样能固定在标准支架上，而不需要较大空间，同时遵守大多数标准化的宽度（垂直画面），因此接触器可以紧凑地与其它的接触器（如普通接触器）共同安装在一个开关柜中，或安装在同一安装板上，最终仅需要尽可能少的线路，即二乘三等于六个带线圈接头螺丝的线路接头，因此工作面的全部接头螺丝是敞开且可接近的。

图6、图7中所示的根据本发明实施的接触器大部分与图1至图5所示的接触器相同，因此相同部件采用相同的参考标号。图中触条81的形状不同，同样是“U”形，但带有一垂直接片及两个水平曲臂，其中下曲臂有一弯折部83充当触条82的转动支点，在固定触条81的上曲臂和触条82的内端之间，如图所示，斜置一压力弹簧84，它在正常断电位置中加强，触头34、76之间的接触压力，而在脱扣后移动过死点并增大分开力。在触头34的分开或转动范围内还可设置夹弧室或夹弧金属片85。

图8至图10相应图4直观地表示控制装置另一简化实施例的三个不同工作位置图，对应相同或作用相同的部件采用与图4相同的参考标号。这一实施例中，仍有电磁脱扣器49及热脱扣器76，且一个脱扣器始终对应一相，也即三个脱扣器垂直图面并列位置，如前面说明的一样。控制装置也相应图4具有一肘形件54，其曲臂54以其左端伸入滑板48的窗口，肘形件54可绕支点57转动。这一实施例中还设有一曲柄91，它仍被固定在转动支点64中，在按图8所示的正常工作从中锁定肘形件54的展开部分59，因为凸缘60的边缘靠在阶梯65的相邻边棱 上。曲柄91的左端的下侧按目的而制成球面，伸入衔铁53或衔铁的下延长部的窗90中，现在当电磁脱扣器49动作时，衔铁被吸。为此曲柄91顺时针绕支点64转动，肘形件54的开展部分59在弹簧61的压力下获得释放，因此滑板48，如前所述，仍突然朝上运动并分开全部辅助触点，这一工作位置在图10中绘出，另一方面，当热脱扣器73动作，下方接片72压在转动支点71的摇杆93的凸缘94上。通过压力弹簧92的作用，摇杆的凸缘94靠在接片72上，此外带球形凸块68的摇杆93靠在一由弹簧92加荷的触条66上，该触条另一边固定在曲柄91上。该触条66也可如前所述制成补偿条带。通过带接片72的热脱扣器按箭头方向（图97）向左转动，摇杆93朝相向方向转动，带动触条66，借此曲柄91绕支点64顺时针或接箭头方向转动，使得肘形件54如前所述仍到达脱扣位置并越过触条48分开全部辅助触头的接触。此外上述与图4一致的装置也适用于图8～10的实施例。

图11、12是图6中已绘出的一特别重要的部件图，目的是为了更清楚说明它与接接器其它部件的关系。这在图6中绘出的装置部分也同样用于图1至图5所示的实施例。按照此图，滑板48是平整、大致直角板在外壳部分87内的两未绘出的导轨之间沿箭头95方向是可移动的，其上端固定一推杆88，推杆带有用以手控的推杆头，穿过外壳上壁的孔洞向外突出，并使每一工作位置可以看见。向内压入位置表示正常通电位置。当推杆88向上伸出很多，则人们可由此得知脱扣位置，在该位置中全部辅助触头均被分开。

滑板48下部分有三个窗96、97、98，肘形件54的曲臂55（图4）或102、103、104的曲臂99、100及101伸入其中。其它窗105、106、107设在滑板48约中部区域内，可转动的触条33（图4）或109、110、111穿过其中。图6中的实施例中的触条82也是如此。按辅助触点46、47或线圈接头的弹簧夹44的空间分布情况，在滑板48中另设 有一窗108，它在图7中为清楚起见，便于区别，绘出右上方凸块内，但实际上可设置在滑板48的直角板内且位置还可靠下。弹簧夹44由这一窗108引入。窗的尺寸要适宜，使得触条或弹簧夹虽然有一确定的运动间隙，但能保证其处在分开位置，或重新通电时，回归接通位置。

此外具有特别重要意义的是，在滑板48与接触头系统的公共触桥支架的头部适当部位之间设有一板机。这一头部112在图11中仅示意出，而图6清楚表示它与推杆16以及与公共触桥支架、即与接触器的衔铁7相连，板机如此设置，使得上面已详述的辅助触点重新通电只有在所有接触器的主触点20、21、25、28全部分开的情况下才能实现。板孔具有一下滑板114。下滑板114朝滑板48方向有一倾斜平面118，与滑板48的另一窗119共同工作。下滑板114的另一端有一突出部115，可与头部112的切口113或槽沟相衔接。下滑板114如图12清楚地表示的一样，具有一压力弹簧117，该弹簧设置使得下滑板114试图压向滑板48。为此压力弹簧117可设在下滑板的矩形空隙中，其中压力弹簧右端支撑在空隙壁上并可由一销钉或类似的不可移物夹持，压力弹簧支撑在一挡块121上，该挡块可与一导轮相连（结构未画出）。

下滑板114由一导轨116支持，该导轨允许下滑板在未画出的平行滑板48和头部件112移动方向的挡块沿其长度方向移动。

图11、12结构的作用方式大致如下，其中从图12表示的工作状态开始，此时全部主触头20、21，以及全部所述的辅助触头均已分开。为接通或重新接通辅助触头，推杆头89被下压而动作，此时窗119顶边的边缘120到达下滑板114的斜平面118，下滑板克服压力弹簧117的压力向左移动，因此突出部115衔入切口113中。三相的辅助触头在无负载下接通，因为接触器主触头已分开。但线圈接头的辅助触头同时封闭，这时使得接触器正常工作，也即可接通或断开电流。同时 控制装置进入所述的卡紧位如照图5～8。当下滑板114的突出部115衔入切口113时，在滑板48下压力下，斜面118的外边缘靠在滑板48的左壁面上，现在当接触器接通，带头部112的推杆16移动并连带公共触桥支架向下移动至接通位置，其中衔入的下滑板靠在或连带导轨116朝下运动，直至滑板的斜面118重新能滑入滑板48的窗119中，而且受压力弹簧117的作用。此时突起部115脱出，现在使得接触器能完全正常工作。在脱扣情况下，通过所述电磁或热脱扣器将三相及线圈接线的辅助触头断开，此时滑板48如前所述，如图12所示迅速移至最高位，下滑板114连带入图中所示位置。现在当接触器的一个或数个主触头被磨损，带桥形支架及头部件112的推杆16留在最低位置，通过推杆头89的压力不能重新通电，因为下滑板114的突出部115的左前端未碰到切口113，而是碰在切口113上方头部件112的左外侧面上。因此下滑板114不向左移动，其右端保持在滑板48的窗119中，从而阻止滑板48的运动进入接通位置。接触器主触头分开时一旦干扰被完全清除则重新接通。

这里应该总结性地强调根据本发明实施的接触器的主要优点。由于接触器结构紧凑、具有多个已知功能，故与已有的接触器相比节省了大量的接头以及运输、存放和安装场地。与以往的接触器相比每一电流路径均有一触头间隙（触头断开）。因而大大提高了电路的安全性，因为保证一个触头始终分开一个电流路径，既使一个或多个接触器主触头被磨损后亦是如此。接触器本身可完全正常地工作，其中要考虑的是，接触器在正常工作状态下开关次数可达1000万次，相反，辅助触头只在过载情况下工作，但其开关次数较少，因此安全度也较高。现在需要补充说明的是，辅助触头只在无荷载情况下接通，因而可避免接通（时的电流）振颤。整个控制装置（也可称为电路锁）借助其热脱扣器及电磁脱扣器仅在过载情况下动作，已知的电机保护开 关的接通和关闭电路均要求复杂的开关机构进行控制，与之相比，根据本发明的控制装置或电路锁只产生很小的操作循环。通过接触器中紧凑地安装一本身完全标准的如图1所示的接触器部件，人们就可以方便地配置安装附件：如辅助触头支架或模件。