与交流接触器配用的机械式自锁挂件及其工作方法 |
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| 申请号 | CN201611211610.1 | 申请日 | 2016-12-25 | 公开(公告)号 | CN106531493A | 公开(公告)日 | 2017-03-22 |
| 申请人 | 漳州招商局经济技术开发区嘉能达自动化科技有限公司; | 发明人 | 林育兹; 董其缘; 林镇周; | ||||
| 摘要 | 与交流 接触 器配用的机械式自 锁 挂件及其工作方法，涉及交流接触器的节能技术及其方法。包括辅助触头组、 滑行 轨道、钩针和压紧 弹簧 ；辅助触头组设有左盖板和右盖板，左盖板和右盖板内设有动触点座，动触点座上设有动触点组和复位按钮，动触点座的前后设有用于与动触点组相配合的前、后静触点座，前、后静触点座均设有静触点组，静触点组与动触点组的通断状态受交流接触器控制。动触点座上设有滑行轨道，滑行轨道由底部至顶部呈 形闭合环形槽形成，滑行轨道与左或右盖板间设有钩针，钩针与滑行轨道配合滑动实现自锁或解锁。结构简洁、成本低廉、易于使用，无需改造交流接触器，完全依靠机械式自锁实现节能，可与交流接触器同步协调动作。 | ||||||
| 权利要求 | 1.与交流接触器配用的机械式自锁挂件，其特征在于：包括辅助触头组、滑行轨道、钩针和压紧弹簧； |
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| 说明书全文 | 与交流接触器配用的机械式自锁挂件及其工作方法技术领域[0001] 本发明涉及交流接触器的节能技术及其方法，尤其是涉及一种与交流接触器配用的机械式自锁挂件及其工作方法。 背景技术[0002] 交流接触器是使用最为频繁的低压电器之一，主要用于对较大负载的电气线路实现闭合和分断控制。每支交流接触器自身消耗的功率约为30～500W，中国目前使用量已超过7亿支(年增约1亿支)，全世界约有45～50亿支，每天消耗数十亿度电。可见，交流接触器是用电“大老虎”。为此，人们进行了长期研究。 [0003] 中国专利公开号CN1107963C的“机械自锁式交流接触器”，它采用的机械式自锁和电磁解锁方式，利用较复杂的机械机构锁定交流接触器的触点状态，以达到节能目的；其缺点是结构相对复杂，包括采用主、副两组电磁铁、电磁解锁电路以及机械机构，且造价成本高，目前还未看到该专利产品在市场上的推广应用。 [0004] 中国专利公开号CN2388703“交流接触器节能装置”，它是采用直流磁路来锁定交流接触器的触点闭合状态，达到节能目的；其缺点是直流磁路会产生剩磁，在断电时可能出现其动衔铁和静衔铁无法分离，降低了交流接触器通、断的可靠性，甚至无法正常工作。 [0005] 中国专利号ZL200820302979.8“交流接触器节能装置”，它通过交流接触器触头机构运动所产生的机械能来实现其触点闭合状态的锁定；断开时，它利用另一组电磁铁产生的电磁能推动机械解锁机构来恢复交流接触器的初始状态，其缺点是结构相对复杂，断开动作滞后，机械机构易卡死，可靠性差。 [0006] 中国专利号ZL 201620369956.3“机械式自锁定接触器”，它在一定程度上克服了上述发明的缺点，但同样需要改造交流接触器，且安装于交流接触器侧面的自锁装置，在通电瞬间可能出现动态不平衡，而影响自锁与解锁的切换。 [0007] 总之，目前在交流接触器的节能方法及其装置上，都需要改动交流接触器的结构，不仅会导致生产工序和生产成本的增加，而且在不同程度上会影响交流接触器的可靠性，这是制约交流接触器还没有成熟节能产品投放市场的主要原因。 发明内容[0008] 本发明的目的是提供一种可直接外挂到交流接触器上，避免因改造交流接触器所带来的系列问题，可解决交流接触器高效节能与可靠工作之间矛盾的与交流接触器配用的机械式自锁挂件及其工作方法。 [0009] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： [0011] 所述辅助触头组设置有左盖板和右盖板，左盖板和右盖板内布置有动触点座，动触点座上设置有动触点组和复位按钮，动触点座的前后设置有用于与动触点组相配合的前静触点座和后静触点座；所述前静触点座和后静触点座均设有静触点，静触点组与动触点组的通断状态受交流接触器控制；所述动触点座的至少一侧设置有滑行轨道，滑行轨道与左盖板或右盖板之间设置钩针，所述钩针与滑行轨道滑动配合，用于实现触点组之间的自锁和解锁；所述钩针在跟随交流接触器动触头组的触点吸合而向上运动过程中，通过其滑行轨道位置来实现动触点组与静触点组之间的自锁，使交流接触器电磁铁在断电时仍然保持其触点组的工作状态(简称自锁)，所述钩针在跟随交流接触器的动触点组脱离而向下运动过程中，同样通过其滑行轨道的不同位置实现从自锁到解锁的切换，使交流接触器的动触点组与静触点组之间恢复到初始状态(简称复位)。 [0012] 进一步： [0013] 优选的，所述滑行轨道由底部至顶部呈 形闭合环形槽形成，所述 形闭合环形槽由相应的台阶和坡道段构成，所述 形闭合环形槽的最低点(底端)定义为初始点台阶和解锁点台阶(简称初始点和解锁点，下同)，所述滑行轨道呈 形顶部的最低点(凹处)定义为自锁点台阶(简称自锁点，下同)，所述 形闭合环形槽在解锁点与自锁点之间的最高点分别定义为右中继点台阶和左中继点台阶(简称右中继点和左中继点，下同)，在初始点、右中继点、自锁点和左中继点的相邻两点之间分别设有自锁起始坡道段、自锁完成坡道段、解锁起始坡道段和解锁完成坡道段，所述 形闭合环形槽采用相应的台阶和坡道结构用于保证钩针在跟随交流接触器的动触点组动作时，只能沿单一(顺时针或逆时针)方向运动，以避免在自锁或解锁时产生误动作。 [0014] 优选的，所述辅助触点组上的动触点组与静触点组之间设置有触点压力弹簧，所述钩针从初始点运动至右中继点(或左中继点)时，交流接触器的吸合力将使辅助触头组上的触点压力弹簧发生正向形变，促使钩针继续从右中继点(或左中继点)运动至自锁点来实现自锁；所述钩针从自锁点运动至左中继点(或右中继点)时，交流接触器的弹簧恢复力将使辅助触点组上的触点压力弹簧发生逆向形变，促使钩针继续从左中继点(或右中继点)运动至初始点来实现解锁而复位。触点压力弹簧的形变及变量，可根据交流接触器的不同类型进行适量调节，以确保机械式自锁挂件与交流接触器之间的动作同步。 [0015] 优选的，所述钩针与机壳之间设置有用于避免钩针从滑行轨道脱落的压紧弹簧。 [0016] 优选的，所述钩针一般呈易于固定的Z字形或π字形，也可以使用能够跟随动触点组运动的其他形状。 [0017] 优选的，所述左盖板与右盖板采用紧固螺丝穿连固定在前静触点座和后静触点座上。 [0018] 优选的，所述动触点座上设有复位按钮，当外部供电系统故障且交流接触器和机械式自锁挂件仍然都处于自锁状态时，通过按下复位按钮使交流接触器和机械式自锁挂件上的所有触点组状态进行人工复位。 [0019] 优选的，所述机械式自锁挂件的结构方式，可以直接外挂到交流接触器用于安装辅助触头组的衔架上(顶端)来实现节能，并可保留交流接触器的辅助触头组及其用途。 [0020] 优选的，所述辅助触头组可直接采用交流接触器的辅助触头组，也可以设计为独立于交流接触器的外挂件，同时也不局限应用于交流接触器的节能。 [0021] 一种与交流接触器配用的机械式自锁挂件的工作方法，采用上述一种与交流接触器配用的机械式自锁挂件，所述工作方法包含以下步骤： [0022] (1)所述钩针位于滑行轨道的初始点处，接通电源瞬间，交流接触器中的电磁铁通电产生电磁力，所述电磁力克服复位弹簧的反作用力吸合衔铁，所述衔铁向下运动，从而带动所述动触点座相对钩针向下运动，同时所述钩针沿着滑行轨道从初始点向上运动至右中继点或左中继点，此时对应的动触点组与静触点组相接触或相分离，即动合触点组闭合，动开触点组断开，进入自锁的准备阶段； [0023] (2)断开电源时，所述交流接触器中的电磁铁断电失去电磁力，所述衔铁在复位弹簧的恢复力作用下向上运动，带动所述动触点座相对钩针进行向上运动，同时所述钩针沿着滑行轨道从右中继点或左中继点向下运动至自锁点，此时相对应的动触点组与静触点组保持步骤(1)的状态，完成自锁。此时，交流接触器的电磁铁无需电源供电，完全依靠钩针在自锁点的台阶锁定，使交流接触器和机械式自锁挂件上的所有触点组保持其工作状态； [0024] (3)再次接通电源瞬间，交流接触器中的电磁铁通电产生电磁力，所述电磁力克服复位弹簧的反作用力再次吸合衔铁，所述衔铁向下运动，从而带动动触点座相对钩针向下运动，同时所述钩针沿着滑行轨道从自锁点向上运动至左中继点或右中继点，此时相对应的动触点组与静触点组保持步骤(1)的状态，进入解锁的准备阶段； [0025] (4)再次断开电源时，所述交流接触器中的电磁铁断电失去电磁力，所述衔铁在复位弹簧的作用力下向上运动，从而带动动触点座相对于钩针向上运动，同时所述钩针沿着滑行轨道从左中继点或右中继点向下运动至解锁点，此时动触点组与静触点组由相接触变为相分离或由相分离变为相接触，即动合触点组由闭合复位为断开，动开触点组由断开复位为闭合，完成解锁，使交流接触器和机械式自锁挂件上的所有触点组全部复位； [0026] (5)当外部供电系统故障，且交流接触器和机械式自锁挂件仍然都处于自锁状态时，通过按下机械式外挂锁件上的复位按钮，对交流接触器和机械式自锁挂件上的所有触点组进行人工复位。 [0027] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： [0028] (1)本发明借助滑行轨道和机械自锁原理，利用滑道的坡度和台阶使其钩针只能沿着单一方向运动，并通过相应的台阶(点)来锁定和解除交流接触器的工作状态，以有效防止误动作或动作失效，可靠性高。 [0029] (2)本发明的机械式自锁挂件在进入自锁阶段，交流接触器的电磁铁无需耗能仍然保持所有触点组的工作状态，在节能上相对于传统交流接触器可达95％，节能显著。 [0030] (3)本发明的结构简易，无论在生产工艺和生产成本，还是在使用场合和便捷性方面，都具有独特优势，即插即用即见效。 [0033] 图1为本发明实施例结构示意图。 [0034] 图2为图1的爆炸示意图。 [0035] 图3为图1的第一剖面图。 [0036] 图4为图1的第二剖面图。 [0037] 图5为图3中的滑行轨道结构示意图。 [0038] 图6为本发明实施例与交流接触器的安装示意图。 [0039] 在图1～6中，各标记分别表示：A-机械式自锁挂件，B-交流接触器，1-左盖板，2-压紧弹簧，3-钩针，4-上盖板，5-滑行轨道，51-初始点(即解锁点)，52-自锁完成坡道段，53-右中继点，54-自锁起始坡道段，55-自锁点，56-解锁起始坡道段，57-左中继点，58-解锁完成坡道段，59-解锁点(即初始点)，6-静触点组，7-动触点座，8-右盖板，9-紧固螺丝，10-后静触点座，11-前静触点座，12-触点压力弹簧，13-动触点组，14-复位按钮。 具体实施方式[0040] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。 [0041] 参见图1～6，一种与交流接触器配用的机械式自锁挂件A，包括辅助触头组(静触点组6与动触点组13)、滑行轨道5、钩针3和压紧弹簧2；所述辅助触头组设置有左盖板1和右盖板8，所述左盖板1和右盖板8内布置有动触点座7，所述动触点座7上设置有动触点组13和复位按钮14，所述动触点座7的前后设置有用于与动触点组13相配合的前静触点座11和后静触点座10，所述前静触点座11和后静触点座10均设有静触点组6，所述静触点组6与动触点组13的通断状态受交流接触器B控制。在所述辅助触头组上，所述动触点座7的至少一侧设置有滑行轨道5，所述滑行轨道5由底部至顶部呈 形闭合环形槽(见图5)形成，所述 形闭合环形槽由初始点51或解锁点59、自锁起始坡道段52、右中继点53、自锁完成坡道段54、自锁点55、解锁起始坡道段56、左中继点57和解锁完成坡道段58构成，所述 形闭合环形槽设置为不同台阶和坡道段用于保证钩针只能沿单一(顺时针或逆时针)方向运动，所述滑行轨道5与左盖板1或右盖板8之间设置有钩针3，所述钩针3的一端与左盖板1或右盖板8相连接起到固定作用，所述钩针3的另一端与滑行轨道5滑动配合起到自锁和解锁作用，所述钩针3在跟随辅助触头组的动触点组13吸合而向上运动过程中经过滑行轨道5的解锁点51、右中继点53(或左中继点57)、自锁点55来完成动触点组13与静触点组6之间的自锁，使交流接触器的电磁铁在断电时仍然保持所有触点组的工作状态(简称自锁)；钩针3在跟随辅助触头组的动触点组脱离而向下运动过程中，经过滑行轨道5的自锁点55、左中继点57(或右中继点53)，最后返回解锁点51，完成从自锁到解锁的切换，使交流接触器的动触点组13与静触点组6之间恢复到初始状态(简称复位)。 [0042] 在本实施例中，所述动触点组13与静触点组6之间设置有触点压力弹簧12，所述钩针3从初始点51运动至右中继点53(或左中继点57)时，将使辅助触点组上的触点压力弹簧12发生正向形变，促使钩针3继续从右中继点53(或左中继点57)运动至自锁点55完成自锁； 所述钩针3从自锁点55运动至左中继点57(或右中继点53)时，将使触点上的触点压力弹簧 12发生逆向形变，促使钩针3继续从左中继点57(或右中继点53)运动至初始点51完成解锁而复位。触点压力弹簧12的形变及变量，可根据交流接触器B的不同类型进行适量调节，以保证机械式自锁挂件A与交流接触器B之间的动作同步。 [0043] 所述钩针3与左盖板1之间设置有用于避免钩针3从滑行轨道5脱落的压紧弹簧2，所述钩针3一般呈易于固定的Z字形或π字形，也可以使用能够跟随动触点组13运动的其他形状。 [0044] 所述左盖板1与右盖板8用紧固螺丝9固定在前静触点座11和后静触点座10上。 [0045] 所述动触点座上7安装有复位按钮14，当外部供电系统故障且交流接触器B和机械式自锁挂件A仍然都处于自锁工作状态时，通过按下复位按钮14，使交流接触器B和挂件A上的所有触点组进行人工复位。 [0046] 安装时，所述机械式自锁挂件A采用外挂方式，直接插到交流接触器B用于安装辅助触点组的衔架上(见图6)来实现节能，并保留交流接触器B的辅助触头组及其用途(所述机械式自锁挂件A不局限于使用交流接触器B的辅助触头组，也不局限应用于交流接触器的节能)。 [0047] 所述与交流接触器配用的机械式自锁挂件A的工作方法如下： [0048] (1)在所述钩针3位于滑行轨道5的初始点51处，接通(奇次数)电源瞬间，交流接触器B中的电磁铁(含电磁铁)通电产生电磁力，电磁力克服复位弹簧的反作用力吸合衔铁，衔铁向下运动，从而带动所述动触点座7相对钩针3向下运动，同时所述钩针3沿着滑行轨道5从初始点51向上运动至右中继点53或左中继点57，此时对应的动触点组13与静触点组6相接触或相分离，即动合触点闭合，动开触点断开，进入自锁的准备阶段。 [0049] (2)断开电源时，所述交流接触器B中的电磁铁断电失去电磁力，所述衔铁在复位弹簧的恢复力作用下向上运动，带动所述动触点座7相对钩针3向上运动，同时所述钩针3沿着滑行轨道5从右中继点53或左中继点57向下运动至自锁点55，此时相对应的动触点组13与静触点组6保持步骤(1)的状态，完成自锁。此时，交流接触器B的电磁铁无需电源供电，完全依靠钩针3在自锁点55的台阶锁定，使交流接触器B和机械式自锁挂件A上的所有触点组保持其工作状态。 [0050] (3)再次接通(偶次数)电源瞬间，交流接触器B中的电磁铁通电产生电磁力，电磁力克服复位弹簧的反作用力再次吸合衔铁，所述衔铁向下运动，从而带动所述动触点座7相对钩针3向下运动，同时所述钩针3沿着滑行轨道5从自锁点55向上运动至左中继点57或右中继点53，此时相对应的动触点组13与静触点组6保持步骤(1)的状态，进入解锁的准备阶段。 [0051] (4)再次断开电源时，所述交流接触器B中的电磁铁断电失去电磁力，所述衔铁在复位弹簧的作用力下向上运动，从而带动所述动触点座7相对钩针3向上运动，同时所述钩针3沿着滑行轨道5从左中继点57或右中继点53向下运动至解锁点51，此时所述动触点组13与静触点组6由相接触变为相分离或由相分离变为相接触，即动合触点组由闭合复位为断开，动开触点组由断开复位为闭合，完成解锁，使交流接触器B和机械式自锁挂件A上的所有触点组全部复位。 [0052] (5)当外部供电系统故障且交流接触器B和机械式自锁挂件A仍然都处于自锁状态时，通过按下机械式外挂锁件A上的复位按钮14，对交流接触器B和机械式自锁挂件A上的所有触点组进行人工复位。 |
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