專利名稱：雙穩(wěn)態(tài)接觸器、繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型——雙穩(wěn)態(tài)接觸器、繼電器，屬電機(jī)控制電器技術(shù)領(lǐng)域，接觸器、繼電器主要用于遠(yuǎn)距離起動(dòng)或控制交直流電動(dòng)機(jī)、以及接通分?jǐn)嗾９ぷ鞯闹麟娐泛涂刂齐娐?。目前現(xiàn)有的接觸器、繼電器為了維持電機(jī)或主電路工作，必須為線圈持續(xù)通電。本發(fā)明改變了以上狀態(tài)，不用給線圈持續(xù)通電，可保證主電路正常工作，達(dá)到節(jié)電及起到簡(jiǎn)化繼電器控制電路的作用。
據(jù)一般統(tǒng)計(jì)，每新增加一萬(wàn)千瓦發(fā)電設(shè)備，約需要使用4萬(wàn)件以上各類低壓電器或元件與之配套，而接觸器、繼電器就是其中主要部分，而且其需要量隨電氣化水平的提高而急劇增長(zhǎng)。就一個(gè)50千瓦的電機(jī)所用繼電器的耗電量，按每天運(yùn)行16小時(shí)計(jì)算，將為一戶普通城市居民的照明用電量。本發(fā)明就可將這部分能量節(jié)約下來(lái)。
本發(fā)明有參考作用的現(xiàn)有技術(shù)資料為《電機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，《能源》1984年第二期高林生的文章《節(jié)能繼電器》，成都《電子報(bào)》1984年3月18日第11期第四版《有記憶功能的靈敏繼電器》，成都《電子報(bào)》1984年10月21日第42期《停電記憶型交流接觸器》，哈工大編《電工學(xué)》中冊(cè)第十四章第一節(jié)“基本雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器”等。
下面對(duì)附圖作一下說明

圖1為Ⅰ型雙穩(wěn)態(tài)接觸器結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2為Ⅰ型雙穩(wěn)態(tài)接觸器穩(wěn)態(tài)鎖卡棘齒齒形展開示意圖。
圖3為Ⅱ型雙穩(wěn)態(tài)接觸器結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖4為Ⅱ型雙穩(wěn)態(tài)接觸器穩(wěn)態(tài)鎖卡棘齒齒形展開示意圖。
圖5為Ⅰ型雙穩(wěn)態(tài)直流小繼電器結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖6為Ⅰ型雙穩(wěn)態(tài)直流小繼電器穩(wěn)態(tài)自鎖機(jī)構(gòu)外觀圖。
圖7為Ⅱ型雙穩(wěn)態(tài)直流小繼電器結(jié)構(gòu)原理示意圖。
本發(fā)明的各種類型的實(shí)現(xiàn)方法如下一、Ⅰ型雙穩(wěn)態(tài)接觸器。
1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)說明如圖1所示，本接觸器的靜鐵心(4)、動(dòng)鐵心(10)、電磁線圈(1)、觸頭固定架(12)、橫梁(11)、及銷軸(14)裝在由絕緣殼體(2)、底蓋(3)構(gòu)成的盒內(nèi)。動(dòng)鐵心(10)通過銷軸(14)與觸頭固定支架(12)相聯(lián)接，并在兩者之間夾有橫梁(11)，橫梁(11)的左右定位由觸頭固定支架決定。在觸頭固定支架(12)上裝有上觸頭(18)和下動(dòng)觸頭(16)，在上下動(dòng)觸頭之間裝有觸頭壓力彈簧(19)。上靜觸頭(17)和下靜觸頭(15)固定于殼體(2)上，橫梁兩端各有一孔，棘爪座(9)上端穿入此孔中，可相對(duì)橫梁轉(zhuǎn)動(dòng)。棘爪座下端穿入穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)中，穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)由殼體(2)，卡簧片(7)、底蓋(3)限制移動(dòng)自由度。棘爪座(9)上有上棘爪(13)和下棘爪(5)，棘爪與棘爪座之間可以是一體件，也可以是兩件緊固連接。棘爪座(9)上套有反作用彈簧(8)，穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)上端有偶數(shù)個(gè)等形齒，下端有偶數(shù)個(gè)深淺相間的非等形齒，并且位置與上等形齒相錯(cuò)。其齒形展開圖如圖2所示。
2.工作原理說明設(shè)初始狀態(tài)如圖1、圖2所示。上動(dòng)觸頭(18)與上靜觸頭(17)接觸。當(dāng)線圈(1)通電時(shí)，動(dòng)鐵心(10)下移，帶動(dòng)橫梁(11)、棘爪座(9)壓縮反作用彈簧(8)下移，下棘爪(5)退出穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)下齒深谷(如圖2所示)。上棘爪(13)接觸穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)上齒面滑道，在斜面的作用下，使穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)與棘爪座(9)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，上棘爪(13)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)鎖卡上齒齒谷底“a”點(diǎn)，線圈斷電后，動(dòng)鐵心(10)、橫梁(11)及棘爪座(9)在反作用彈簧(8)的作用下上移，上棘爪(13)退出穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)上齒谷，下棘爪接觸穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)下齒齒面滑道，并在斜面的作用下，使穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)與棘爪座(9)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，下棘爪(5)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)鎖卡棘齒的淺齒谷底“b”點(diǎn)，此時(shí)上動(dòng)觸頭(18)與上靜觸頭(17)脫開，下動(dòng)觸頭(16)與下靜觸頭(15)接觸。這是一種穩(wěn)定工作狀態(tài)。如果再想翻轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)，只需再給線圖(1)通一下電，與上述過程相同，下棘爪(5)到達(dá)穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)的“C”點(diǎn)，使下動(dòng)觸頭(16)與下靜觸頭(15)脫開，上動(dòng)觸頭(18)與上靜觸頭(17)相接。
二、Ⅱ型雙穩(wěn)態(tài)接觸器此種接觸器的結(jié)構(gòu)如圖3所示1.Ⅱ型雙穩(wěn)態(tài)接觸器與上述的Ⅰ型接觸器的結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在于(1).穩(wěn)態(tài)鎖卡(7)與觸頭支架合為一體，它與動(dòng)鐵心(6)通過銷軸(4)相連。
(2).穩(wěn)態(tài)鎖卡的形狀不同于Ⅰ型，形狀如圖3所示。它的棘齒滑道分為若干段，沿逆時(shí)針方向滑道的每一段的高度都是遞增的，段與段之間發(fā)生高度越變，其高度變化展開圖如圖4所示。圖中“a”、“b”、“c”、“d”的位置與圖3A－A視圖中所注的相對(duì)應(yīng)。
(3).殼體壁(2)上開一個(gè)如圖3中G－G和F－F剖視圖中的長(zhǎng)錐孔，棘銷(5)穿過其中，它具有兩個(gè)自由度，一個(gè)平面轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)直線滑動(dòng)。棘銷(5)被簧片(3)壓住外端，以保證棘銷(5)緊緊靠在棘齒滑道上滑動(dòng)。
2.工作原理說明當(dāng)線圈(1)通電時(shí)，穩(wěn)態(tài)鎖卡(7)在動(dòng)鐵心(6)的帶動(dòng)下下移，棘銷(5)由“a”點(diǎn)在滑道上滑動(dòng)，當(dāng)動(dòng)鐵心(6)與靜鐵心(9)接觸時(shí)，棘銷滑到滑道的“b”點(diǎn)，由于滑道有棘齒形結(jié)構(gòu)，棘銷只能前進(jìn)，不能后退，線圈斷電后穩(wěn)態(tài)鎖卡在反力彈簧(8)的作用下上移，棘銷達(dá)到滑道的“c”點(diǎn)，并卡在棘齒滑道中心的孤島“M”上，實(shí)現(xiàn)了一種穩(wěn)定狀態(tài)，動(dòng)觸頭與下靜觸頭相接觸(觸頭部分結(jié)構(gòu)同圖1)。當(dāng)線圈再次通電時(shí)，棘銷(5)滑到“d”點(diǎn)，斷電后，穩(wěn)態(tài)鎖卡在彈簧(8)的作用下上移，棘銷達(dá)到滑道“a”點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了又一種穩(wěn)定狀態(tài)。動(dòng)觸頭與上靜觸頭相接觸。
三.Ⅰ型雙穩(wěn)態(tài)直流小繼電器1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)說明圖5為繼電器整體剖視圖，圖6為穩(wěn)態(tài)自鎖機(jī)構(gòu)外觀圖。如圖所示，動(dòng)觸頭(5)、左靜觸頭(6)、右靜觸頭(4)及上磁軛(16)，通過螺釘(3)夾固在基座(1)上，觸頭簧片之間隔有絕緣材料(2)。上磁軛(16)、下磁軛(15)、中介導(dǎo)磁片(8)構(gòu)成定鐵心，中介導(dǎo)磁片(8)和絕緣觸桿(7)套在動(dòng)鐵心(10)上端偏形凸輪部分上，中介導(dǎo)磁片(8)可隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，絕緣觸桿(7)可在凸輪部分控制下左右移動(dòng)。動(dòng)鐵心(10)的下端有一小定位孔，彈簧帽(12)的尖端頂在此孔中。穩(wěn)態(tài)鎖卡分為上鎖卡(9)和下鎖卡(13)，且兩者的棘齒滑道形狀相同，都為沿圓周四等分的等形鋸形齒，但兩者的安裝位置相錯(cuò)45度角，裝在線圈(11)的骨架中。動(dòng)鐵心(10)兼做棘銷座，棘銷(17)橫穿過動(dòng)鐵心(10)，并且與動(dòng)鐵心緊固聯(lián)接，也可制為一體。
2.工作原理說明當(dāng)線圈(11)通電時(shí)，動(dòng)鐵心(10)在電磁力的作用下，克服反作用彈簧(14)的反力下移，當(dāng)棘銷(17)由“a”點(diǎn)到達(dá)“b”點(diǎn)時(shí)，棘銷(17)開始沿棘齒斜面滑道滑動(dòng)，從而迫使動(dòng)鐵心(10)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并當(dāng)棘銷沿滑道滑到“C”點(diǎn)停止時(shí)，動(dòng)鐵心(10)轉(zhuǎn)過45度角。當(dāng)線圈斷電時(shí)，動(dòng)鐵心(10)在彈簧(14)的作用下上移，使棘銷由“C”點(diǎn)到“d”點(diǎn)，再由“d”點(diǎn)滑到“e”點(diǎn)，動(dòng)鐵心(10)又轉(zhuǎn)過45度角。也就是說，線圈每通斷電一次，動(dòng)鐵心旋轉(zhuǎn)90度角，從而使套在動(dòng)鐵心上端凸輪部分的絕緣觸桿(7)伸出(或縮回)一次。如果觸桿(7)伸出，動(dòng)觸頭(5)就脫開左靜觸頭(6)，而與右靜觸頭(4)相接觸；觸桿(7)縮回時(shí)，動(dòng)觸頭(5)就脫開右靜觸頭(4)而與左靜觸頭(6)相接觸。從而達(dá)到了繼電器線圈不用持續(xù)通電，就可保證被控制電路的正常工作。
四.Ⅱ型雙穩(wěn)態(tài)直流小繼電器1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)說明如圖7所示，此種繼電器的穩(wěn)態(tài)鎖卡(13)的棘齒滑道結(jié)構(gòu)與Ⅱ型雙穩(wěn)態(tài)接觸器的相同(如圖3所示)。棘銷(9)也具有滑動(dòng)、平面轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度，但結(jié)構(gòu)略有改變，在這里保持棘銷與棘齒滑道緊密接觸的是螺旋彈簧(8)，而不是彈簧片，棘銷(9)有兩個(gè)圓柱臺(tái)階，棘銷座有一小錐孔和一大長(zhǎng)圓孔，棘銷可以在孔長(zhǎng)的方向上作一小范圍的平面轉(zhuǎn)動(dòng)。滅弧室(10)通過固定夾(7)、螺釘(6)與磁軛(1)相連，定鐵心(4)兩端分別穿過磁軛(1)和非導(dǎo)磁材料的線圈固定板(3)的孔中，以固定線圈(2)，動(dòng)鐵心(5)下端與磁軛鉸接，另一端卡入穩(wěn)態(tài)鎖卡(13)端部的槽中。動(dòng)觸頭固定片(20)卡在中心接線端子(17)的凹槽中，并可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)?；瑝K(12)鑲嵌在穩(wěn)態(tài)鎖卡(13)下面的凹槽中，槽長(zhǎng)度大于滑塊長(zhǎng)度，滑塊可以在槽中做一短距離滑動(dòng)，以便加速觸頭的離合。
2.工作原理說明當(dāng)線圈(2)通電時(shí)，動(dòng)鐵心(5)被吸向靜鐵心(4)，從而帶動(dòng)穩(wěn)態(tài)鎖卡(13)克服反作用彈簧(14)的反作用力向左移動(dòng)，使得棘銷(9)由“a”點(diǎn)到達(dá)“b”點(diǎn)(相對(duì)而言)，同時(shí)滑塊(12)推動(dòng)觸頭壓力彈簧片(18)，使動(dòng)觸頭(16)與右靜觸頭(15)離開而與左靜觸頭(19)相接觸。當(dāng)線圈斷電時(shí)，穩(wěn)態(tài)鎖卡(13)在反作用彈簧(14)的作用下右移，棘銷(9)由滑道的“b”點(diǎn)到達(dá)“C”點(diǎn)，并卡在滑道中心的孤島“M”上，實(shí)現(xiàn)了一種穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)再次通電時(shí)，動(dòng)鐵心(5)克服反作用彈簧力使穩(wěn)態(tài)鎖卡左移，從而使棘銷(9)由滑道“C”點(diǎn)滑到“d”點(diǎn)，斷電時(shí)，穩(wěn)態(tài)鎖卡在反作用彈簧的作用下右移，使棘銷由“d”點(diǎn)滑到“a”點(diǎn)，同時(shí)滑塊(12)推動(dòng)觸壓力彈簧片(18)使動(dòng)觸頭離開左靜觸頭(19)而與右靜觸頭(15)相接觸，實(shí)現(xiàn)了又一種穩(wěn)定狀態(tài)。
權(quán)利要求1.本實(shí)用新型的接觸器、繼電器，有絕緣殼體(2)、其內(nèi)有觸頭固定架(12)、觸頭(15，14)、動(dòng)鐵心(10)、靜鐵心(14)、靜鐵心上套有電磁線圈(1)，其特征是有一個(gè)與動(dòng)鐵心相連的穩(wěn)態(tài)自鎖機(jī)構(gòu)，它是由穩(wěn)態(tài)鎖卡(6)、棘銷(或棘爪)(5，13)、反作用彈簧(8)構(gòu)成，穩(wěn)態(tài)鎖卡上帶有循環(huán)棘齒形滑道，棘銷(或棘爪)與棘齒形滑道組成間歇滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)副。
專利摘要雙穩(wěn)態(tài)接觸器、繼電器屬電機(jī)控制電器。本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有交直流接觸器、繼電器，為維持常開觸頭之間閉合和常閉觸頭之間的斷開要給電磁鐵線圈持續(xù)通電的問題。本實(shí)用新型采用了機(jī)械式雙穩(wěn)態(tài)自鎖機(jī)構(gòu)，每給線圈通斷電一次，就使觸頭之間的開閉狀態(tài)發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)。并且在下一個(gè)電脈沖來(lái)到之前，維持這種狀態(tài)。把這種接觸器、繼電器用于電機(jī)控制，可起到節(jié)電及簡(jiǎn)化繼電器控制電路的作用。
文檔編號(hào)H01H51/08GK2046273SQ8820283
公開日1989年10月18日 申請(qǐng)日期1988年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月31日
發(fā)明者盧耀森, 胡玉紅 申請(qǐng)人:盧耀森, 胡玉紅