能引弧的電磁脫扣器及小型斷路器的制造方法
【專利摘要】一種能引弧的電磁脫扣器和小型斷路器，包括套在鐵芯組件外的引弧導(dǎo)磁線圈，所述的引弧導(dǎo)磁線圈是由接線板、電磁線圈和設(shè)有引弧結(jié)構(gòu)的導(dǎo)磁靜觸頭依次連接成的一個組件。小型斷路器具有能引弧的電磁脫扣器。本實用新型的電磁脫扣器和小型斷路器的引弧導(dǎo)磁線圈由接線板和導(dǎo)磁靜觸頭直接與電磁線圈連接，通過導(dǎo)磁靜觸頭引弧，電磁脫扣器無需設(shè)置支架；使得結(jié)構(gòu)簡單、成本降低，便于自動化加工和裝配，大大降低了加工和裝配難度，提高了生產(chǎn)和裝配效率，減少了電磁脫扣器電連接的點，導(dǎo)磁靜觸頭將短路發(fā)生后產(chǎn)生的電弧連續(xù)引入至斷路器的滅弧裝置，提高斷路器的短路保護性能。
【專利說明】
能引弧的電磁脫扣器及小型斷路器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于低壓電器領(lǐng)域，具體涉及一種能引弧的電磁脫扣器，主要應(yīng)用于小型斷路器中。
【背景技術(shù)】
[0002]小型斷路器通常采用電磁脫扣器進行短路保護，當(dāng)斷路器控制的主電路中流過的電流達到或超過設(shè)定的短路電流閾值時，電磁脫扣器產(chǎn)生脫扣動作，該脫扣動作觸動斷路器的脫扣機構(gòu)使其脫扣跳閘。在斷路器分?jǐn)喽搪冯娏鲿r，動觸點與靜觸點之間會出現(xiàn)大量電弧，構(gòu)成對斷路器的破壞，為減少電弧破壞，通常在斷路器內(nèi)部設(shè)置有包括滅弧室和引弧件的滅弧裝置，滅弧室通過分割和冷卻電弧使電弧迅速熄滅，引弧件(如引弧角)用于將電弧引導(dǎo)到滅弧室。減少電弧破壞的基本手段主要有三:一是提高分?jǐn)嗄芰?，其涉及到電磁脫扣器的致動速度，以及動觸點與靜觸點的分?jǐn)嗨俣?，致動速度和分?jǐn)嗨俣仍娇?，則電弧存在的時間越短，越易被熄滅;二是改善引弧效果，通過盡可能多和盡可能快地將電弧引導(dǎo)到滅弧室來有效防止電弧亂竄、提高滅弧效率、縮短滅弧時間；三是滅弧能力，它取決于滅弧室的具體結(jié)構(gòu)。
[0003]現(xiàn)有電磁脫扣器配合元件較多，加工約束過多，生產(chǎn)難度較大，使得產(chǎn)品出現(xiàn)不能可靠動作的情況;且通過支架引弧，電弧需要從弧角跳躍至支架上，使得產(chǎn)品短路保護能力受到一定的限制。如現(xiàn)有斷路器的滅弧裝置和電磁脫扣器是相互獨立的，滅弧裝置的零部件不具有電磁脫扣器所需的功能，電磁脫扣器的零部件不具有滅弧裝置所需的功能，這種被普遍采用的結(jié)構(gòu)方案的零件數(shù)多且體積大，涉及的定位約束比較多。為此，目前已有一種斷路器的磁性跳閘裝置及包括該裝置的電保護設(shè)備采用了基于引弧電極臂的結(jié)構(gòu)，因而缺省了固定芯和空氣間隙，然而在使用中發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品在缺省了固定芯和空氣間隙的條件下存在線圈產(chǎn)生的磁場驅(qū)動移動芯移動不可靠的問題，特別是在小型斷路器中，線圈能安全承載的短路電流相對較小，如果缺省固定芯和空氣間隙，將會導(dǎo)致移動芯喪失移動速度和工作的穩(wěn)定性和可靠性。其原因根據(jù)物理學(xué)原理可知，驅(qū)動移動芯移動的磁力是一種吸引力或排斥力，它存在于移動芯與另一個磁性體或者導(dǎo)磁體物體之間，缺省了另一個物體(如原有的固定芯)，也就是缺省了磁力存在的必要條件，因此，其所述的由線圈產(chǎn)生的“磁性力”的存在就是不確定的。顯然，缺省了固定芯和空氣間隙后，會增加動鐵芯的脫扣動作的不確定性和不穩(wěn)定性，會減慢脫扣動作速度，該方案不能適用于小型斷路器，并且存在加工裝配困難、生產(chǎn)效率低等不足，使得產(chǎn)品短路保護能力受到一定的限制。事實上，對于小型斷路器而言，為了確保電磁脫扣器的脫扣性能，如穩(wěn)定性、可靠性，加快動鐵芯的移動速度，即加快電磁脫扣器的致動速度，同時減小短路電流對線圈的沖擊破壞，需要對其磁路進行精細的優(yōu)化設(shè)計，其中包括如靜鐵芯、空氣間隙、磁軛等特別敏感的結(jié)構(gòu)及其相互制約關(guān)系，因為小型化設(shè)計與脫扣性能、滅弧性能的改善存在矛盾，此外，電磁脫扣器的加工和裝配誤差與其脫扣性能也存在矛盾，市場上急需一種能夠同時滿足改善脫扣與滅弧性能及小型化的要求的新設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種便于生產(chǎn)且工作可靠的能引弧的電磁脫扣器及采用該脫扣器的小型斷路器，能夠同時滿足改善脫扣與滅弧性能及小型化的要求，妥善解決了現(xiàn)有產(chǎn)品不能可靠動作的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案。
[0006]—種能引弧的電磁脫扣器，包括套在鐵芯組件外的引弧導(dǎo)磁線圈I，所述的引弧導(dǎo)磁線圈I是由接線板11、電磁線圈12和設(shè)有引弧結(jié)構(gòu)的導(dǎo)磁靜觸頭13依次連接成的一個組件。
[0007]優(yōu)選的，所述鐵芯組件包括動鐵芯2、絕緣套筒3、反力彈簧4、靜鐵芯5和頂桿6;絕緣套筒3與靜鐵芯5固定連接，動鐵芯2從絕緣套筒3—端插入安裝在絕緣套筒3的圓柱孔30內(nèi)，頂桿6從靜鐵芯5的導(dǎo)向孔53—端插入與動鐵芯2固定連接，反力彈簧4套裝在圓柱孔30內(nèi)的頂桿6上，并且，反力彈簧4的一端與動鐵芯2連接，反力彈簧4的另一端與靜鐵芯5連接。
[0008]優(yōu)選的，所述的導(dǎo)磁靜觸頭13上設(shè)有依次連接的引弧端13a、磁軛部13b和設(shè)有引弧結(jié)構(gòu)的觸頭部13c。
[0009]優(yōu)選的，所述的導(dǎo)磁靜觸頭13采用一個良導(dǎo)電并良導(dǎo)磁的板材彎曲制成具有引弧端13a、磁軛部13b和觸頭部13c的結(jié)構(gòu)，其中所述的引弧端13a布置在滅弧室入口位置區(qū)域，所述的磁軛部13b平行于電磁線圈12的軸向，磁軛部13b和觸頭部13 c之間形成V型的引弧角，包括與磁軛部13b垂直的設(shè)有靜觸點14的垂直段和連接在磁軛部13b與垂直段之間的傾斜段，垂直段和傾斜段之間成銳角，垂直段和傾斜段連接處的外側(cè)成圓弧。
[0010]優(yōu)選的，所述的引弧導(dǎo)磁線圈I的接線板11、電磁線圈12和導(dǎo)磁靜觸頭13通過儲能焊接為一個組件。
[0011]優(yōu)選的，所述的絕緣套筒3包括線圈安裝柱31，線圈安裝柱31內(nèi)設(shè)有圓柱孔30，圓柱孔30的一端與靜鐵芯5外表面的過盈配合面50過盈配合實現(xiàn)靜鐵芯5與絕緣套筒3的過盈連接;所述的靜鐵芯5外表面為與絕緣套筒3配合的過盈配合面50，靜鐵芯5軸線上設(shè)有彈簧孔51和導(dǎo)向孔53，彈簧孔51與導(dǎo)向孔53貫通設(shè)置，彈簧孔51的直徑大于導(dǎo)向孔53的直徑，彈簧孔51與導(dǎo)向孔53連接處的端面形成彈簧連接端面510，反力彈簧4安裝在彈簧孔51內(nèi)一端與彈簧連接端面510抵接;靜鐵芯5的一端為與動鐵芯2配合的吸合端面52。
[0012]優(yōu)選的，所述的頂桿6上設(shè)有過盈配合端孔61、防脫端頭62和彈簧柱63，彈簧柱63一端設(shè)有防脫端頭62，另一端與過盈配合柱連接，過盈配合柱內(nèi)設(shè)有與動鐵芯2連接的過盈配合端孔61，并且，所述的防脫端頭62的直徑大于靜鐵芯5上的導(dǎo)向孔53的直徑。
[0013]優(yōu)選的，所述的動鐵芯2上設(shè)有滑動配合軸身20、過盈配合軸端21和吸合軸肩面22;過盈配合軸端21的直徑小于滑動配合軸身20的直徑，滑動配合軸身20與過盈配合軸端21連接處的端面形成吸合軸肩面22;反力彈簧4的一端與動鐵芯2的吸合軸肩面22接觸連接，另一端與靜鐵芯5的彈簧孔51內(nèi)的彈簧連接端面510連接。
[0014]優(yōu)選的，所述的導(dǎo)磁靜觸頭13上設(shè)有依次連接的引弧端13a、磁軛部13b和觸頭部13c;所述的引弧導(dǎo)磁線圈I的電磁線圈12套裝在絕緣套筒3上，并使得動鐵芯2的一部分和靜鐵芯5的一部分始終位于該電磁線圈12的長度L的范圍內(nèi)，以及將所述的磁軛部13b與該電磁線圈12的長度L范圍內(nèi)的線圈部分平行設(shè)置，且使磁軛部13b位于該電磁線圈12的長度L范圍內(nèi)。
[0015]本實用新型還提供了一種小型斷路器，包括安裝在其殼體8內(nèi)的操作機構(gòu)9a、脫扣機構(gòu)％、動觸頭裝置9c和滅弧裝置，其特征在于:所述的斷路器還包括如權(quán)利要求1至9中任一個所述的能引弧的電磁脫扣器;所述電磁脫扣器還包括后置磁軛7，后置磁軛7在鐵芯組件安裝固定到殼體8底板上后，再將后置磁軛7安裝到鐵芯組件上，電磁脫扣器的鐵芯組件位于后置磁軛7與殼體8底板之間。
[0016]本實用新型的能引弧的電磁脫扣器的引弧導(dǎo)磁線圈由接線板11和導(dǎo)磁靜觸頭13直接與電磁線圈12連接，通過導(dǎo)磁靜觸頭13引弧，電磁脫扣器無需設(shè)置支架;不僅使得結(jié)構(gòu)簡單、成本降低，而且便于自動化加工和裝配，大大降低了加工和裝配難度，提高了生產(chǎn)和裝配效率，減少了電磁脫扣器電連接的點，導(dǎo)磁靜觸頭將短路發(fā)生后產(chǎn)生的電弧連續(xù)引入至斷路器的滅弧裝置，提高斷路器的短路保護性能。本實用新型的電磁脫扣器，通過采用鐵芯組件、后置磁軛和引弧導(dǎo)磁線圈的結(jié)構(gòu)，進而采用設(shè)置在引弧導(dǎo)磁線圈上的接線板11、電磁線圈12和導(dǎo)磁靜觸頭13結(jié)構(gòu)以及設(shè)置在導(dǎo)磁靜觸頭13上的引弧端13a、磁軛部13b和觸頭部13c的結(jié)構(gòu)，巧妙合理地處理了包括如靜鐵芯、空氣間隙、磁軛等特別敏感的結(jié)構(gòu)及其相互的制約關(guān)系，解決了小型化設(shè)計與脫扣性能、滅弧性能的改善的矛盾，妥善解決了電磁脫扣器的加工和裝配誤差與其脫扣性能所存在的矛盾，不僅可以同時滿足改善脫扣與滅弧性能及小型化的要求，使得產(chǎn)品短路保護能力不再受到一定的限制，明顯提升產(chǎn)品質(zhì)量，并且還能降低生產(chǎn)難度，有效提高生產(chǎn)效率和降低制造成本。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的電磁脫扣器整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0018]圖2是圖1所示的電磁脫扣器的引弧導(dǎo)磁線圈I的零件結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
[0019]圖3是采用圖1所示的電磁脫扣器的小型斷路器的整體結(jié)構(gòu)的示意圖，圖中未示出后置磁軛7。
[0020]圖4是圖1所示的電磁脫扣器的絕緣套筒3的零件結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
[0021]圖5是圖1所示的電磁脫扣器的靜鐵芯5的零件結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
[0022]圖6是圖1所示的電磁脫扣器的頂桿6的零件結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
[0023]圖7是圖1所示的電磁脫扣器的動鐵芯2的零件結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
[0024]圖8是圖1所示的電磁脫扣器的后置磁軛7的零件結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
[0025]圖9是采用圖1所示的本實用新型的電磁脫扣器的小型斷路器的裝配示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖1至9給出的實施例，進一步說明本實用新型的電磁脫扣器及包括該脫扣器的斷路器的【具體實施方式】。
[0027]如圖1所示，本實用新型的電磁脫扣器包括由動鐵芯2、絕緣套筒3、反力彈簧4、靜鐵芯5和頂桿6組成的鐵芯組件，具有導(dǎo)電、導(dǎo)磁和引弧的特性的引弧導(dǎo)磁線圈I，以及后置磁軛7。引弧導(dǎo)磁線圈I包括依次連接的接線板11、電磁線圈12和設(shè)有引弧結(jié)構(gòu)的導(dǎo)磁靜觸頭13;后置磁軛7層疊設(shè)置在鐵芯組件上，鐵芯組件位于磁軛7與殼體8底板之間，即引弧導(dǎo)磁線圈I的電磁線圈12套裝在鐵芯組件的絕緣套筒3的外面，安裝固定到小型斷路器的殼體8上后，再將后置磁軛7疊置固定在鐵芯組件上。本實用新型電磁脫扣器具有能引弧的引弧導(dǎo)磁線圈I和后置磁軛7，接線板11和導(dǎo)磁靜觸頭13直接與電磁線圈12連接，通過導(dǎo)磁靜觸頭13引??；電磁脫扣器帶有可方便裝配的可分離的后置磁軛7，電磁脫扣器裝入殼體后再將磁軛裝至電磁脫扣系統(tǒng)上，無需設(shè)置支架;不僅使得結(jié)構(gòu)簡單、成本降低，而且便于自動化加工和裝配，大大降低了加工和裝配難度，提高了生產(chǎn)和裝配效率；同時減少了電磁脫扣器電連接的點，導(dǎo)磁靜觸頭將短路發(fā)生后產(chǎn)生的電弧連續(xù)引入至斷路器的滅弧裝置，提高斷路器的短路保護性能。
[0028]圖1所示，本實用新型的電磁脫扣器包括由動鐵芯2、絕緣套筒3、反力彈簧4、靜鐵芯5和頂桿6組成的鐵芯組件。本實用新型在將鐵芯組件安裝固定到斷路器的殼體8上之前，已將動鐵芯2、絕緣套筒3、反力彈簧4、靜鐵芯5和頂桿6組裝成一個不會散架的獨立部件。即對比現(xiàn)有的散件形式，在絕緣套筒安裝固定到斷路器的殼體內(nèi)的過程中和過程后，需要單獨將其中的每個零件分散安裝到斷路器的殼體內(nèi)。而本實用新型的鐵芯組件由于是一種可整體參與斷路器組裝的獨立部件，當(dāng)絕緣套筒3安裝固定到斷路器的殼體8內(nèi)的過程中和過程后，都無需再分散安裝絕緣套筒3內(nèi)的動鐵芯2、反力彈簧4、靜鐵芯5和頂桿6。顯然，該方案的優(yōu)點是便于組裝，并減小加工和裝配誤差對脫扣性能的影響。
[0029]上述鐵芯組件組裝為獨立部件的實現(xiàn)方式可有多種，一種優(yōu)選的方式如圖1并結(jié)合圖4-7所示:所述的靜鐵芯5與絕緣套筒3的圓柱孔30(參見圖4)過盈配合，并以此配合將靜鐵芯5固定在絕緣套筒3的一端;頂桿6以滑動配合的方式穿過靜鐵芯5的導(dǎo)向孔53(參見圖5)，頂桿6的一端伸入到圓柱孔30內(nèi)，頂桿6的另一端設(shè)有直徑大于導(dǎo)向孔53的防脫端頭62(參見圖6);動鐵芯2以滑動配合的方式安裝在絕緣套筒3的圓柱孔30內(nèi)，反力彈簧4優(yōu)選為壓簧，它套裝在圓柱孔30內(nèi)的頂桿6上，反力彈簧4的一端與動鐵芯2連接，反力彈簧4的另一端與靜鐵芯5連接;反力彈簧預(yù)先放入靜鐵芯5內(nèi)，動鐵芯2的一端與圓柱孔30內(nèi)的頂桿6的一端過盈配合，該配合將動鐵芯2與頂桿6固定連接，使得反力彈簧4處于一種預(yù)壓的狀態(tài)，并使鐵芯組件成為可整體參與組裝的獨立部件(參見圖1 )，動鐵芯2和靜鐵芯5之間留有一定距離的氣隙，氣隙在電流線圈的內(nèi)部，動鐵芯2運動時推動頂桿6—起運動直至與靜鐵芯5接觸。
[0030]具體與上述的優(yōu)選的鐵芯組件的實現(xiàn)方式相匹配的各零件的具體結(jié)構(gòu)如圖4至圖7所示。參見圖4，所述的絕緣套筒3包括線圈安裝柱31，線圈安裝柱31內(nèi)設(shè)有圓柱孔30，圓柱孔30的內(nèi)部用于容裝動鐵芯2(見圖7)，并且圓柱孔30與動鐵芯2上的軸身20之間具有滑動配合關(guān)系；圓柱孔30的一端用于與靜鐵芯5上的過盈配合面50(見圖5)實現(xiàn)過盈配合，以實現(xiàn)上述的靜鐵芯5與絕緣套筒3的(參見圖4)過盈連接;線圈安裝柱31的一端設(shè)有磁軛卡接端32，磁軛卡接端32用于與圖8所示的后置磁軛7的左側(cè)板72上的左卡槽7b可拆卸地卡接。
[0031]參見圖5，所述的靜鐵芯5外表面為與絕緣套筒3配合的過盈配合面50，靜鐵芯5軸線上設(shè)有用于容裝反力彈簧4的彈簧孔51和導(dǎo)向孔53，彈簧孔51與導(dǎo)向孔53貫通設(shè)置，彈簧孔51的直徑大于導(dǎo)向孔53的直徑，彈簧孔51與導(dǎo)向孔53連接處的端面形成彈簧連接端面510;靜鐵芯5的一端為與動鐵芯2配合的吸合端面52，另一端的外表面為與后置磁軛7配合的磁軛卡接面54。過盈配合面50用于與絕緣套筒3的圓柱孔30(見圖4)的右端過盈配合;吸合端面52用于與動鐵芯2上的吸合軸肩面22(見圖7)電磁耦合，即在電磁線圈12的磁力作用下，吸合端面52與吸合軸肩面22吸合，在無磁力時，反力彈簧4的彈力驅(qū)使吸合端面52與吸合軸肩面22分離;導(dǎo)向孔53引導(dǎo)頂桿6的彈簧柱63(見圖6)穿過，并與彈簧柱63滑動配合;磁軛卡接面54用于與后置磁軛7的右側(cè)板71上的右卡槽7a可拆卸地卡接;彈簧孔51內(nèi)的彈簧連接端面510用于與反力彈簧4的一端連接，即反力彈簧4的一端與彈簧連接端面510抵接。
[0032]參見圖6，所述的頂桿6上設(shè)有過盈配合端孔61、防脫端頭62和彈簧柱63，彈簧柱63一端設(shè)有防脫端頭62，另一端與過盈配合柱連接，過盈配合柱內(nèi)設(shè)有與動鐵芯2連接的過盈配合端孔61，過盈配合柱的直徑小于彈簧柱63;過盈配合端孔61用于與動鐵芯2上的過盈配合軸端21(見圖7)過盈配合;防脫端頭62的直徑大于靜鐵芯5上的導(dǎo)向孔53的直徑;并且，防脫端頭62的直徑大于彈簧柱63的直徑，用于阻止頂桿6全部縮入靜鐵芯5上的導(dǎo)向孔53(見圖5)內(nèi)，同時防脫端頭62還用于與斷路器的脫扣機構(gòu)9b(見圖3)觸碰配合，以輸出脫扣動作。彈簧柱63用于與靜鐵芯5上的導(dǎo)向孔53滑動配合，過盈配合柱和彈簧柱63還用于套裝反力彈簧4。
[0033]參見圖7，所述的動鐵芯2上設(shè)有滑動配合軸身20、過盈配合軸端21和吸合軸肩面22，過盈配合軸端21的直徑小于滑動配合軸身20的直徑，滑動配合軸身20與過盈配合軸端21連接處的端面形成吸合軸肩面22，在過盈配合軸端21上還設(shè)有限位凸起;滑動配合軸身20與絕緣套筒3的圓柱孔30(見圖4)滑動配合，并可在圓柱孔30內(nèi)直線運動;過盈配合軸端21用于與頂桿6上的過盈配合端孔61過盈配合;吸合軸肩面22用于與靜鐵芯5上的吸合端面52(見圖5)電磁耦合，即在電磁線圈12的磁力作用下，吸合端面52與吸合軸肩面22吸合，在無磁力時，反力彈簧4的彈力驅(qū)使吸合端面52與吸合軸肩面22分離，并且，吸合軸肩面22還用于與反力彈簧4的另一端連接，滑動配合軸身20的直徑大于彈簧柱63的直徑，反力彈簧4的另一端與吸合軸肩面22抵接。
[0034]本實用新型的電磁脫扣器還包括引弧導(dǎo)磁線圈I，它具有導(dǎo)電、導(dǎo)磁、引弧的特性，兼有線圈、磁軛、靜觸頭、引弧件的多種功能，這是本實用新型的又一個有益特點。參見圖2，引弧導(dǎo)磁線圈I包括接線板11、電磁線圈12和導(dǎo)磁靜觸頭13，導(dǎo)磁靜觸頭13上設(shè)有引弧端13a、磁軛部13b和觸頭部13c。在圖2所示的引弧導(dǎo)磁線圈I的具體實施例中，它是由接線板11、電磁線圈12和導(dǎo)磁靜觸頭13依次焊接成的一個構(gòu)件。需要強調(diào)的是，這里的“一個構(gòu)件”是指接線板11、電磁線圈12和導(dǎo)磁靜觸頭13依次焊接形成為不可拆卸的整體元件，這里所述的焊接，不僅具有現(xiàn)有同類產(chǎn)品的電氣連接的作用，同時還具有機械連接成型的作用。顯然，這樣的引弧導(dǎo)磁線圈I結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于:便于自動化、規(guī)模化加工成型，可利用專用設(shè)備進行焊接、整形，能確保加工精度;便于在流水線上實施組裝，有利于確保裝配精度;能大幅度提高生產(chǎn)效率，節(jié)省加工裝配工時。所述的焊接優(yōu)選采用儲能焊接，其優(yōu)點在于自動化程度和加工效率高，焊接強度好，而且還能有效規(guī)避傳統(tǒng)焊接(如錫焊)存在的污染環(huán)境的問題。參見圖9，所述的導(dǎo)磁靜觸頭13用一個良導(dǎo)電并良導(dǎo)磁的板材彎曲成具有引弧端13a、磁軛部13b和觸頭部13c的結(jié)構(gòu)，其中引弧端13a延伸到滅弧室入口位置區(qū)域120，磁軛部13b設(shè)置成平行于電磁線圈12的軸線0-0，觸頭部13c上設(shè)有靜觸點14。導(dǎo)磁靜觸頭13的優(yōu)選的形狀結(jié)構(gòu)是由引弧端13a、磁軛部13b和觸頭部13c依次銜接的P字形結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示，磁軛部13b和觸頭部13c之間形成V型的引弧角，包括與磁軛部13b垂直的設(shè)有靜觸點14的垂直段和連接在磁軛部13b與垂直段之間的傾斜段，垂直段和傾斜段之間成銳角，垂直段和傾斜段連接處的外側(cè)成圓弧。應(yīng)當(dāng)能理解到:由于導(dǎo)磁靜觸頭13具有優(yōu)良的導(dǎo)電特性，因此靜觸點14設(shè)置在觸頭部13c上的結(jié)構(gòu)，以及引弧端13a布置在滅弧室入口位置區(qū)域120的結(jié)構(gòu)，能將靜觸點14與動觸頭分?jǐn)鄷r產(chǎn)生的電弧，經(jīng)觸頭部13c、磁軛部13b和引弧端13a直接引向滅弧室(圖中未示出)，無需讓電弧從一個導(dǎo)電件(如現(xiàn)有技術(shù)的引弧角)跳躍到另一個導(dǎo)電件(如現(xiàn)有技術(shù)的支架)上，避免出現(xiàn)已有使得斷路器產(chǎn)品的短路保護能力受到限制的問題。而且，由于磁軛部13b平行于電磁線圈12的軸向0-0，使得磁軛部13b處于電磁線圈12的磁路中的有利位置，并且導(dǎo)磁靜觸頭13具有優(yōu)良的導(dǎo)磁特性，因此磁軛部13b具有類似磁軛的效果，它能增加動鐵芯2與靜鐵芯5之間的磁力，以便有效加快動鐵芯2的脫扣動作速度，改善電磁脫扣器的脫扣動作性能。
[0035]為改善電磁脫扣器的脫扣動作性能，增加動鐵芯2與靜鐵芯5之間的磁力，一種優(yōu)選的布局結(jié)構(gòu)方案如圖1和圖2所示:所述的引弧導(dǎo)磁線圈I的電磁線圈12套裝在絕緣套筒3的外面，套裝后，引弧導(dǎo)磁線圈I和鐵芯組件分別安裝固定在殼體8內(nèi)，后置磁軛7在引弧導(dǎo)磁線圈I和鐵芯組件安裝固定后再卡裝到鐵芯組件上，這種優(yōu)選的布局結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)點在于方便斷路器產(chǎn)品的整體組裝，易于保證整體組裝的精度，避免組裝對電磁脫扣器的脫扣動作性能產(chǎn)生不利的影響。尤其是在組裝后，動鐵芯2的一部分和靜鐵芯5的一部分始終位于電磁線圈12的長度L的范圍內(nèi)，即動鐵芯2的一部分和靜鐵芯5的一部分設(shè)置在長度L范圍內(nèi)的線圈部分內(nèi)，這樣可使得動鐵芯2和靜鐵芯5始終處于電磁線圈12的磁場最強的區(qū)域；以及磁軛部13b位于電磁線圈12的長度L內(nèi)，即磁軛部13b與長度L范圍內(nèi)的線圈部分平行設(shè)置，這樣可使得磁軛部13b處于電磁線圈12外的最有利于增強動鐵芯2與靜鐵芯5之間的磁力的區(qū)域。
[0036]本實用新型的后置磁軛式電磁脫扣器還包括后置磁軛7，它與鐵芯組件可拆卸卡接，即在鐵芯組件安裝固定到小型斷路器的殼體8底板上后，再將后置磁軛7以可拆卸的方式卡接到鐵芯組件上。顯然，這是本實用新型的又一個有益特點，這種后置的磁軛結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于:首先是為不同信號的斷路器產(chǎn)品提供可選擇配置磁軛的途徑，使得同一結(jié)構(gòu)的鐵芯組件能適配于不同型號的斷路器產(chǎn)品；其次是結(jié)構(gòu)簡單，便于裝配，層疊式的結(jié)構(gòu)便于自動化組裝，使得不同型號的斷路器產(chǎn)品可在同一生產(chǎn)線上組裝;第三，由于不同型號的斷路器產(chǎn)品的動鐵芯2與靜鐵芯5之間的最佳磁力存在不同，因此，通過可選擇配置磁軛，可優(yōu)化動鐵芯2與靜鐵芯5之間的磁力匹配，能有效改善斷路器的脫扣性能。后置磁軛7的結(jié)構(gòu)可有多種方式，一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)如圖8所示:所述的后置磁軛7采用由右側(cè)板71、軛板70和左側(cè)板72依次銜接構(gòu)成的凹形結(jié)構(gòu)，右側(cè)板71上設(shè)有的右卡槽7a與鐵芯組件的靜鐵芯5卡接，左側(cè)板72上設(shè)有的左卡槽7b與鐵芯組件的絕緣套筒3卡接;右側(cè)板71和左側(cè)板72位于軛板70—端，軛板70另一端與殼體8接觸連接，軛板70與殼體8垂直設(shè)置，右側(cè)板71和左側(cè)板72位于鐵芯組件和殼體8底板之上。顯然，通過右卡槽7a與鐵芯組件的靜鐵芯5直接卡接，減少了后置磁軛7與鐵芯之間的空氣隙，能進一步增強動鐵芯2與靜鐵芯5之間的磁力的效果。
[0037]圖3和圖9示出了采用本實用新型的電磁脫扣器的小型斷路器的一個實施例，圖9中示出了后置磁軛7與鐵芯組件之間的可拆卸的后置裝配關(guān)系。本實用新型的采用所述的后置磁軛式電磁脫扣器的小型斷路器包括安裝在殼體8內(nèi)的操作機構(gòu)9a、脫扣機構(gòu)％、導(dǎo)磁靜觸頭13、動觸頭裝置9c和滅弧裝置，還包括前面所述的任一種實施方式的后置磁軛式電磁脫扣器，它包括鐵芯組件、引弧導(dǎo)磁線圈I和后置磁軛7。所述的引弧導(dǎo)磁線圈I的電磁線圈12套裝在鐵芯組件的絕緣套筒3的外面，套裝后引弧導(dǎo)磁線圈I和鐵芯組件分別安裝固定在殼體8底板上，殼體8底板上設(shè)有相應(yīng)的限位凸起和固定凹槽，引弧導(dǎo)磁線圈I和鐵芯組件安裝固定在殼體8內(nèi)后，將后置磁軛7再卡裝到鐵芯組件上。所述的電磁脫扣器的導(dǎo)磁靜觸頭13的觸頭部13c上設(shè)有的靜觸點14與動觸頭裝置9c的動觸點分?jǐn)?閉合配合，電磁脫扣器的頂桿6與脫扣機構(gòu)9b觸碰配合，電磁脫扣器的引弧端13a位于滅弧裝置的滅弧室配合引弧的入口處100(參見圖3)。當(dāng)線路正常工作時，引弧導(dǎo)磁線圈I產(chǎn)生激勵磁場，由于氣隙及反力彈簧4的存在電磁吸力不足以使動鐵芯2運動。當(dāng)線路中出現(xiàn)足夠大的電流時，引弧導(dǎo)磁線圈I產(chǎn)生足夠大的激勵磁場，使動鐵芯2在此激勵磁場的作用下推動頂桿6克服反力彈簧4的反力向靜鐵芯5方向運動，頂桿6推動脫扣機構(gòu)，實現(xiàn)過電流下得電路保護功能導(dǎo)磁靜觸頭13由鐵磁性材料制成電連接至引弧導(dǎo)磁線圈I上，使得線圈產(chǎn)生的磁場在再次回到動鐵芯2之前通過導(dǎo)磁靜觸頭13，使得磁阻大大減小增強動鐵芯2與靜鐵芯5之間的吸力，使得機構(gòu)解鎖加快，大大提升產(chǎn)品分?jǐn)嘈阅?。?dāng)線路中出現(xiàn)大的短路電流時機構(gòu)被動鐵芯2推動頂桿6使機構(gòu)解鎖后會出現(xiàn)難以熄滅的電弧，本實用新型的導(dǎo)磁靜觸頭13可以連續(xù)的引導(dǎo)電弧直至電弧進入滅弧裝置而熄滅。
[0038]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種能引弧的電磁脫扣器，其特征在于:包括套在鐵芯組件外的引弧導(dǎo)磁線圈(I)，所述的引弧導(dǎo)磁線圈(I)是由接線板(U)、電磁線圈(12)和設(shè)有引弧結(jié)構(gòu)的導(dǎo)磁靜觸頭(13)依次連接成的一個組件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能引弧的電磁脫扣器，其特征在于:所述鐵芯組件包括動鐵芯(2)、絕緣套筒(3)、反力彈簧(4)、靜鐵芯(5)和頂桿(6);絕緣套筒(3)與靜鐵芯(5)固定連接，動鐵芯(2)從絕緣套筒(3)—端插入安裝在絕緣套筒(3)的圓柱孔(30)內(nèi)，頂桿(6)從靜鐵芯(5)的導(dǎo)向孔(53)—端插入與動鐵芯(2)固定連接，反力彈簧(4)套裝在圓柱孔(30)內(nèi)的頂桿(6)上，并且，反力彈簧(4)的一端與動鐵芯(2)連接，反力彈簧(4)的另一端與靜鐵芯(5)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能引弧的電磁脫扣器，其特征在于:所述的導(dǎo)磁靜觸頭(13)上設(shè)有依次連接的引弧端(13a)、磁軛部(13b)和設(shè)有引弧結(jié)構(gòu)的觸頭部(13c)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能引弧的電磁脫扣器，其特征在于:所述的導(dǎo)磁靜觸頭(13)采用一個良導(dǎo)電并良導(dǎo)磁的板材彎曲制成具有引弧端(13a)、磁軛部(13b)和觸頭部(13c)的結(jié)構(gòu)，其中所述的引弧端(13a)布置在滅弧室入口位置區(qū)域，所述的磁軛部(13b)平行于電磁線圈(12)的軸向，磁軛部(13b)和觸頭部(13c)之間形成V型的引弧角，包括與磁軛部(13b)垂直的設(shè)有靜觸點(14)的垂直段和連接在磁軛部(13b)與垂直段之間的傾斜段，垂直段和傾斜段之間成銳角，垂直段和傾斜段連接處的外側(cè)成圓弧。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能引弧的電磁脫扣器，其特征在于:所述的引弧導(dǎo)磁線圈(I)的接線板(11)、電磁線圈(12)和導(dǎo)磁靜觸頭(13)通過儲能焊接為一個組件。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能引弧的電磁脫扣器，其特征在于:所述的絕緣套筒(3)包括線圈安裝柱(31)，線圈安裝柱(31)內(nèi)設(shè)有圓柱孔(30)，圓柱孔(30)的一端與靜鐵芯(5)外表面的過盈配合面(50)過盈配合實現(xiàn)靜鐵芯(5)與絕緣套筒(3)的過盈連接;所述的靜鐵芯(5)外表面為與絕緣套筒(3)配合的過盈配合面(50)，靜鐵芯(5)軸線上設(shè)有彈簧孔(51)和導(dǎo)向孔(53)，彈簧孔(51)與導(dǎo)向孔(53)貫通設(shè)置，彈簧孔(51)的直徑大于導(dǎo)向孔(53)的直徑，彈簧孔(51)與導(dǎo)向孔(53)連接處的端面形成彈簧連接端面(510)，反力彈簧(4)安裝在彈簧孔(51)內(nèi)一端與彈簧連接端面(510)抵接;靜鐵芯(5)的一端為與動鐵芯(2)配合的吸合端面(52)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能引弧的電磁脫扣器，其特征在于:所述的頂桿(6)上設(shè)有過盈配合端孔(61)、防脫端頭(62)和彈簧柱(63)，彈簧柱(63)—端設(shè)有防脫端頭(62)，另一端與過盈配合柱連接，過盈配合柱內(nèi)設(shè)有與動鐵芯(2)連接的過盈配合端孔(61)，并且，所述的防脫端頭(62)的直徑大于靜鐵芯(5)上的導(dǎo)向孔(53)的直徑。8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的能引弧的電磁脫扣器，其特征在于:所述的動鐵芯(2)上設(shè)有滑動配合軸身(20)、過盈配合軸端(21)和吸合軸肩面(22);過盈配合軸端(21)的直徑小于滑動配合軸身(20)的直徑，滑動配合軸身(20)與過盈配合軸端(21)連接處的端面形成吸合軸肩面(22);反力彈簧(4)的一端與動鐵芯(2)的吸合軸肩面(22)接觸連接，另一端與靜鐵芯(5)的彈簧孔(51)內(nèi)的彈簧連接端面(510)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能引弧的電磁脫扣器，其特征在于:所述的導(dǎo)磁靜觸頭(13)上設(shè)有依次連接的引弧端(13a)、磁軛部(13b)和觸頭部(13c);所述的引弧導(dǎo)磁線圈(I)的電磁線圈(12)套裝在絕緣套筒(3)上，并使得動鐵芯(2)的一部分和靜鐵芯(5)的一部分始終位于該電磁線圈(12)的長度(L)的范圍內(nèi)，以及將所述的磁軛部(13b)與該電磁線圈(12)的長度(L)范圍內(nèi)的線圈部分平行設(shè)置，且使磁軛部(13b)位于該電磁線圈(12)的長度(L)范圍內(nèi)。10.—種小型斷路器，包括安裝在其殼體(8)內(nèi)的操作機構(gòu)(9a)、脫扣機構(gòu)(％)、動觸頭裝置(9c)和滅弧裝置，其特征在于:所述的斷路器還包括如權(quán)利要求1至9中任一個所述的能引弧的電磁脫扣器。
【文檔編號】H01H73/18GK205657030SQ201520787838
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年10月13日 公開號201520787838.X, CN 201520787838, CN 205657030 U, CN 205657030U, CN-U-205657030, CN201520787838, CN201520787838.X, CN205657030 U, CN205657030U
【發(fā)明人】楊文勇, 楊宇, 張人旭
【申請人】浙江正泰電器股份有限公司