控制与保护开关的电磁操作机构和控制与保护开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种控制与保护开关的电磁操作机构，包括电磁控制装置（1），具有铁芯（4）、缠绕铁芯设置的线圈（5）、可与铁芯（4）吸合或分离的永磁体（6）；触头组件（2），包括静触头（9）和连接有压簧（11）的动触头（10）；传动件（3），设置有回位弹簧（12），并与铁芯（4）和动触头（10）配合，以控制动触头（10）与静触头（9）接通或分断，通过在动触头上设置压簧，可以实现动静触头的快速接通和断开，同时，使铁芯施加于动触头的力明显减小，降低了耗电量，同时，通过与动触头配合的传动件，可以方便维修更换部件，降低维修成本。
【专利说明】控制与保护开关的电磁操作机构和控制与保护开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及控制与保护开关【技术领域】，具体地，涉及一种控制与保护开关的电磁操作机构，以及使用该电磁操作机构的控制与保护开关。
【背景技术】
[0002]控制与保护开关是集熔断器、断路器、接触器、起动器、隔离器、热继电器、过载(或过流、断相)保护继电器、电机综合保护器、智能漏电继电器等低压电器产品功能于一体的电路保护装置，合理协调了各分列电器元器件保持特性、控制特性配合的工作，可取代传统电动机控制应用，亦可应用于自动化集中控制系统和基于现场总线的分布式控制系统，无论在家庭、仓库、公共场所以及企业等等都有广泛的应用。但是，目前市场上的这种开关用于控制开关分断的主要部件使用(220V)交流电磁铁，电磁铁通电，开关吸合，主回路接通，电磁铁断电，主回路断电；所以要想使开关主回路保护接通状态，那交流电磁铁也必须保护通电；经过测算，现在市场上类似产品使用的交流电磁铁功耗平均在20?30W左右，长时间通电会消耗大量电能。
[0003]针对该问题，中国专利文献CN201725697U公开了 一种控制与保护开关电器用电磁铁控制装置，包括有支架，在支架外分布有指示组件，支架内设置有动铁芯，且指示组件与动铁芯相连。同时，在动铁芯上设置有弹簧，动铁芯的对应位置处设置有静铁芯，静铁芯的内侧设有永磁体和调整磁片。
[0004]该专利文献的电磁铁控制装置中，当动铁芯需要与静铁芯接通时，控制线圈的磁场产生的吸力与永磁体的吸力之和要克服弹簧施加于动铁芯的反力，从而一方面使得控制线圈需要的电流增大，增加耗电量，另一方面将延缓动铁芯的运动，使动静铁芯不能够及时接通，从而影响其可靠性。此外，由于该动铁芯为同时与永磁体和静铁芯接触的一体件，当与静铁芯或永磁体接触的部分由于冲击力过大导致损坏时，需要整体更换动铁芯，使得维修、制造成本高。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的是现有的控制与保护开关电器的电磁铁控制装置动作不可靠，耗电量高，并且维修成本高的技术问题，从而提供一种具有良好的动作性能，并且耗电量低，维修更换方便的控制与保护开关的电磁操作机构。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种控制与保护开关的电磁操作机构，包括电磁控制装置，具有铁芯、缠绕铁芯设置的线圈、可与铁芯吸合或分离的永磁体，铁芯上设有限位件，以控制向线圈通电的供电开关；触头组件，包括静触头和连接有压簧的动触头；传动件，设置有回位弹簧，并与铁芯和动触头配合，以控制动触头与静触头接通或分断。
[0007]传动件转动设置并与铁芯的伸出端铰接，以在传动件与动触头接触时，以使动静触头分断，或者在传动件与动触头分离时，以使动静触头接通。
[0008]传动件上形成有与铁芯铰接的铰接臂、用于转动连接的连接孔、以及可与动触头接触或分离的伸出臂。
[0009]触头组件还包括动触头支架和推杆，弹簧连接在动触头支架的一侧，推杆连接在动触头支架的另一侧，以与伸出臂接触或分离。
[0010]推杆与伸出臂配合的端部设有增加与伸出臂接触面积的延伸凸部。
[0011]伸出臂的端部设置有可与延伸凸部接触或脱离的压头。
[0012]控制与保护开关的电磁操作机构还包括可与控制与保护开关的底座固定连接的支架，电磁控制装置和传动件设置在支架上。
[0013]控制与保护开关的电磁操作机构还包括在线圈通电时进行储能，并在线圈断电后向线圈施加负电压，使铁芯与永磁体分离的储能装置。
[0014]电磁控制装置还包括限位件和供电开关，其中，限位件设置在铁芯上，并在铁芯的带动下控制向线圈通电的供电开关。
[0015]此外，本实用新型还提供一种控制与保护开关，其中，底座上设置有上述的电磁操作机构。
[0016]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0017](I)本实用新型的控制与保护开关的电磁操作机构，其动触头连接有压簧，因此，当线圈向铁芯施加磁场使铁芯朝向永磁体动作时，铁芯将克服传动件的回位弹簧的作用力而带动传动件动作，动触头在传动件作用以及压簧的回复作用力下将与静触头快速接通，永磁体与铁芯处于吸合状态，线圈停止供电，此时，永磁体与铁芯的吸合力将大于回位弹簧的恢复力，回位弹簧处于储能状态，而压簧处于释能状态；当线圈得电以施加反向磁场时，将迫使铁芯远离永磁体运动，同时，传动件将在铁芯和回位弹簧的作用下回位以向压簧施加作用力，将动静触头断开，此时，回位弹簧将处于释能状态，而压簧则处于储能状态。这样，通过在动触头上设置压簧，可以实现动静触头的快速接通和断开，同时，使铁芯施加于动触头的力明显减小，降低了耗电量，同时，通过与动触头配合的传动件，可以方便维修更换部件，降低维修成本。
[0018](2)本实用新型的控制与保护开关的电磁操作机构，其传动件转动设置并与铁芯铰接，并设置为可与动触头接触或分离，这样，铁芯在线圈施加的磁场的作用下朝向永磁体移动时，将带动传动件转动，使传动件与动触头分离，此时，动触头将在其压簧的作用力下快速地与静触头接通，实现良好可靠的动作。当动静触头需要分断时，传动件将在回位弹簧的拉力和永磁体的斥力的双重作用下快速作用于动触头使动触头克服压簧的作用力，从而使动静触头快速分断，以具有良好的分断能力。
[0019](3)本实用新型的控制与保护开关的电磁操作机构，其铁芯上设有用于控制向线圈通电的供电开关的限位件，通过限位件随铁芯的移动来控制供电开关，这样简单合理的结构保证了线圈通断电的稳定性，同时相比于现有的使用控制电路的方式具有成本低、性能稳定的优点。
[0020](4)本实用新型控制与保护开关的电磁操作机构，其铁芯与动触头通过传动件来传递动力，使得电磁控制装置的力并不直接施加于动触头上，在保证良好的接通和分断能力的前提下，能够使各部件的稳定性更好，使用寿命更长。
【专利附图】
【附图说明】[0021]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，
[0022]图1是本实用新型的控制与保护开关的立体结构示意图；
[0023]图2是图1的控制与保护开关的俯视图；
[0024]图3是图2的A-A剖视图，显示了控制与保护开关的电磁操作机构在动静触头接通时的状态结构图；
[0025]图4是图2的A-A剖视图，显示了控制与保护开关的电磁操作机构在动静触头分断时状态结构图。
[0026]附图标记说明:1-电磁控制装置；2_触头组件；3_传动件；4-铁芯；5-线圈；6-永磁体；7-限位件；8_供电开关；9_静触头；10_动触头；11_压簧；12_回位弹簧；13_铰接臂；14_伸出臂；15_动触头支架；16_推杆；17_延伸凸部；18_压头；19_底座；20_支架。
【具体实施方式】
[0027]以下将结合附图，对本实用新型的控制与保护开关的电磁操作机构进行详细说明。
[0028]如图1-4所示，所述控制与保护开关的电磁操作机构，包括电磁控制装置1、触头组件2以及传动件3，其中，
[0029]电磁控制装置I具有铁芯4、缠绕铁芯设置的线圈5、可与铁芯4吸合或分离的永磁体6 ;触头组件2包括静触头9和连接有压簧11的动触头10 ;传动件3上设置有回位弹簧12，并与铁芯4和动触头10配合，以随铁芯4的移动来控制动触头10与静触头9接通或分断。
[0030]这样，通过上述结构，当线圈得电并向铁芯施加磁场使铁芯朝向永磁体动作时，铁芯将克服传动件的回位弹簧的作用力来带动传动件动作，动触头在传动件作用以及在其压簧的回复作用力下将与静触头快速接通，永磁体与铁芯处于吸合状态，线圈停止供电，此时，回位弹簧处于储能状态，而压簧处于释能状态；当线圈再次得电以施加反向磁场时，将迫使铁芯远离永磁体运动，同时，传动件将在铁芯和回位弹簧的作用下回位以向压簧施加作用力，将动静触头断开，此时，回位弹簧将处于释能状态，而压簧则处于储能状态。通过在动触头上设置压簧，可以实现动静触头的快速接通和断开，同时，使铁芯施加于动触头的力明显减小，降低了耗电量，同时，通过与动触头配合的传动件，可以方便维修更换部件，降低维修成本。
[0031]需要说明的是，传动件3的设置方式，以及其与铁芯4、动触头10的配合方式可有多种结构形式，例如，在一种结构形式中，虽然未在本实用新型的附图中显示，但本领域技术人员可通过以下的描述来领会，具体地，传动件3可滑动或转动设置，而动触头10则直接与传动件3连接，同时，传动件3也可以与铁芯4连接，这样，铁芯4带动传动件3动作时，动触头将在其压簧和传动件3的双重作用下快速地与静触头接通。
[0032]以下结合图3-4来详细说明传动件3的设置方式，以及其与铁芯4、动触头10的配合方式的另一种结构形式。具体地，如图所示，所述的动触头10通过弹簧11来弹性地设置，传动件3转动地设置，例如传动件3可转动地设置在下文所述的支架上，或者转动地设置在控制与保护开关的底座的支持体上，传动件3不与动触头10直接连接，也就是，两者可以接触或分离，并且传动件3与铁芯4的伸出端铰接，以在铁芯4的带动下可与动触头10接触或分离。这样，根据以上所描述的，铁芯在线圈施加的磁场的作用下朝向永磁体移动时，将带动传动件转动，使传动件与动触头分离，并使拉伸回位弹簧，此时，动触头将在其压簧的作用力下快速地与静触头接通并在压簧的作用下保持接通状态，实现良好可靠的动作。当动静触头需要分断时，传动件将在回位弹簧的拉力和永磁体的斥力的双重作用下快速作用于动触头使动触头克服压簧的作用力，从而使动静触头快速分断，以具有良好的分断能力。
[0033]进一步，传动件3的回位弹簧12能够在铁芯4朝向永磁体6移动时，拉紧传动件3，使传动件3具有朝向触头组件2方向偏转的趋势，同时限制传动件3的行程区间。
[0034]如图3和4所示，传动件3的一种具体结构形中，传动件3上形成有与铁芯4铰接的铰接臂13、用于转动连接的连接孔、以及可与动触头10接触或分离的伸出臂14。这样，在回位弹簧12的作用下，传动件3的伸出臂14可以朝向使动触头10与静触头9分离的方向偏转，从而在偏转的作用力下，能够向动触头施加稳定良好的作用力，以使动静触头快速分断。
[0035]进一步地，如图3和4所示，触头组件2还包括动触头支架15和推杆16，弹簧11的一端连接在动触头支架15的一侧，而弹簧11的另一端可抵靠在下文所述的支架20上或者抵靠在控制与保护开关的底座19上，而推杆16连接在动触头支架15的另一侧，以与伸出臂14接触或分离。动触头支架15的设置更便于传动件3与动触头的配合。
[0036]进一步，推杆16与伸出臂14配合的端部设有增加与伸出臂接触面积的延伸凸部17。
[0037]更进一步，伸出臂14的端部设置有可与延伸凸部17接触或脱离的压头18。传动件在转动时，压头18将始终保持与延伸凸部17的配合，能够更容易的压紧推杆16，使得动触头10和静触头9分离。
[0038]压头18设置的一种结构中，压头18上设有螺纹，并可旋入伸出臂14上的螺纹孔内，便于调节压头18的伸出量。
[0039]当然，压头18也可以与伸出臂14 一体设置。
[0040]此外，所述电磁操作机构还包括可与控制与保护开关的底座19固定连接的支架20，电磁控制装置I和传动件2相应地设置在支架20上的对应位置处。
[0041]此外，所述电磁操作机构还包括在线圈5通电时进行储能，并在线圈断电后可向线圈施加负电压，使铁芯4与永磁体6分离的储能装置，例如电容器。
[0042]此外，电磁控制装置I还包括限位件7和供电开关8，其中，限位件7设置在铁芯4上，并在铁芯的带动下控制向线圈5通电的供电开关8，这样，当铁芯在线圈的磁场作用下朝向永磁体运动时，将带动限位件7动作，例如如图3和4所示，限位件7将迫使供电开关8动作，也就是断开供电开关8，使线圈断电，此时，铁芯与永磁体的吸合力将大于传动件的回位弹簧的弹力，而动静触头在压簧的作用下将保持接通状态。
[0043]最后，如图1所示，本实用新型还提供一种相应的控制与保护开关，该控制与保护开关包括底座19，底座19上设置有上述的电磁操作机构，也就是，支架20能够可拆卸地安装在底座19上。
[0044]以下结合图3-4说明本实用新型的电磁操作机构的工作过程:
[0045]动静触头接通:线圈5通入正电，铁芯4在线圈磁场的作用下朝向永磁体运动，此时，迫使铁芯朝向永磁体运动的力将大于回位弹簧的弹簧，并使铁芯与永磁体6吸合，限位件7在其行程内关闭供电开关8，此时线圈断电，同时，传动件3随铁芯4的运动过程中与动触头分离，动触头10在压簧11的恢复力的作用下与静触头接通。
[0046]动静触头断开:线圈5通过储能装置通入负电,铁芯4与永磁体6相斥并带动传动件动作，同时，在回位弹簧的作用下，传动件将快速向动触头施加作用力，以使动静触头断开，同时，压簧的作用力将小于回位弹簧的作用力，使得传动件保持与动触头接触的状态，以保持动静触头断开的状态。
[0047]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种控制与保护开关的电磁操作机构，其特征在于，包括 电磁控制装置(1)，具有铁芯(4)、缠绕铁芯设置的线圈(5)、可与铁芯(4)吸合或分离的永磁体(6)； 触头组件(2)，包括静触头(9)和连接有压簧(11)的动触头(10)； 传动件(3)，设置有回位弹簧(12)，并与铁芯(4)和动触头(10)配合，以控制动触头(10)与静触头(9)接通或分断。
2.根据权利要求1所述的控制与保护开关的电磁操作机构，其特征在于，传动件(3)转动设置并与铁芯(4)的伸出端铰接，以在传动件(3)与动触头(10)接触时，以使动静触头分断，或者在传动件(3)与动触头(10)分离时，以使动静触头接通。
3.根据权利要求1或2所述的控制与保护开关的电磁操作机构，其特征在于，传动件(3)上形成有与铁芯(4)铰接的铰接臂(13)、用于转动连接的连接孔、以及可与动触头(10)接触或分离的伸出臂(14 )。
4.根据权利要求3所述的控制与保护开关的电磁操作机构，其特征在于，触头组件(2)还包括动触头支架(15)和推杆(16)，弹簧(11)连接在动触头支架(15)的一侧，推杆(16)连接在动触头支架(15)的另一侧，以与伸出臂(14)接触或分离。
5.根据权利要求4所述的控制与保护开关的电磁操作机构，其特征在于，推杆(16)与伸出臂(14)配合的端部设有增加与伸出臂接触面积的延伸凸部(17)。
6.根据权利要求5所述的控制与保护开关的电磁操作机构，其特征在于，伸出臂(14)的端部设置有可与延伸凸部(17)接触或脱离的压头(18)。
7.根据权利要求1所述的控制与保护开关的电磁操作机构，其特征在于，还包括可与控制与保护开关的底座(19)固定连接的支架(20)，电磁控制装置(I)和传动件(2)设置在支架(20)上。
8.根据权利要求1所述的控制与保护开关的电磁操作机构，其特征在于:还包括在线圈(5)通电时进行储能,并在线圈断电后可向线圈施加负电压，使铁芯(4)与永磁体(6)分离的储能装置。
9.根据权利要求1所述的控制与保护开关的电磁操作机构，其特征在于，电磁控制装置(I)还包括限位件(7)和供电开关(8)，其中，限位件(7)设置在铁芯(4)上，并在铁芯的带动下控制向线圈(5)通电的供电开关(8)。
10.一种控制与保护开关，包括底座(19)，其特征在于，底座(19)上设置有权利要求1-9任一项所述的电磁操作机构。
【文档编号】H01H3/28GK203774109SQ201420153025
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】彭全昌, 刘永华 申请人:佳一电气有限公司