直流接触器和电气设备的制作方法

专利2025-11-05  15


本技术一般涉及接触器领域,更具体地说,涉及一种直流接触器、尤其是无极性直流接触器。此外,本技术涉及一种安装有所述直流接触器的电气设备。


背景技术:

1、接触器作为一个大功率开关器件被广泛地应用于电力、配电与用电场合。接触器不仅能接通和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用。接触器可以作为电子控制器件被应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。

2、近年来,随着新能源电动汽车、充电桩和储能电池的发展,高压直流接触器的应用越来越普遍,已经成为电动汽车和充电桩中控制电路通断的必备电器元件。

3、直流接触器是接触器中的一种,现有的直流接触器大多采用动簧片直动式(也称为螺线管直动式)方案,原理是由线圈驱动,通过围绕在周边的一定形状的磁路产生电磁力,为动静触头接通提供初始动能。

4、然而,直流接触器在接合及分断的过程中会产生电弧,电弧对直流接触器有极大的损害,影响直流接触器的电寿命。此外,所连接的负载电压越高,电弧越难拉断,从而会导致动静触头不能及时的完全分开,接触器的电弧分断能力是衡量接触器性能好坏的重要标准。

5、业内常用的灭弧方式为“磁吹灭弧”,带电粒子在磁场中受到洛伦磁力的影响,使得电弧拉长从而达到灭弧的效果。然而,目前已知的“磁吹灭弧”的磁力强度往往不够大,灭弧效果不佳。因此,期望的是,进一步改善接触器的电弧分断能力。

6、此外,受制造成本和/或安装空间的限制,也期望针对直流接触器实现一种成本有利、制造简单和/或结构紧凑的灭弧方案。


技术实现思路

1、因此,本技术的目的在于提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的直流接触器、尤其是无极性直流接触器,借助于所述直流接触器可以进一步改善接触器的电弧分断能力。此外,根据本技术一些实施例的直流接触器也可以实现一种成本有利、制造简单和/或结构紧凑的灭弧方案。此外,本技术的目的在于提供一种安装有所述直流接触器的电气设备。

2、按照本技术的第一方面,提供一种直流接触器,包括:第一静触头和第二静触头;动触头,其中,所述动触头能沿着第一方向朝向第一静触头和第二静触头运动,使得所述动触头的接触面与第一静触头的接触面和第二静触头的接触面接合,并且所述动触头能沿着第一方向背离第一静触头和第二静触头运动,使得所述动触头的接触面与第一静触头的接触面和第二静触头的接触面分断;和灭弧室,其中,第一静触头的接触面、第二静触头的接触面以及动触头被布置在所述灭弧室内,其特征在于,所述直流接触器包括用于磁吹灭弧的第一磁体和第二磁体,第一静触头的下端部具有第一端面区和作为接触面的第二端面区,第二静触头的下端部具有第一端面区和作为接触面的第二端面区,其中,所述第一磁体相对于第一静触头被定位成,使得第一磁体被至少部分地布置在第一静触头的下端部的第一端面区的正下方,并且所述第二磁体相对于第二静触头被定位成,使得所述第二磁体被至少部分地布置在第二静触头的下端部的第一端面区的正下方。

3、在一些实施例中,所述第一磁体与第一静触头的下端部的第一端面区在第一方向上的投影具有重叠,而所述第一磁体与第一静触头的下端部的第二端面区在第一方向上的投影不具有重叠;并且所述第二磁体与第二静触头的下端部的第一端面区在第一方向上的投影具有重叠,而所述第二磁体与第二静触头的下端部的第二端面区在第一方向上的投影不具有重叠。

4、在一些实施例中,所述第一磁体在第一方向上的投影至少百分之六十落入到第一静触头的下端部的第一端面区在第一方向上的投影内;并且所述第二磁体在第一方向上的投影至少百分之六十落入到第二静触头的下端部的第一端面区在第一方向上的投影内。

5、在一些实施例中,所述第一磁体在第一方向上的投影至少百分之八十落入到第一静触头的下端部的第一端面区在第一方向上的投影内;并且所述第二磁体在第一方向上的投影至少百分之八十落入到第二静触头的下端部的第一端面区在第一方向上的投影内。

6、在一些实施例中,所述第一磁体在第一方向上的投影完全落入到第一静触头的下端部的第一端面区在第一方向上的投影内;并且所述第二磁体在第一方向上的投影完全落入到第二静触头的下端部的第一端面区在第一方向上的投影内。

7、在一些实施例中,第一静触头的下端部在第一端面区的范围内设有第一留空部,使得第一静触头的第一端面区处于作为接触面的第二端面区的上方;第二静触头的下端部在第二端面区的范围内设有第二留空部,使得第二静触头的第一端面区处于作为接触面的第二端面区的上方。

8、在一些实施例中,第一静触头的第一端面区相对于作为接触面的第二端面区向上抬升达第一距离,并且第二静触头的第一端面区相对于作为接触面的第二端面区向上抬升达第二距离。

9、在一些实施例中,第一距离和第二距离被分别设定在处于1毫米至5毫米或10毫米之间的数值范围内。

10、在一些实施例中,第一磁体延伸进入到第一静触头的第一留空部内,并且第二磁体延伸进入到第二静触头的第二留空部内。

11、在一些实施例中,第一静触头的下端部和第二静触头的下端部分别被构造成l型台阶状的下端部。

12、在一些实施例中,所述第一磁体相对于第一静触头被定位成,使得第一磁体的上表面被至少部分地布置在第一静触头的下端部的第二端面区的上方,并且所述第二磁体相对于第二静触头被定位成,使得所述第二磁体的上表面被至少部分地布置在第二静触头的下端部的第二端面区的上方。

13、在一些实施例中,第一磁体的上表面被至少部分地布置在第一静触头的下端部的第二端面区的上方达第三距离;并且第二磁体的上表面被至少部分地布置在第二静触头的下端部的第二端面区的上方达第四距离。

14、在一些实施例中,第三距离和第四距离被分别设定在处于0.5毫米至2毫米或5毫米之间的数值范围内。

15、在一些实施例中,第一磁体包括朝向第一静触头的第三留空部;并且第二磁体包括朝向第二静触头的第四留空部;其中,第三留空部被至少部分地布置在第一留空部的正下方,并且第四留空部被至少部分地布置在第二留空部的正下方。

16、在一些实施例中,第一留空部与第三留空部彼此靠近,使得第一留空部与第三留空部至少部分重合;并且第二留空部与第四留空部彼此靠近,使得第二留空部与第四留空部至少部分重合。

17、在一些实施例中,第一磁体的第三留空部被构造成,使得第一磁体的纵截面形成带u型凹部的方形;并且第二磁体的第四留空部被构造成,使得第二磁体的纵截面形成带u型凹部的方形。

18、在一些实施例中,灭弧室设有供第一静触头的下端部的第二端面区进入的第一开口和供第二静触头的下端部的第二端面区进入的第二开口,其中,第一静触头的下端部的第一端面区在灭弧室内被靠置在由灭弧室壁形成的第一限位凸台上而无法进入第一开口,并且第二静触头的下端部的第一端面区在灭弧室内被靠置在由灭弧室壁形成的第二限位凸台上而无法进入第二开口。

19、在一些实施例中,第一磁体在灭弧室外被靠置在所述第一限位凸台上,使得第一磁体与第一静触头的下端部的第一端面区分别彼此邻近地靠置在第一限位凸台的两侧;并且第二磁体在灭弧室外被靠置在所述第二限位凸台上,使得第二磁体与第二静触头的下端部的第一端面区分别彼此邻近地靠置在第二限位凸台的两侧。

20、在一些实施例中,所述直流接触器仅具有唯一一对由所述第一磁体和第二磁体形成的磁吹灭弧磁体对。

21、在一些实施例中,所述第一磁体和第二磁体被布置成,使得所述直流接触器形成无极性直流接触器。

22、在一些实施例中,所述直流接触器包括驱动组件,所述驱动组件被配置成用于驱动动触头在灭弧室内运动。

23、在一些实施例中,在灭弧室内构造有四个灭弧单元,所述四个灭弧单元分别处于灭弧室的四个角落处并且彼此相同地设计。

24、按照本技术的第二方面,提供一种电气设备,其特征在于,所述电气设备包括第一导体、第二导体和根据本技术一些实施例所述的直流接触器,所述第一导体与直流接触器的第一静触头导电接通,并且所述第二导体与直流接触器的第二静触头导电接通。根据本技术一些实施例的直流接触器可以应用于一种电气设备、例如电动车辆、充电设备或充电桩。


技术特征:

1.直流接触器,包括:

2.根据权利要求1所述的直流接触器,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的直流接触器,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的直流接触器,其特征在于,

5.根据权利要求1至4之一所述的直流接触器,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的直流接触器,其特征在于,

7.根据权利要求5所述的直流接触器,其特征在于,第一磁体延伸进入到第一静触头的第一留空部内,并且第二磁体延伸进入到第二静触头的第二留空部内。

8.根据权利要求5所述的直流接触器,其特征在于,第一静触头的下端部和第二静触头的下端部分别被构造成l型台阶状的下端部。

9.根据权利要求5所述的直流接触器,其特征在于,所述第一磁体相对于第一静触头被定位成,使得第一磁体的上表面被至少部分地布置在第一静触头的下端部的第二端面区的上方,并且所述第二磁体相对于第二静触头被定位成,使得所述第二磁体的上表面被至少部分地布置在第二静触头的下端部的第二端面区的上方。

10.根据权利要求9所述的直流接触器,其特征在于,

11.根据权利要求5所述的直流接触器,其特征在于,

12.根据权利要求11所述的直流接触器,其特征在于,

13.根据权利要求11所述的直流接触器,其特征在于,

14.根据权利要求5所述的直流接触器,其特征在于,灭弧室设有供第一静触头的下端部的第二端面区进入的第一开口和供第二静触头的下端部的第二端面区进入的第二开口,其中,第一静触头的下端部的第一端面区在灭弧室内被靠置在由灭弧室壁形成的第一限位凸台上而无法进入第一开口,并且第二静触头的下端部的第一端面区在灭弧室内被靠置在由灭弧室壁形成的第二限位凸台上而无法进入第二开口。

15.根据权利要求14所述的直流接触器,其特征在于,

16.根据权利要求1至4之一所述的直流接触器,其特征在于,

17.电气设备,其特征在于,所述电气设备包括第一导体、第二导体和根据权利要求1至16之一所述的直流接触器,所述第一导体与直流接触器的第一静触头导电接通,并且所述第二导体与直流接触器的第二静触头导电接通。


技术总结
本申请涉及一种直流接触器,包括:第一静触头和第二静触头;动触头;和灭弧室,第一静触头的接触面、第二静触头的接触面以及动触头被布置在所述灭弧室内,所述直流接触器包括用于磁吹灭弧的第一磁体和第二磁体,第一静触头的下端部具有第一端面区和作为接触面的第二端面区,第二静触头的下端部具有第一端面区和作为接触面的第二端面区,其中,所述第一磁体相对于第一静触头被定位成,使得第一磁体被至少部分地布置在第一静触头的下端部的第一端面区的正下方,并且所述第二磁体相对于第二静触头被定位成,使得所述第二磁体被至少部分地布置在第二静触头的下端部的第一端面区的正下方。此外,本申请涉及一种安装有直流接触器的电气设备。

技术研发人员:钟劲松,吕磊,王文光
受保护的技术使用者:森萨塔科技(常州)有限公司
技术研发日:20230928
技术公布日:2024/6/26
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