一种高压直流接触器的制作方法

本发明涉及高压直流接触器。

背景技术：

接触器是自动控制系统中的重要元件之一，接触器工作原理：当给线圈加规定电压，线圈产生电磁吸力，在电磁吸力作用下，衔铁客服压簧产生的反力向铁芯运动，在30ms以内，衔铁与铁芯吸合，在衔铁向铁芯的运动过程中，衔铁带动传功杆运动，传动杆带动接触桥向静触点运动、接通；当给线圈断电，线圈电磁吸力消失，衔铁在压簧反力作用下向初始位置运动，在30ms以内，产品复位，在衔铁向初始位置的运动过程中，衔铁带动传功杆运动，传动杆带动接触桥向接触桥的初始位置运动，与静触点断开，这样产品完成一次接通和断开的过程。

接触器的触点在切换高电压、大电流负载时，会产生非常严重的电弧，传统接触器的触点切换能力无法满足高电压大电流负载的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种将电弧控制下0.5ms以内熄灭的高压直流接触器。

本发明的技术方案是：一种高压直流接触器，包括两个分别与主电路中的两个接点电连接的相互隔离的主触点；分别与两个主触点接触或者分离实现两个主触点导通或者断开的接触桥；带动接触桥分别与两个主触点接触或者分离的传动部分；还包括一个充满惰性气体的密封腔体，所述的两个主触点和接触桥均设置在所述的密封腔体内。

本发明中的在陶瓷密封腔体内填充一定压力的氮氢混合惰性气体，该混合惰性气体可以对电弧粒子有很好的冷却作用使电弧很快熄灭，实验证明电弧在0.5ms内熄灭。

上述高压直流接触器中：还包括一个永磁场，所述的永磁场的方向与所述的接触桥分别与两个主触点接触或者分离运动方向垂直。

由于在垂直于接触桥与两个主触点两侧，设置了磁场，根据洛伦兹力原理，电弧是带电的粒子束，电弧在磁场之中会发生偏转，这样电弧在接触桥与两个主触点之间发生偏转，拉长，在短时间内，电弧断开、熄灭。实验证明电弧在0.5ms内熄灭。

进一步的，上述的高压直流接触器中：所述的传动部分包括：一端与所述的接触桥连动的传动杆；中间具有通孔的衔铁和铁芯，铁芯贴合在衔铁上面，衔铁在电磁吸力作用下吸合与铁芯贴合，传动杆的另一端穿过贴合的铁芯和衔铁，并与衔铁连动，在衔铁和铁芯之间设置弹力方向是将铁芯与衔铁分离的第一压簧；设置在叠合的衔铁和铁芯外的线圈，所述的线圈绕制在一个线圈支架上。这里衔铁罩壳把衔铁和铁芯罩住与导磁体焊接，外面是线圈。

进一步的，上述的高压直流接触器中：所述的密封腔体为一个陶瓷杯的内腔，所述的两个主触点分别从陶瓷杯底钎焊装配进入陶瓷杯内，陶瓷杯口钎焊装配有焊接环，在焊接环口采用激光熔封的方式封闭有导磁体，所述的导磁体中央设置有传导杆穿过的通孔。

进一步的，上述的高压直流接触器中：在所述的传导杆穿过所述的导磁体时，采用了第一绝缘衬套实现在导磁体中央通孔中滑动连接，所述的铁芯与导磁体上侧铆装置铆接。所述的衔铁罩壳呈桶状，桶口呈法兰状与所述的导磁体激下侧激光封焊。衔铁罩壳把衔铁和铁芯罩住与导磁体焊接，这才是整个密封腔体。

进一步的，上述的高压直流接触器中：所述的接触桥与传导杆采用第二绝缘衬套固定连接。

进一步的，上述的高压直流接触器中：在所述的第一绝缘衬套与第二绝缘衬套之间设置有第二压簧。

进一步的，上述的高压直流接触器中：还包括对密封腔体内进行抽真空和填充惰性气体的排气管，所述的排气管采用钎焊与所述的导磁体装配。

进一步的，上述的高压直流接触器中：所述的永磁场由设置在所述的密封腔体的相对两侧面的磁钢产生，所述的磁钢采用磁钢支架固定在所述的密封腔体的相对两侧面。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的接触器的结构示意图(一)。

图2为本发明实施例1提供的接触器的结构示意图(二)。

图3为本发明实施例1提供的接触器外俯视图。

具体实施方式

实施例1，如图1、2所示，本实施例是在主触点周围形成惰性气体，采用的是氮氢混合惰性气体，对在主触点上产生的高压电弧进行冷却，很快熄灭电弧，使电弧熄灭的高压直流接触器。

如图1和图2所示，本实施例的接触器由接触腔体和控制机构两部分组成。

接触腔是一个密封腔，接触腔体主体是一个陶瓷杯6，两根螺栓从陶瓷杯6底采用钎焊的形式焊接形成接触腔体内的两个主触点5，两个主触点5本身是相互隔离的，螺栓的外面形成了主电路中的两个连接点，两个主触点5是由接触桥4实现导通与截断的，当接触桥4同时与两个主触点5都接触时，实现两个主触点5电连接，这样，使本实施例的主电路的这两个点就导通；当接触桥4不同时与两个主触点5都接触时，断开两个主触点5的电连接，这样，使本实施例的主电路的这两个点就截止。

本实施例中，在陶瓷杯6杯口利用一个焊接环8与一块导磁体3上侧焊接，实现对陶瓷杯6口的密封，接触桥4采用一根在磁力作用下上下运动的传动杆7带动，实现与两个主触点5的接触与分离。传动杆7采用第一绝缘衬套20穿过作为密封腔体底面的导磁体3，与导磁体3形成传动杆7从中上下滑动的密封滑动连接结构，传动杆7与接触桥4采用第二绝缘衬套21固定连接，实现接触桥4与转动杆7连动，在第一绝缘衬套20和第二绝缘衬套21之间设置第二压簧15，在第二压簧15的作用下，实现传动杆7上下滑动时的密封。在转动杆7与接触桥4相接的这端端部采用一个第一卡圈19固定。这里第二压簧15的作用：产品的超程压簧，给接触桥4提供足够大的压力，使之可靠与两个主触点5接触，当触点磨损一定量后，提供自动补偿的作用，这样接触桥4还能可靠与静触点接触。

在导磁体3上钎焊装配有一根用于将陶瓷杯6腔体内的空气排走并向其中填充惰性气体如氮氢混合惰性气体或者其它惰性气体的排气管16。

导磁体3下侧则是产生传动杆7上下滑动的动力机构，包括两相互贴合的衔铁1和铁芯2，衔铁1和铁芯2都是一种中间有通孔的圆柱形，传动杆7从衔铁1和铁芯2中间的通孔中穿过，其中，铁芯2靠近传动杆7中间部位，而衔铁1则在传动杆7的另一端的部端部，并且与传动杆7连动，采用第二卡圈18将衔铁1固定在传动杆7的端部，与固定接触桥4的一端相对。在衔铁1与铁芯2之间采用第一压簧14使两个分离，在衔铁1与铁芯2外设置有衔铁罩壳11，衔铁罩壳11设置在一个“工”字形的线圈架12内，线圈9绕在线圈架12上，在线圈架12中向外延伸出了轭铁10，在轭铁10外接触器的外壳13，线圈9的引出线17从外壳13中引出。这里，导磁体3、轭铁10、铁芯2、衔铁1，形成闭合磁路；铁芯2与导磁体3铆接，铁芯2与衔铁1吸合；在作为陶瓷杯6杯口的导磁体上侧与焊接环8激光焊接，在导磁体3中央可滑动地穿过了传动杆7这样，需要从传动杆7的末端用衔铁罩壳11包裹起来，这里衔铁罩壳11为一个桶状，柱形的桶体包裹传动杆7、衔铁1与铁芯2，在桶口具有一个外翻的口，也就是一个法兰，法兰口与导磁体3下侧激光封焊，形成陶瓷杯6内腔、在陶瓷杯6口采用焊接环8与导磁体3上侧激光焊接，导磁体3下侧与衔铁罩壳11桶口的法兰激光封焊，形成陶瓷杯6内腔与衔铁罩壳11组成的密封腔体。

本实施例中，作两个主触点5的两螺栓、陶瓷杯6、焊接环8采用钎焊装配；排气管16和导磁体3采用钎焊装配；铁芯2与导磁体3进行铆接，依次装入传动杆7、第二压簧14、衔铁1、第二卡圈18、第一绝缘衬套20、第二压簧15、接触桥4、第二绝缘衬套21、第一卡圈19；将陶瓷杯6与焊接环8进行装配用激光熔焊连接；将衔铁罩壳11与导磁体3进行装配用激光熔焊连接；通过排气管16对腔体进行抽真空和填充惰性混合气体，采用机械复合密封排气管16；将线圈9与轭铁10进行装配，将轭铁10与导磁体3进行装配，采用铆装连接。

当给线圈9加规定电压，线圈9产生电磁吸力，在电磁吸力作用下，衔铁1克服第一压簧14产生的反力向铁芯2运动，在30ms以内，衔铁1与铁芯2吸合，在衔铁1向铁芯2的运动过程中，衔铁1带动传功杆7运动，传动杆7带动接触桥4向作为两个主触点5的螺栓运动、接通；当给线圈9断电，线圈9电磁吸力消失，衔铁1在第一压簧14反力作用下向初始位置运动，在30ms以内，产品复位，在衔铁1向初始位置的运动过程中，衔铁1带动传功杆7运动，传动杆7带动接触桥4向接触桥4的初始位置运动，与作为两个主触点5的两个螺栓断开，这样产品完成一次接通和断开的过程。

在上述接通和断开的过程中，接触桥4与螺栓的接通和断开过程会产生较大、较严重的电弧，在高真空陶瓷密封腔体内，充入一定比例和一定压力这个压力可以选择在0.5～8个大气压，的氮氢惰性混合气体，氮氢混合气体的比例为：n气占比85％～98％，其余为氢气。电弧是阴极向阳极运动的高温电子，氮氢惰性混合气体对电弧粒子有很好的冷却作用，在密闭空间中，在较短时间内，惰性气体对电弧进行冷却，电弧将控制在0.5ms以内熄灭。

实施例2，本实施例也是一种可以在短时间内熄灭电弧的高压直流接触器，与实施例1的结构相比，只是在外壳13外，接触腔体部分外侧一个磁钢支架24，装配磁钢23，如图3所示，将磁钢23与磁钢支架24进行装配，将磁钢支架24与陶瓷杯6外进行装配；将整件与外壳进行装配，形成整个接触器。这样形成一种双灭弧措施陶瓷密封高压直流接触器，采用两种灭弧措施同时起作用，效果更好。

该实施例中，在垂直于接触桥4与作为主触点5的两个螺栓的两侧，增加永磁场设计，电弧是从阴极向阳极运动的高温电子，根据洛伦兹力原理，电子在磁场之中会发生偏转，这样电弧在接触桥与螺栓之间发生偏转，拉长，在短时间内，电弧断开、熄灭。左边静触点接负载的负极，右边静触点接负载的正极，根据电路原理，左边静触点的下端是正，右边静触点的下端是负，接触桥的左边是负，右端是正，根据电子方向和电流方向的原理，做点触点处的电弧方向是由接触桥向左边静触点运动，右边电弧方向是从右边静触点向接触桥运动，此时磁场方向是由外向里，根据洛伦兹力的原理，左边电话向左边偏转，右边电弧向右边偏转。换一个方向，原理相同，主要实现电弧向两个侧面也就是接触桥的两端偏转。