电接触器及控制其触头延时闭合与打开的方法、限制或阻止触头颤动与燃弧时间的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电接触器，特别是但不限于应用于现代电表，也就是“智能电表”的线圈驱动的直流开关接触器，在正常的国内市电供电下，通常为100?250V的交流电，具有负载断开保护的功能。
[0002]本发明还涉及一种中电流直流电开关的电接触器，其在短路故障时触头不会熔接。在短路故障时触头熔接的情况下，输出的电流不可计量，若本来应该断开的负载仍然与230V的交流电连接，如此很可能会导致致命的电击。
[0003]术语“中电流”是指电流小于或等于120Amps.
[0004]另外，还要求精确控制中电流开关的触头的断开与闭合的时间，减少或避免电弧放电损害，进而延长其使用寿命。
【背景技术】
[0005]众所周知的，许多电接触器能够实现在额定电流，如10Amps下在大量的开关负载周期内的进行开关切换。开关触头使用合适的银合金，避免形成点焊以及不必要的电弧。承载动触头的活动臂应该设计得容易驱动以便能够断开，并且在额定电流下具有最小自热。
[0006]无焊的级别要求非常具有挑战性，无论开关是闭合还是有短路电流。在大多数情况下，在短路时单个触头的接触点的电流密度非常高，由此很容易产生点焊。
[0007]众所周知地，为减少高电流的自热，单个的活动臂可以分为两个。然而，这样并不能克服随之产生的同步驱动活动臂或闸刀以打开与闭合触头的问题。这样会导致触头以及驱动器的一系列的不平衡问题，甚至会导致振动以及使触头颤动增强。
【发明内容】
[0008]本发明致力于提供上述问题的解决方案。
[0009]一方面，本发明提供一种电接触器，包括一第一端子、一第二端子、至少一动触头以及一双线圈驱动机构，所述第一端子具有一固定件，所述固定件上设有至少一定触头，所述双线圈驱动机构包括一第一驱动线圈以及一第二非驱动线圈，所述第一驱动线圈可被驱动以打开或闭合所述定触头与动触头，所述第二非驱动线圈反馈接线感生反向磁通以削弱(temper)并稳定净磁通(nutt flux)，从而使触头打开与闭合的延时时间得以控制到或靠近相应的负载交流电流的过零点。
[0010]控制触头打开与闭合的时间使其与相应的负载交流电流的过零点重合或靠近，可以减少甚至避免电弧放电以及接触侵蚀。尽管下文的描述是关于被称之为“blow-on/blow-off"的触头结构，其原理适用于使用或不使用母线与/或弹性动臂的单个或多个动触头。
[0011]优选地，所述双线圈驱动机构包括一磁保持驱动器，所述驱动器在第一驱动线圈的作用下使动触头与定触头打开或闭合。所述驱动器的电枢的磁力固定，本案中在凸块的前进位置以及回撤位置，在上述位置时对直流驱动线圈的能量需求降低，减少能源消耗。
[0012]优选地，所述第二非驱动线圈反馈接线至所述两线圈的公共接点。所述第二非驱动线圈的反馈接线对施加于第一驱动线圈上的驱动电压的振幅的振动自动校正，进而校正触头的动态闭合时间。
[0013]优选地，还包括有一母线，所述母线与第二端子电性连接，一导电的动臂设置于所述母线的尾端或靠近母线的尾端设置，所述至少一动触头设置于动臂上。所述母线线对于动臂来说有利于提供反向电流，因此生成斥力推动动触头与定触头紧密闭合。
[0014]优选地，所述母线上还连接有另一导电的动臂，所述另一导电的动臂上设有另一动触头。如此可以分担电流，相应地降低了短路情况下的热效应
[0015]在多个动臂或者多个闸刀的情况下，所述一动臂是预成型的并被施加预紧力，自然地内偏朝向所述至少一定触头倾斜，所述另一动臂是预成型的并被施加预紧力，自然地外偏朝向远离所述至少一定触头的方向倾斜。此种设计使得接触斥力与磁力更加平衡。
[0016]另一方面，本发明提供一种控制根据本发明第一方面的电接触器的触头闭合与打开的延时的方法，包括以下步骤:驱动一双线圈驱动器的一第一线圈，使电接触器的触头打开或闭合；以及感生反向磁场穿过反馈接线的一第二线圈，抵消并稳定驱动器的净磁通，从而控制触头打开与闭合的延时时间。
[0017]再一方面，本发明提供一种限制或阻止根据本发明第一方面的电接触器的触头颤动与燃弧时间的方法，包括以下步骤:驱动一双线圈驱动器的一第一线圈，使电接触器的触头打开或闭合；以及感生反向磁场穿过反馈接线的一第二线圈，抵消并稳定驱动器的净磁通，从而使触头打开与闭合的延时时间得以控制到或靠近相应的负载交流电流的过零点。
[0018]本发明再一方面提供一种控制触头闭合与打开的延时的方法，包括以下步骤:驱动一双线圈驱动器的一第一线圈，使一电接触器的触头打开或闭合；以及感生反向磁场穿过反馈接线的一第二线圈，抵消并稳定驱动器的净磁通，从而控制触头打开与闭合的延时时间。
[0019]本发明再另一方面提供一种限制或阻止触头颤动与燃弧时间的方法，包括以下步骤:驱动一双线圈驱动器的一第一线圈，使一电接触器的触头打开或闭合；以及感生反向磁场穿过反馈接线的一第二线圈，抵消并稳定驱动器的净磁通，从而使触头打开与闭合的延时时间得以控制到或靠近相应的负载交流电流的过零点。
[0020]优选地，所述双线圈驱动器为直流双线圈驱动器，所述第一线圈为直流驱动使所述触头打开或闭合。
【附图说明】
[0021]以下将结合附图及【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0022]图1为本发明电接触器第一实施例的平面示意图，包括有可移动的触头组件，图示中触头处于打开状态。
[0023]图2与图1类似，图示中电接触器的触头处于闭合的状态。
[0024]图3a为图1所示电接触器的触头组件的两活动臂的平面视图。
[0025]图3b为图3a所示偏移闭合的动臂在片簧的作用力下侧视图，与一片簧共同构成以做动件。
[0026]图4为电接触器的电路图，图式中带有反馈接线的驱动器被驱动使触头闭合。
[0027]图5用图形表示电接触器的触头闭合时的附加控制。
[0028]图6与图4类似，为电接触器的电路图，图式中带反馈的双线圈单元被驱动使触头打开。
[0029]图7与图5类似，用图形表示电接触器的触头打开时的附加控制。
[0030]图8本发明电接触器另一实施例的平面示意图，包括有可移动的触头组件，图示中触头处于闭合状态。
【具体实施方式】
[0031]首先请参阅图1至图7，所示为本发明电接触器10的第一实施例，为单级结构，包括第一端子12、第二端子14、母线16、以及两动臂18、20。本实施例中，所述动臂18、20安装在母线16上。
[0032]所述第一、第二端子12、14从接触器的壳座22伸出，并且安装于壳座22的基板24或者侧壁26。所述壳座22上的盖子在图示中未显示，以清楚地显示电接触器10的内部结构。
[0033]所述第一端子12包括一第一垫衬28以及一固定件30，所述固定件30优选地可以导电，由第一垫衬28向壳座22内延伸。至少一个定触头32设置在所述固定件30的末端或靠近固定件30的末端设置。本实施例中，所述定触头32为两个。尽管本实施例中所述两定触头32被分离设置，设置一长条状的定触头匹配两动臂18、20也是可行的，但如此设置可能会增加触头材料的用量，并非最优。
[0034]所述第二端子14与第一端子12相分离，包括由壳座22延伸并电性连接至母线16的第二垫衬34。
[0035]所述母线16为一体结构的细长刚性导电条，材料通常为金属，所述第二垫衬34设置于壳座22的一侧壁36上或靠近该侧壁36设置，所述母线16由第二垫衬34朝向壳座22的另一相对侧壁38延伸。为进一步增加长度以利于动臂18、20的热平衡，所述母线16远离第二垫衬34的尾端40弯曲至一第一端面42或靠近该第一端面42，所述固定件30优选地由第一端面42向外延伸。
[0036]所述两动臂18、20与所述母线16的尾端40或靠近尾端40的位置相连接，所述连接方式可以是任何适当的方式，如电焊、硬焊、铆接、或者甚至可以是键合，使动臂18、20与母线16电性连通。
[0037]请参照图1至图3，所述两动臂18、20包括一共同的端部44以及由所述端部44向外延伸的纵长本体46，所述端部44与所述母线16连接，所述本体46相互平行间隔设置。所述每一动臂18、20的另一端形成一头部48，所述头部48上设置有动触头50。
[0038]所述两动臂18、20共同的端部44朝向壳座22的第一端面42弯曲，以与母线16尾端40的弯曲相配合。所述弯曲可以部分延伸至所述动臂18、20的本体46。然而，所述本体46优选地至少绝大部分呈直线状延伸。另外，所述两动臂18、20优选地呈共面设置或基本上呈共面设置，如此在两动臂18、20与母线1