带分断保护装置的永磁式接触器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及接触器，具体涉及永磁式接触器，特别是带分断保护装置的接触器。
【背景技术】
[0002]在电工学上，因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制(某些型号可达800安培)电路的装置，所以经當运用于电动机做为控制对象，也可用作控制工厂设备、电热器、工作母机和各样电力机组等电力负载，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。接触器按操作机构分为:电磁式接触器、永磁式接触器。
[0003]永磁式接触器包括接触器本体及控制电路，接触器本体包括机壳、永磁式操作装置以及触头装置，触头装置包括相互配合的动触头和静触头，动触头安装在动触头架上，永磁式操作装置包括动铁芯、永磁线圈机构以及反力弹簧，动铁芯与动触头安装架联动连接实现控制动、静触头闭合和断开，动铁芯与永磁线圈机构配合，永磁线圈机构包括线圈架、分合闸励磁线圈、磁轭以及永磁体，分合闸励磁线圈绕在线圈架上，永磁铁和线圈架安装在磁轭上，反力弹簧在动、静触头闭合过程中，被迫完成储能，用于帮助动、静触头分离(即在合闸时储能，在分闸时提供动力)。因安装在接触器磁轭上的永磁铁的极性是固定不变的，而固定在磁轭内部的分合闸励磁线圈由控制电路控制产生磁场，此磁场在吸合阶段与永磁体磁场方向相同使动铁芯向下运动，从而使得动、静触头吸合，完成合闸过程；吸持阶段通过永磁体保持闭合状态，达到合闸保持；分断阶段与永磁体磁场方向相反使动铁芯从吸合位置向上运动，从而使得动、静触头分离，完成分闸过程，此时反力弹簧也提供分闸动力；从而使接触器的主触头达到吸合、吸持、与分断的目的。
[0004]其中，控制电路包括供电电源，单片机，储能电路，励磁线圈正向开关控制电路及励磁线圈反向开关控制电路，分合闸励磁线圈正向导通产生于永磁铁同向磁场实现合闸，分合闸励磁线圈反向导通产生于永磁铁反向磁场实现分闸；供电电源给单片机、励磁线圈正向开关控制电路以及储能电路供电，单片机用于控制励磁线圈正向开关控制电路以及励磁线圈反向开关控制电路的通断；供电电源经整流桥整流和电容滤波处理后输出直流电，输出的直流电再接分压电路，分压电路的分压点为分/合闸电压信号检测端，单片机取该分/合闸电压信号检测端的电压信号作为控制励磁线圈正向开关控制电路通断和励磁线圈反向开关控制电路通断的控制信号，供电电源启动，单片机检测到分/合闸电压信号检测端输出的高电平，单片机控制励磁线圈正向开关控制电路导通，励磁线圈正向导通实现合闸控制；供电电源关闭，分/合闸电压信号检测端的电压迅速降为0，单片机检测到分/合闸电压信号检测端的电压下降，单片机控制励磁线圈反向开关控制电路导通，励磁线圈反向导通实现分闸控制；储能电路在供电电源启动时充电，在供电电源关闭时，给单片机和分合闸励磁线圈供电。
[0005]采用永磁吸持电子控制的方式来实现电磁式接触器的所有功能，结构简单、零部件少、几无噪音、受电网电压波动影响小且节能效果显著。但永磁接触器存在一定的缺陷:一方面，当控制模块中的可控器件(MOS管等)或线圈出现故障，或者永磁接触器处于失电状态时，接触器无法正常分断，对主供电回路失去控制能力，对工业生产乃至整个配电网的安全带来重大的安全隐患。另一方面，在断电的情况下，永磁体保持紧密闭合，手动很难使永磁接触器分开，必须接通电源才能使触头分开，这样在永磁接触器的安装、调试、以及测试过程中均极为不便。
【发明内容】
[0006]为解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种带分断保护装置的永磁式接触器，故障状态下，可强制分断，实现故障保护功能，安全性能好，且断电的情况下，手动分断简单方便，具有安装、调试及测试方便的优点。
[0007]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:一种带分断保护装置的永磁式接触器，包括接触器本体以及控制电路，接触器本体包括有机壳、永磁式操作装置以及触头装置，触头装置包括对应配合的动触头和静触头，永磁式操作装置包括控制动、静触头分合的动铁芯，与动铁芯对应配合的永磁线圈机构，以及驱动动、静触头分离的反力弹簧，永磁线圈机构包括有线圈架、分合闸励磁线圈、磁轭以及永磁体，其特征在于:所述的机壳上还设有强制脱扣装置，强制脱扣装置包括可形变储能的强制分断弹簧，强制分断弹簧具有一变形驱动释放端，该变形驱动释放端连接有在强制分断弹簧释放能量时可驱动合闸状态的动、静触头分离的强制分断跳帽，强制分断跳帽对应配合有用于闭锁和释放强制分断弹簧的锁扣机构，锁扣机构具有可与强制分断跳帽锁扣配合以实现强制分断弹簧闭锁在储能状态的锁扣端，以及驱动锁扣端与强制分断跳帽脱扣以释放强制分断弹簧的触发端，锁扣机构的触发端连接触发装置。
[0008]本发明的永磁式接触器，加装强制脱扣装置，预先将强制分断弹簧进行储能，并通过锁扣机构将强制分断跳帽锁扣，实现将强制分断弹簧闭锁在储能状态，一旦出现控制模块中的可控器件(M0S管等)或分合闸励磁线圈出现故障，或者永磁接触器处于失电状态时，接触器的动、静触头无法正常分断情况，则可触发锁扣机构的触发端，使得锁扣机构的锁扣端与强制分断跳帽脱扣，从而释放强制分断弹簧，强制分断弹簧的变形驱动释放端驱动强制分断跳帽动作，强制分断跳帽进而驱动动、静触头分断，完成强制分闸；实现故障保护功能。且采用强制分断弹簧进行储能，并以锁扣机构与强制分断跳帽配合，对强制分断弹簧的锁闭和释放控制，不仅结构简单紧凑，而且操作方便，也可通过手动操作方便的对接触器分闸操作，方便永磁接触器的安装、调试、以及测试。
[0009]本发明进一步设置为:所述强制分断弹簧为压缩储能的压簧，压簧设于动铁芯与永磁线圈机构之间，强制分断跳帽抵接于强制分断弹簧的变形驱动释放端上，强制分断跳帽位于动铁芯下方，且在强制分断弹簧释放能量时可顶推动铁芯由合闸位置运动至分闸位置，所述强制分断弹簧相对于与强制分断跳帽抵接一端的另一端固定支撑在机壳上，强制分断跳帽上设有驱动强制分断跳帽压缩强制分断弹簧储能的弹簧储能驱动臂。
[0010]通过采用上述技术方案，采用压簧储能，并设于动铁芯与永磁线圈机构之间，结构紧凑，安装布置方便，且强制分断跳帽驱动动铁芯进行强制分闸，动作可靠，强制分断弹簧一端采用固定支撑方式，另一端依靠强制分断跳帽驱动完成储能，结构简单，操作方便。
[0011]本发明进一步设置为:所述强制分断跳帽设有沿周向均匀分布的至少两个锁指，锁扣机构包括与各个锁指对应配合的锁扣机构单元，锁扣机构单元包括有安装在机壳上的基座，以及枢转安装在基座上的锁扣件、跳扣件，跳扣件具有脱扣位置和锁定位置，跳扣件上设有与强制分断跳帽联动配合以驱动跳扣件从脱扣位置转动至锁定位置的闭锁驱动部，以及与锁指闭锁/脱扣配合的闭锁止挡部，闭锁止挡部设于跳扣件的上摆动臂上，锁扣件安装在所述跳扣件后方，锁扣件包括对应枢装在跳扣件上摆动臂位置的可转动锁块，可转动锁块向下延伸有连动臂，所述锁扣件的可转动锁块上设有供跳扣件在脱扣位置时抵靠的脱扣抵接面，供跳扣件在锁定位置时相抵靠的锁位卡板，以及驱动锁扣件转动实现跳扣件与锁指脱扣的脱扣触发臂，所述跳扣件的上摆动臂上设有供跳扣件处于脱扣位置时供锁位卡板卡入的锁位窗口，锁位窗口上侧设有供跳扣件处于脱扣位置时与锁位卡板卡扣配合、处于锁定位置时与锁位卡板抵靠配合的挡板，在所述跳扣件的下摆动端与锁扣件的下摆动臂之间设有驱动跳扣件的上摆动臂靠向锁扣件的联动扭簧，联动扭簧枢转安装在基座上，联动扭簧的一侧扭簧臂连接在跳扣件的下摆动端，联动扭簧的另一侧扭簧臂连接在锁扣件的连动臂上。
[0012]上述结构的锁扣机构工作原理为:在强制分断跳帽压缩强制分断弹簧进行储能时，强制分断跳帽驱动跳扣件上闭锁驱动部，使得跳扣件从脱扣位置转动至锁定位置，强制分断跳帽上锁指与跳扣件闭锁配合，将强制分断跳帽闭锁在强制分断弹簧储能状态，在此过程中，跳扣件在转动时，跳扣件的上摆动臂逐渐脱离锁扣件，则跳扣件的上摆动臂上锁位窗口逐渐脱开锁扣件上锁位卡板，同时驱动联动扭簧，联动扭簧提供驱动锁扣件转动的力，但由于锁扣件上锁位卡板被跳扣件上锁位窗口锁住，联动扭簧被储能，随着跳扣件的转动，并逐渐越过锁位卡板与锁位窗口卡扣配合临界点，锁位卡板脱开锁位窗口，联动扭簧驱动锁扣件转动，跳扣件转动至锁定位置时，在联动扭簧的作用下，跳扣件靠向锁扣件，实现跳扣件抵靠在锁扣件的锁位卡板，从而实现锁扣件将跳扣件锁定在锁定位置。在需要释放强制分断弹簧的能量时，驱动脱扣触发臂，锁扣件转动，锁扣件驱动联动扭簧，由于初期跳扣件抵靠在锁扣件的锁位卡板上，跳扣件无法转动，联动扭簧储能，当锁扣件上锁位卡板重新卡入锁位窗口内，在联动扭簧驱动下，跳扣件转动，并被锁扣件上的脱扣抵接面止动限位，跳扣件从锁定位置转动至脱扣位置，强制分断跳帽与跳扣件完成脱扣，强制分断弹簧被释放，同时在联动扭簧的作用下，锁扣件上锁位卡板卡扣在锁位窗口内，即锁扣件经锁位卡板拉住跳扣件。该锁扣机构，结构设计合理巧妙，结构紧凑，动作灵敏，工作安全可靠。
[0013]本发明进一步设置为:所述跳扣件的背面延伸有枢接耳，跳扣件的上摆动臂上设有锁指闭锁窗口，所述闭锁驱动部为设于锁指闭锁窗口内的闭锁驱动凸块，闭锁驱动凸块呈朝向强制分断跳帽一侧延伸并伸出所述锁指闭锁窗口，所述闭锁驱动凸块与强制分断跳帽的锁指止挡配合实现可驱动跳扣件从脱扣位置转动至锁定位置，所述闭锁止挡部为位于闭锁窗口上侧的挡块。
[0014]通过采用上述技术方案，下压强制分断跳帽对强制分断弹簧储能，强制分断跳帽上的锁指压向跳扣件上的闭锁驱动凸块，使得跳扣件从脱扣位置转动至锁定位置，之后锁扣机构单元内的锁扣件上锁位卡板将跳扣件锁定在锁定位置，强制分断跳帽上锁指被闭锁窗口上侧的挡块阻挡闭锁，完成强制分断弹簧的储能；其结构简单紧凑，强制分断跳帽与跳扣件联锁配合可靠。
[0015]本发明进一步设置为:所述闭锁驱动凸块呈朝向强制分断跳帽一侧斜向上延伸，所述锁指的下侧设有缺口，且在锁指下侧壁形成圆弧形引导面。
[0016]通过采用上述技术方案，锁指与闭锁驱动凸块配合更为可靠，锁指驱动跳扣件转动更为可靠。
[0017]本发明进一步设置为:所述锁指上侧面设有延伸至锁指指端的斜面，该斜面为自远离锁指指端一端斜向下延伸至锁指指端。
[0018]通过采用上述技术方案，方便锁指脱开闭锁驱动凸块完成脱扣，使得工作更为稳定可靠。
[0019]本发明进一步设置为:所述触发装置包括有电磁脱扣器以及传动机构，电磁脱扣器的动铁芯经传动机构与锁扣机构的触发端驱动连接；所述控制电路包括正常分断控制电路和强制分断控制电路，
所述正常分断控制电路，用于控制分合闸励磁线圈正向通断和反向通断，从而实现接触器分合闸控制，所述正常分断控制电路中具有分/合闸电压信号检测端，分/合闸电压信号检测端可输出驱动接触器合闸的合闸电压信号，以及驱动接触器分闸的分闸电压信号；所述强制分断控制电路，用于控制电磁脱扣器的脱扣线圈通断，电磁脱扣器的脱扣线圈导通以驱动锁扣机构的触发端完成动触头和静触头强制脱扣，所述强制分断控制电路包括强制分断供电电路、分合闸信号侦测电路、触头状态检测电路以及脱扣器线圈开关控制电路，所述强制分断供电电路输出直流电，强制分断供电电路为脱扣器线圈开关控制电路供电，脱扣器线圈开关控制电路中具有一通断开关，
所述触头状态检测电路在接触器动触头和静触头断开时产生触头分断判定信号，触头分断判定信号作为控制脱扣器线圈开关控制电路中通断开关断开的截止信号，触头状态