一种能够满足抗短路功能的电机继电器的制作方法

本实用新型涉及继电器技术领域，特别是涉及一种能够满足抗短路功能的电机继电器。

背景技术：

目前应用于智能电表中的负荷开关大多是磁保持继电器，根据国家电网公司对智能电表用元器件故障统计分析，磁保持继电器因触点电弧磨损、接触电阻不稳定和抗外部恒定磁场不足造成智能电表故障比例在所有元器件中占比最高，分析其不足之处主要有以下几个方面：

1、由于磁保持继电器的触点动作是由平衡力式衔铁带动的，而衔铁的运动从打开位置到闭合位置随着与轭铁的工作气隙的逐渐减小，磁阻也将逐渐减小，电磁吸力因此将逐渐增大，直到衔铁与轭铁完全贴合，所以每次触点的闭合都是加速运动，动静触点在接触的瞬间会因强烈的碰撞产生触点回跳，回跳导致产生的大电弧并持续不断的将触点烧蚀，在动静触点释放时，由于衔铁起动时速度很低，导致动静触点断开时的断弧初速很慢，同样会产生很大电弧烧蚀触点。

2、受体积限制，电磁线圈窗口面积有限，磁动势因此不能做得太大，导致触点压力也不能太大，否则无法达到低压动作的要求，因触点的压力小致使接触电阻值比较大而且不稳定，带来电流回路整体的温升高，容易造成烧表。

3、由于磁保持继电器内部由电磁系统和用来保持触点状态的永久磁钢所构成，其电磁磁路和永久磁路的性质都属于直流磁场，与外部恒定干扰磁场的性质相同，所以极易受到外部恒定磁场的干扰，造成动作紊乱或者触点状态改变等问题，尽管可以采用隔磁罩加以屏蔽抵抗外部磁场干扰，但效果有限，不能达到国际标准的等级，而且增加了制造成本，同时抗冲击振动的能力也比较差。

国家电网公司为保障智能电表运行的安全性和可靠性，专门制定了Q/GDW11179.8-2014《电能表用元器件技术规范第8部分：负荷开关》标准，该标准对智能电表用继电器在电气寿命、接触电阻和抗外部恒定磁场干扰方面都提出了更高的、明确的要求，使得现有用于智能电表中的磁保持继电器很难达到这一标准的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种能够满足抗短路功能的电机继电器，通过结构改进，在满足抗短路功能的基础上，能够提高触点断开时的灭弧能力，以及有效减小触点闭合时的抖动。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够满足抗短路功能的电机继电器，包括基座、电机、动力传动机构、动簧部件和静簧部件；所述电机、动力传动机构、动簧部件和静簧部件分别相适配地安装于基座；所述动力传动机构包括蜗轮、蜗杆、摇杆、连杆和推动卡，所述蜗杆与电机的输出轴同轴连接，蜗轮与蜗杆相配合，所述蜗轮、摇杆、连杆和推动卡顺次配合，以形成蜗杆与蜗轮、蜗轮与摇杆、摇杆与连杆、连杆与推动卡的四级动力传动，所述推动卡与动簧部件的动簧片相配合。

所述摇杆和连杆分别枢接于基座，且摇杆在基座上的枢接处与连杆在基座上的枢接处在水平方向呈错位分布。

所述蜗轮同轴设有直齿轮，所述摇杆设为弯折结构，摇杆的弯折处与基座相枢接，摇杆的一端设有齿形结构以与蜗轮的直齿轮相配合，摇杆的另一端与连杆相枢接。

所述连杆的中部偏向一端与基座相枢接，使连杆被枢接处分成长段和短段，所述连杆的长段的自由端与摇杆的另一端相枢接，所述连杆的短段的自由端与推动卡的一端相枢接。

所述连杆的长段的自由端设有长条形滑槽，所述摇杆的另一端设有第一转动轴，所述摇杆的另一端的第一转动轴与连杆的长段的长条形滑槽相配合。

所述第一转动轴与所述摇杆为一体式结构；或者第一转动轴为单独零件固定在摇杆的另一端，摇杆的另一端则设有用来固定所述第一转动轴的第一轴孔。

所述连杆的短段的自由端设有第二转动轴，所述推动卡的一端设有用来配合第二转动轴的第一枢接孔，推动卡的另一端连接所述动簧片。

所述第二转动轴与所述连杆为一体式结构；或者，第二转动轴为单独零件固定在连杆的短段的自由端，连杆的短段的自由端设有用来固定所述第二转动轴的第二轴孔。

所述推动卡的一端设有第三转动轴，推动卡的另一端连接所述动簧片；所述连杆的短段的自由端设有用来配合第三转动轴的第二枢接孔。

所述第三转动轴与所述推动卡为一体式结构；或者，第三转动轴为单独零件固定在推动卡的一端，推动卡的一端设有用来固定所述第三转动轴的第三轴孔。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型由于采用了电机驱动配合动力传动机构的方式使继电器具有较强的拉断力，即使触点粘接，电机驱动也能将触点拉断。

2、本实用新型由于采用了蜗杆蜗轮为第一级传动，利用蜗杆蜗轮配合的自锁特性，能够在触点闭合时提供足够的动合压力，即使在大电流的冲击斥力下也能抗住触点反弹；蜗轮蜗杆的使用解决了常规直齿轮减速箱反转导致动合压力不足的问题。

3、本实用新型由于采用了蜗杆与蜗轮、蜗轮与摇杆、摇杆与连杆、连杆与推动卡的四级动力传动，利用四级动力传动的特性，在触点断开时，由于触头运动速度较慢，使得燃弧在触点中心缓慢燃烧，直至电压过零燃弧熄灭；而常规磁保持继电器快速断弧，能量快速释放，温度瞬间升高更容易导致触点熔融、翻边等问题，使得触点周边环境变得恶劣，如此恶性循环，因此磁保持继电器的回路阻抗，电寿命后的接触电阻不能达到标准要求。本实用新型的电机继电器不受磁干扰影响，不会产生误动作。

4、本实用新型由于将连杆设计为杠杆结构，转矩不变的情况下，与冠形齿轮配合端较长，所受的力将减小，同时需要更多的位移量；而另一端则增大受力，减小位移量；此设计的目的在于减小四级动力传动在齿牙脱离啮合时的齿牙抖动，同时又可以增大推动力及拉断力，提高继电器的抗短路性能和抗粘接性能。

5、本实用新型由于采用了将摇杆在基座上的枢接处与连杆在基座上的枢接处设计成在水平方向呈错位分布，有益效果为在连杆往触点闭合方向运动时，可有效减小水平方向的位移分量，可有效减小触点闭合时的抖动，降低压力的变化。

6、本实用新型由于采用了将四级动力传动的枢接处均设计为轴孔配合，可以有效的控制轴孔间隙，减小配合空程。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种能够满足抗短路功能的电机继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是实施例本实用新型的构造示意图；

图2是实施例本实用新型的电机、动力传动机构和动静簧部件相配合的立体示意图；

图3是实施例本实用新型的电机、动力传动机构和动静簧部件相配合的主视图；

图4是实施例本实用新型的基座与动静簧部件相配合的主视图；

图5是实施例本实用新型的电机和动力传动机构相配合的立体示意图；

图6是实施例本实用新型的电机和动力传动机构的第一、第二级传动相配合的示意图；

图7是实施例本实用新型的动力传动机构的第三级传动的示意图；

图8是实施例本实用新型的动力传动机构的第三级传动的剖视图；

图9是实施例本实用新型的连杆与推动卡的配合示意图。

具体实施方式

实施例

参见图1至图9所示，本实用新型的一种能够满足抗短路功能的电机继电器，包括基座1、电机2、动力传动机构3、动簧部件4和静簧部件5；所述电机2、动力传动机构3、动簧部件4和静簧部件5分别相适配地安装于基座1；所述动力传动机构3包括蜗轮31、蜗杆32、摇杆33、连杆34和推动卡35，所述蜗杆32与电机2的输出轴同轴连接，蜗轮31与蜗杆32相配合，所述蜗轮31、摇杆33、连杆34和推动卡35顺次配合，以形成蜗杆32与蜗轮31、蜗轮31与摇杆33、摇杆33与连杆34、连杆34与推动卡35的四级动力传动(即蜗杆32与蜗轮31为第一级传动，蜗轮31与摇杆33为第二级传动，摇杆33与连杆34为第三级传动、连杆34与推动卡35为第四级传动)，所述推动卡35与动簧部件4的动簧片41相配合。

本实施例中，所述摇杆33和连杆34分别枢接于基座1，且摇杆33在基座1上的枢接处与连杆34在基座1上的枢接处在水平方向呈错位分布；即，在基座1上设有枢接孔11、12，在摇杆33上设有转动轴331，在连杆34上设有转动轴341，通过轴孔配合，使摇杆33枢接于基座1的枢接孔11，连杆34枢接于基座1的枢接孔12，基座1上的枢接孔11和枢接孔12在水平方向呈错位分布(如图4所示)。

本实施例中，所述蜗轮31同轴设有直齿轮311，所述摇杆33设为弯折结构，摇杆33的弯折处与基座1相枢接，即，摇杆33的弯折处装有转动轴331，与基座1的枢接孔11配合，摇杆33的一端设有齿形结构332以与蜗轮31的直齿轮311相配合，摇杆33的另一端与连杆34相枢接。

本实施例中，所述连杆34的中部偏向一端的位置与基座1相枢接，在连杆34的中部偏向一端的位置装有转动轴341，与基座1的枢接孔12配合，连杆34由于枢接处，使连杆被枢接处分成长段342和短段343，所述连杆34的长段342的自由端与摇杆33的另一端相枢接，所述连杆34的短段343的自由端与推动卡35的一端相枢接。

本实施例中，所述连杆的长段342的自由端设有长条形滑槽344，所述摇杆33的另一端设有第一转动轴333，所述摇杆33的另一端的第一转动轴333与连杆的长段342的长条形滑槽344相配合。

本实施例中，所述第一转动轴333为单独零件，第一转动轴333固定在摇杆33的另一端，摇杆33的另一端则设有用来固定所述第一转动轴的第一轴孔334。当然，也可以将第一转动轴设为与所述摇杆为一体式结构。

本实施例中，所述推动卡35的一端设有第三转动轴351，推动卡35的另一端连接所述动簧片41；所述连杆34的短段343的自由端设有用来配合第三转动轴的第二枢接孔345。第三转动轴351为单独零件，第三转动轴351固定在推动卡35的一端，推动卡35的一端设有用来固定所述第三转动轴的第三轴孔352。当然，第三转动轴也可以与所述推动卡为一体式结构。

当然，在实现推动卡35与连杆34枢接配合时，也可以是在所述连杆的短段的自由端设有第二转动轴，在推动卡的一端设有用来配合第二转动轴的第一枢接孔。所述第二转动轴与所述连杆为一体式结构；或者，第二转动轴为单独零件固定在连杆的短段的自由端，连杆的短段的自由端设有用来固定所述第二转动轴的第二轴孔。

本实用新型的一种能够满足抗短路功能的电机继电器，采用了电机驱动配合动力传动机构的方式使继电器具有较强的拉断力，即使触点粘接，电机驱动也能将触点拉断。本实用新型采用了蜗杆32蜗轮31为第一级传动，利用蜗杆32蜗轮31配合的自锁特性，能够在触点闭合时提供足够的动合压力，即使在大电流的冲击斥力下也能抗住触点反弹；蜗轮31蜗杆32的使用解决了常规直齿轮减速箱反转导致动合压力不足的问题。

本实用新型的一种能够满足抗短路功能的电机继电器，采用了蜗杆32与蜗轮31、蜗轮31与摇杆33、摇杆33与连杆34、连杆34与推动卡35的四级动力传动，利用四级动力传动的特性，在触点断开时，由于触头运动速度较慢，使得燃弧在触点中心缓慢燃烧，直至电压过零燃弧熄灭；而常规磁保持继电器快速断弧，能量快速释放，温度瞬间升高更容易导致触点熔融、翻边等问题，使得触点周边环境变得恶劣，如此恶性循环，因此磁保持继电器的回路阻抗，电寿命后的接触电阻不能达到标准要求。本实用新型的电机继电器不受磁干扰影响，不会产生误动作。

本实用新型的一种能够满足抗短路功能的电机继电器，将连杆34设计为杠杆结构，转矩不变的情况下，与冠形齿轮配合端较长，所受的力将减小，同时需要更多的位移量；而另一端则增大受力，减小位移量；此设计的目的在于减小四级动力传动在齿牙脱离啮合时的齿牙抖动，同时又可以增大推动力及拉断力，提高继电器的抗短路性能和抗粘接性能。本实用新型采用了将摇杆33在基座上的枢接处与连杆34在基座上的枢接处设计成在水平方向呈错位分布，有益效果为在连杆往触点闭合方向运动时，可有效减小水平方向的位移分量，可有效减小触点闭合时的抖动，降低压力的变化。本实用新型采用了将四级动力传动的枢接处均设计为轴孔配合，可以有效的控制轴孔间隙，减小配合空程。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。