CN1187770C - 电磁开关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电磁开关设备、尤其是接触器，它的负载接点(1)具有固定触头(2)和可动触桥(3)。该可动触桥在新品状态下其触点涂层(8)具有初始触点涂层厚度(d)，其中触点涂层(8)在额定负载下经一定次数(N)的开关操作后被烧损，在所述开关操作过程中，所述可动触桥(3)可被一个触桥支架(6)上的一传动部位(7)撞击带动而从所述固定触头(2)上抬起，其中，所述触桥支架(6)至少在其传动部位(7)处是用耐磨材料制成，并由此使得在额定负载下经所述一定次数(N)的开关操作后，所述触桥支架(6)的传动部位(7)处的材料磨损量最大为初始触点涂层厚度(d)的10%。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照额定负载设计的电磁开关设备，特别是接触器。
背景技术
这种开关设备例如公开在欧洲专利文献EP0855727 A2中。在德国专利文献DE 3030702 C2中也公开了一种类似的开关设备。
在已有技术中也公开了接触压紧力的测量方法，并且从中确定触点涂层的总烧损量以及对应的开关设备剩余寿命。例如参见相关的德国专利文献DE 4427006 A1和DE 19603319 A1以及DE 19603310 A1。
在已有技术所应用的方法中，要测定磁路断开和负载接点断开之间的时间。从所测定的时间中再计算出接触压紧力。这种公知方法隐含的条件是，所述接触压紧力和所测定的时间之间有一定的函数关系。但本发明人认识到，由于触桥从固定触头上带有冲击性的抬起，随着时间的进行，触桥支架的传动部位处的材料会受到挤压和磨损，它会影响到所测定的时间，从而导致接触压紧力的错误计算。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，基于发明人描述的以上认识提供一种电磁开关设备，其中不再出现上述错误计算。
上述技术问题通过这样一种按照额定负载设计的电磁开关设备来解决，它包括至少一个负载接点，该接点具有固定触头和可动触桥，所述可动触桥在新品状态下其触点涂层具有初始触点涂层厚度，其中，所述触点涂层在额定负载下经一定次数的开关操作后被烧损，在所述开关操作过程中，所述可动触桥可被一个触桥支架上的一传动部位撞击带动而从所述固定触头上抬起，按照本发明，所述触桥支架至少在其传动部位处是用耐磨材料制成，并由此使得在额定负载下经所述一定次数的开关操作后，所述触桥支架在其传动部位处的材料磨损量最大为初始触点涂层厚度的10％。
这样便可使所测得的时间仅仅在很小的范围内受到影响，不超出触点压紧力以及剩余寿命的测定范围。
当然，所述材料磨损量应当尽可能小。其数值尽可能小于10％，例如为5％或更小，特别是小于2％。
若所述耐磨材料是一种金属，特别是钢，例如X5CrNi钢，则所述触桥支架的传动部位将会特别耐磨。作为选择也可使用耐磨塑料。该耐磨塑料可以是PA 6T/6I(GF 40％)，亦即一种玻璃纤维含量为40％的部分芳香的聚酰胺，也可以是PEEK，亦即聚醚醚酮。
如果所述耐磨材料是一种塑料，则所述触桥支架可以选择全部用耐磨材料制成，或者仅在传动部位用耐磨材料制成。在这两种方案中选择何种取决于具体情况。
如果所述触桥支架传动部位处的材料与其他部位的不同，则所述耐磨材料必须与触桥支架的其他部分固定连接。可能的连接方式是包围压铸(Umspritzen)、嵌入和锁定以及粘合。如果耐磨材料是一种塑料则可采用双组分压铸(Zweikomponentenspritzguss)制造。
本发明所述开关设备优选配有一个压紧力测量电路，用于测定所述触点涂层总烧损量。
所述的开关设备具有一个装配面和一个位于该装配面对面的前端面，并且在所述前端面上设有一个与所述压紧力测量电路相连的总烧损量显示装置，这样操作人员可即刻得知触点涂层是否已经烧损，是否需更换所述负载接点，而无需将该电磁开关设备拆卸。
附图说明
下面对照附图所示实施方式对本发明的其他优点和细节作进一步的说明。附图均为原理性示意图。
图1表示一个接触器的基本构造，
图2表示一个处在新品状态的负载接点，
图3表示图2所示负载接点在额定负载下经一定次数的开关操作后的情况，
图4表示一个接触器的立体图，
图5表示传动部位，
图6表示图5所示传动部位的另一种选择结构。
具体实施方式
图1所示的接触器是一种电磁开关设备的实例，具有三个负载接点1。所述负载接点1中的每一个都具有两个固定触头2和一个可动触桥3。
接触器接通时，线圈4中有电流流通。这样可吸引连接着触桥支架6的衔铁5。所述触桥支架6此时以其触桥3压到固定触头2上。
接触器断开时，线圈4内停止电流流通。衔铁5由此落下。在这样的情况下，所述触桥3被所述触桥支架6的传动部位7(见图2和图3)撞击带动，并且以突然动作方式从固定触头2上抬起。
固定触头2和触桥3如图2所示其触点涂层8在新品状态下具有初始触点涂层厚度d。所述接触器在图2所示的结构中处在断开状态。在每个开关操作中，即在接触器的每个开关循环中，触点涂层8要发生烧损。所以所述负载接点1仅具有有限的寿命。接触器或负载接点1的寿命特征可用额定负载下的开关次数N表示，达到该次数后触点涂层8将烧损。这种具有烧损的触点涂层8的负载接点1在图3中用接通的接触器表示。
如图1所示所述固定触头2与一个压紧力测量电路9相连以传输信号。线圈4也与压紧力测量电路9相连以传输信号。通过计算固定触头2和线圈4中出现的电流或电压峰值，可测量磁路和负载接点1在接触器过渡到断开状态时打开的时刻。根据该打开时刻可以测定触点涂层8的总烧损量，从而能够得出接触器的剩余寿命。烧损量的详细测量方法见上述专利文献DE 4427006 A1，DE 19603319 A1和DE 19603310 A1。
所述压紧力测量电路9与总烧损量的显示装置10相连。在最简单的情况中所述显示装置10例如可以由发光二极管10构成。所述压紧力测量电路9和发光二极管10如图4所示设置在位于接触器主体侧面的一个模块内。该模块可以选择通过固定或可拆方式与接触器主体相连。
如果发光二极管10没有受到控制，则触点涂层8例如尚未烧损。如果发光二极管在持续工作中发光，则表示触点涂层8已经烧损。必要时可在这两种状态之间设置一种闪光方式，表示触点涂层8不久将烧损。可以选择每个负载接点1具有各自的发光二极管10或者所有的负载接点1共用一个发光二极管10。
还可以选择例如总烧损量为20％时由一个发光二极管10显示，总烧损量为50％时由第二个发光二极管显示，总烧损量为80％时由第三个发光二极管显示。
所述发光二极管10如图4所示位于端面11。该端面11位于安装面12的对面，在该安装面上接触器被固定在一个固定装置13上。
如上所述，总烧损量可根据时间差以及与其对应的开关行程测定。因此重要的是，所述开关行程应当实际表示总烧损量。为了达到此点，所述触桥支架6至少在传动部位7内用一种耐磨材料制成。通过该耐磨材料可保证在经过额定负载下的开关次数N之后，所述触桥支架6的传动部位7处的材料磨损量最大为初始触点涂层厚度d的10％。在后面的图5和图6中显示出触桥支架6的传动部位7的具体构造方式。
如图5所示，触桥支架6在传动部位7处设置了一个金属片14。该金属片14与触桥支架6的其余部分通过包围压铸相连。在该实施例中金属片14用X5Gni钢制成。也可以采用其他金属，例如铝。此处的耐磨材料是一种金属。
如图6所示所述耐磨材料用一种塑料15制成，在图6中塑料15与触桥支架6的其余部分通过双组分压铸相连。塑料的材料尤其可考虑采用PA6T/6I(GF 40％)，或者PEEK。
除了图5和图6所示的固定方法外，例如还可采用其他方法，使耐磨材料14、15与触桥支架6的其他部分通过嵌入和锁定或通过粘合连接在一起。
采用本发明所述接触器可以在经过开关次数N后，所述触桥支架6的传动部位处的材料磨损量小于初始触点涂层厚度d的2％。部分数值甚至可达到小于1％。
所述开关设备作为接触器的结构当然只是举例说明。它也可以作为继电器(特别是功率继电器)或者作为隔离开关(即用于额定电压大于1000V)构成。
Claims (13)
1.一种按照额定负载设计的电磁开关设备，它包括至少一个负载接点(1)，该接点具有固定触头(2)和可动触桥(3)，所述可动触桥在新品状态下其触点涂层(8)具有初始触点涂层厚度(d)，其中，所述触点涂层(8)在额定负载下经一定次数(N)的开关操作后被烧损，在所述开关操作过程中，所述可动触桥(3)可被一个触桥支架(6)上的一个传动部位(7)带动而从所述固定触头(2)上抬起，其中，所述触桥支架(6)至少在其传动部位(7)处是用耐磨材料制成，并由此使得在额定负载下经所述一定次数(N)的开关操作后，所述触桥支架(6)在其传动部位(7)处的材料磨损量最大两初始触点涂层厚度(d)的10％。
2.如权利要求1所述的电磁开关设备，其特征在于，该开关设备是一接触器。
3.如权利要求1或2所述的电磁开关设备，其特征在于，所述耐磨材料是一种金属。
4.如权利要求3所述的电磁开关设备，其特征在于，所述金属是钢。
5.如权利要求1或2所述的电磁开关设备，其特征在于，所述耐磨材料是一种塑料。
6.如权利要求5所述的电磁开关设备，其特征在于，所述耐磨材料是玻璃纤维含量为40％的部分芳香的聚酰胺。
7.如权利要求5所述的电磁开关设备，其特征在于，所述耐磨材料是聚醚醚酮。
8.如权利要求5所述的电磁开关设备，其特征在于，所述耐磨材料与触桥支架(6)的其余部分通过双组分压铸连接在一起。
9.如权利要求1或2所述的电磁开关设备，其特征在于，所述耐磨材料与触桥支架(6)的其余部分通过包围压铸连接在一起。
10.如权利要求1或2所述的电磁开关设备，其特征在于，所述耐磨材料与触桥支架(6)的其余部分通过嵌入和锁定连接在一起。
11.如权利要求1或2所述的电磁开关设备，其特征在于，所述耐磨材料与触桥支架(6)的其余部分通过粘合连接在一起。
12.如权利要求1或2所述的电磁开关设备，其特征在于，该设备配有一个压紧力测量电路(9)，用于测定所述触点涂层(8)的总烧损量。
13.如权利要求12所述的电磁开关设备，其特征在于，具有一个装配面(12)和一个位于该装配面对面的前端面(11)，并且在所述前端面(11)上设有一个与所述压紧力测量电路(9)相连的总烧损量显示装置(11)。
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