本發(fā)明的為功率接觸器的，特別是常閉功率接觸器的。本發(fā)明涉及一種常閉功率接觸器，特別地，該常閉功率接觸器包括機械去抖動設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、功率接觸器是一種用于建立或中斷電流的流動的電工裝置。該功率接觸器通常包括固定觸點和可動觸點，當(dāng)該固定觸點和該可動觸點機械接觸時允許電流流動，當(dāng)該固定觸點和該可動觸點彼此遠離時中斷電流流動。

2、所謂常閉功率接觸器是指如下的接觸器：在不活躍狀態(tài)下，該接觸器中的固定觸點與可動觸點機械接觸，因此這允許電流流動。

3、本發(fā)明的領(lǐng)域是常閉功率接觸器，出于簡化的原因，這種常閉功率接觸器在下文中將被簡稱為“接觸器”。

4、圖1示出了這種接觸器在其不活躍位置時的通常幾何形狀。

5、如圖1所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的接觸器1包括固定觸點2和可動觸點3，固定觸點2和可動觸點3彼此面對并且至少部分地容納在由殼體5保護的接觸器腔室4中。接觸器1沿軸線x-x'延伸。接觸壓力彈簧6將可動觸點3朝向固定觸點2推動，使得在接觸器1的不活躍位置，固定觸點2與可動觸點3機械接觸。接觸器1還包括沿軸線x-x'延伸的致動器7，例如，該致動器具有線性馬達，該致動器通常是電磁的，但該致動器也可以是氣動的、液壓的或其他類型的。在圖1中，示出了具有電磁馬達的致動器7，該致動器包括繞組16、總體上表示為本體8的外部保護件、附接到本體8并總體上表示為軛的固定部15、以及總體上表示為可移動芯的可動部9。當(dāng)致動器7通電時，可動部9使可動觸點3沿軸線x-x'縱向地背離固定觸點2移動，從而彈性地壓縮接觸壓力彈簧6并阻止電流流動。參考圖1，當(dāng)致動線性馬達時，致動器7的可動部9和可動觸點3向右移動。

6、根據(jù)圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的一個實施例，固定觸點2包括接觸墊17，而可動觸點3還包括接觸墊18，這些接觸墊17、18被設(shè)計為在固定觸點2和可動觸點3相互接觸時接觸，并且允許電流的流動。

7、由引導(dǎo)子組件引導(dǎo)致動器7對可動觸點3的移位，該引導(dǎo)子組件包括可移動軸10，該可移動軸的第一部分連接到可動觸點3，該可移動軸的第二部分經(jīng)由連接桿14與致動器7的可動部9成一體。引導(dǎo)子組件的可移動軸10和致動器7的可動部9沿著軸線x-x'(即，沿著致動器7的線性移位的軸線)可滑動地引導(dǎo)。對于可移動軸10，這種引導(dǎo)是通過安裝在接觸器腔室4中并附接到殼體5的引導(dǎo)環(huán)11實現(xiàn)的，而對于致動器7的可動部9的引導(dǎo)是通過安裝到致動器7的本體8或與該致動器的本體成一體的引導(dǎo)零件12實現(xiàn)的。

8、在致動器7中，可動部9的未連接至可動觸點3的端部與復(fù)位彈簧(也稱為“芯復(fù)位彈簧”)13接觸，當(dāng)可動部9背離固定觸點2移位時，該復(fù)位彈簧被彈性壓縮。復(fù)位彈簧13通常位于致動器7的固定部15與可動部9之間。

9、當(dāng)致動器7斷電時，接觸壓力彈簧6和復(fù)位彈簧13施加的壓力將可動觸點3推動成與固定觸點2機械接觸。參考圖1，當(dāng)致動器7的線性馬達不再通電時，致動器7的可動部9以及可動觸點3向左移位。

10、當(dāng)致動器7的可動部9到達行程末端時，致動器7的可動部9或與該致動器成一體的部件撞擊止動件，例如，接觸器1的殼體5的固定部或與該接觸器的殼體成一體的部件。致動器7的可動部9則是懸掛在復(fù)位彈簧13上的質(zhì)量塊，因此會受到?jīng)_擊，然后經(jīng)歷與復(fù)位彈簧13的阻尼系數(shù)相關(guān)的振蕩。由復(fù)位彈簧13引起的這些振蕩使可動觸點3在固定觸點2上產(chǎn)生機械抖動。

11、事實上，當(dāng)開關(guān)、繼電器等被致動時，人類所感知的設(shè)備狀態(tài)每次變化的單個瞬時響應(yīng)實際上可能涉及大約一百個左右的打開動作和關(guān)閉動作，這些動作在觸點移動到位之前持續(xù)千分之幾秒。這些多個打開動作和關(guān)閉的動作被稱為抖動。

12、當(dāng)電源關(guān)閉時，可動觸點在固定觸點上閉合，但可能經(jīng)由芯復(fù)位彈簧發(fā)生抖動。

13、這些機械抖動可能引起電弧沖擊，該電弧沖擊可能導(dǎo)致例如接觸焊接和腐蝕等嚴(yán)重問題。因此，這些抖動可能降低接觸器的性能，甚至可能導(dǎo)致觸點粘在一起，使接觸器失效。

14、這些抖動的特性取決于多個參數(shù)，該多個參數(shù)包括閉合力、觸點材料的性質(zhì)、觸點的形狀以及電路的特性。在功率接觸器中，觸點開關(guān)運動會在整個系統(tǒng)中產(chǎn)生振動。通常，這些抖動對電路的影響很小或沒有影響，但如果系統(tǒng)包括能夠快速檢測并響應(yīng)多個抖動的數(shù)字電路，則可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

15、已經(jīng)開發(fā)了去抖動方案來避免或減少接觸器內(nèi)的抖動，或抵消抖動的影響。

16、這些方案包括基于軟件的去抖動方案，但盡管它們可以保護電路免受抖動的有害影響，但它們卻無法保護接觸器本身，尤其是免受電弧造成的損壞。

17、防止抖動的常用硬件方案是增加彈簧的硬度(彈簧系數(shù))，特別是芯復(fù)位彈簧的硬度。雖然該方案看起來易于建立，但它需要更強大的致動器，因此致動器體積更龐大并且更沉重。對于重量和體積至關(guān)重要的航空應(yīng)用來說，這些缺點是不可接受的。

18、因此，需要一種基于不修改彈簧的現(xiàn)有的特性的硬件去抖動方案。有利地，該方案必須易于建立、可靠、穩(wěn)健、廉價，并且該方案不能改變接觸器的機械特性。

19、實現(xiàn)該方案的裝置應(yīng)是輕質(zhì)的并且不應(yīng)增加配備該裝置的接觸器的整體體積。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明通過提供一種機械去抖動設(shè)備來解決前面討論的問題，當(dāng)固定觸點和可動觸點處于閉合位置時，該機械去抖動設(shè)備利用負載大于抖動負載的固定力來固定致動器的與可動觸點成一體的可動部，以防止可動觸點經(jīng)受由復(fù)位彈簧引起的振蕩。

2、本發(fā)明的一個實施例涉及一種常閉功率接觸器，該常閉功率接觸器包括：

3、-殼體，

4、-固定觸點和可動觸點，該固定觸點和該可動觸點至少部分地容納在該殼體中并且面對彼此定位，該可動觸點能夠在第一閉合位置與第二打開位置之間移位，在該第一閉合位置，該可動觸點與該固定觸點機械接觸，在該第二打開位置，該可動觸點與該固定觸點相距一定距離，

5、-接觸壓力彈簧，該接觸壓力彈簧在該可動觸點上朝向該固定觸點施加推力，

6、該常閉功率接觸器使得其包括機械去抖動設(shè)備，該機械去抖動設(shè)備包括：

7、-第一鎖定零件，該第一鎖定零件與該殼體成一體，以及

8、-第二鎖定零件，該第二鎖定零件面向該第一鎖定零件并且與該可動觸點成一體；使得當(dāng)該可動部處于該第一位置時，該第一鎖定零件和該第二鎖定零件通過彈性變形相互鎖定地接合。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該常閉功率接觸器包括：

10、-致動器，該致動器包括固定部和連接到該可動觸點的可動部，該可動部能夠在第一位置與第二位置之間移位，該可動部從該第一位置到該第二位置的移位引起該可動觸點在該致動器通電時提供的移位力的作用下從該第一閉合位置移位到該第二打開位置，并且

11、-該致動器通電時提供的移位力大于這些鎖定零件的彈性變形力和該接觸壓力彈簧的推力之和。

12、根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該常閉功率接觸器使得：

13、-該第一鎖定零件或該第二鎖定零件包括柔性彈性葉片，該柔性彈性葉片具有彈性部和相對于該彈性部的凸起部，并且

14、-該第二鎖定零件或該第一鎖定零件分別包括凹進的接納部，當(dāng)該第一鎖定零件與該第二鎖定零件相互鎖定地接合時，該凸起部接納在該凹進的接納部中。

15、根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，該凹進的接納部是環(huán)形凹槽。

16、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該第一鎖定零件或該第二鎖定零件為具有突出部的公零件，而該第二鎖定零件或相應(yīng)的該第一鎖定零件為具有外殼的母零件，當(dāng)該第一鎖定零件與該第二鎖定零件相互鎖定地接合時，該突出部插入該母零件的該外殼中。

17、根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，該母零件具有呈環(huán)形冠部形式的柔性彈性葉片。

18、根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，該母零件包括布置為冠部的多個柔性彈性葉片。

19、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該機械去抖動設(shè)備施加的該固定力大于5牛頓。

20、根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該常閉功率接觸器使得：

21、-該致動器包括固定部，

22、-該功率接觸器包括位于該致動器的該固定部與該可動部之間的復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧使用推力將該可動部推動至其第一位置，并且

23、-該致動器通電時提供的移位力大于該鎖定零件的彈性變形力、該接觸壓力彈簧的推力和該復(fù)位彈簧的推力之和。

24、根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，該常閉功率接觸器使得：

25、-該常閉功率接觸器包括可移動軸和附接到該殼體的引導(dǎo)環(huán)，

26、-該可動觸點經(jīng)由該可移動軸與該可動部成一體，該可移動軸由該引導(dǎo)環(huán)可滑動地引導(dǎo)，并且

27、-該第一鎖定零件附接至該引導(dǎo)環(huán)或與該引導(dǎo)環(huán)形成為單個零件。

28、除了前述段落討論的特征之外，根據(jù)本發(fā)明實施例的常閉功率接觸器還可以具有以下附加特征中的一個或多個附加特征，這些附加特征可以單獨考慮或者根據(jù)任何技術(shù)上可能的組合考慮：

29、-第一鎖定零件和第二鎖定零件各自為回轉(zhuǎn)零件。

30、-復(fù)位彈簧位于致動器的固定部與可動部之間。

31、-在其包括凹進的接納部的面上，公零件具有錐形部，該錐形部位于凹進的接納部之前，在致動器側(cè)。

32、-第二鎖定零件具有附接到致動器的可動部的朝向固定觸點和可動觸點的面的套管。

33、借助于本發(fā)明，提供了一種硬件去抖動方案，該方案基于不修改一個或多個彈簧的現(xiàn)有的特性。該硬件去抖動方案提供了一種魚叉件，該魚叉件傾向于鎖定兩個觸點，以便防止或限制抖動現(xiàn)象。

34、機械去抖動設(shè)備補充了復(fù)位彈簧的彈力不足，以防止致動器的可動部在與止動件接觸引起的沖擊后向后移動。

35、根據(jù)本發(fā)明的機械去抖動設(shè)備有利地是可靠的、穩(wěn)健的并且廉價的，并且易于實現(xiàn)，無需對現(xiàn)有接觸器進行重大修改或顯著改變接觸器的機械特性。該機械去抖動設(shè)備是輕質(zhì)的，并且可以易于容納在接觸器本體中，而不會增加其整體體積。

36、根據(jù)本發(fā)明的機械去抖動設(shè)備在將可動觸點從閉合位置移位到打開位置時產(chǎn)生由致動器提供的附加負載，但該負載有利地由致動器的馬達驅(qū)動器吸收，因為所述負載必須在致動器的工作范圍內(nèi)提供，而該工作范圍并不位于其關(guān)鍵可用區(qū)域內(nèi)。

37、最后，根據(jù)本發(fā)明的機械去抖動設(shè)備有利地提供了改進的截止性能，測試已經(jīng)表明短路電流下的截止能力加倍。

38、通過閱讀以下描述和查閱附圖，將更好地理解本發(fā)明及其不同的應(yīng)用。