專利名稱：小額定電流斷路器的脫扣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種小額定電流斷路器，特別是涉及一種具有雙u型 磁輒的小額定電流斷路器中的脫扣裝置。
背景技術(shù)：
一般的斷路器，在檢測(cè)到主電路系統(tǒng)的過(guò)電流時(shí)，而使其脫扣單元產(chǎn) 生脫扣動(dòng)作，以起到保護(hù)主電路中的電路系統(tǒng)及各個(gè)部件不受損等作用。現(xiàn)有技術(shù)所述的斷路器的脫扣結(jié)構(gòu)，如圖la所示，其主要是由觸發(fā)撞針11、 撞針轉(zhuǎn)軸12、載流部件13、脫扣彈簧14及》茲軛15等組成，其中，該石茲軛 15為一 U型軟》茲體，當(dāng)電路系統(tǒng)中電流在約定不脫扣電流(即未過(guò)流)內(nèi) 時(shí)，由磁扼15磁場(chǎng)回路產(chǎn)生的電磁力將小于脫扣拉簧14的拉力，使觸發(fā) 撞針保持在開(kāi)口狀態(tài)如圖la所示，當(dāng)電路系統(tǒng)中發(fā)生短路，電流增大時(shí)， 該觸發(fā)單元產(chǎn)生的電磁力將會(huì)大于脫扣彈簧14牽引力，這時(shí)觸發(fā)撞針11 受其電磁力作用而克服脫扣彈簧14的拉力且繞撞針轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)，直到該 觸發(fā)撞針11被吸合，從而帶動(dòng)相關(guān)的機(jī)械裝置使該斷路器脫扣，如圖lb 所示。一般普通小額定電流斷路器的脫扣裝置中的觸發(fā)撞針在U型軟磁體的 開(kāi)口位置下，由于行程的要求，觸發(fā)撞針與U型軟^磁體的開(kāi)口距離比較大， 在小額定電流斷路器的應(yīng)用中，由于脫扣電流值也相應(yīng)的偏小，在該約定 的脫扣電流下所產(chǎn)生的電磁力較小。為了滿足脫扣裝置在約定脫扣電流下 動(dòng)作，而在約定不脫扣電流下不動(dòng)作，相應(yīng)地脫扣拉簧的拉力也必須小， 來(lái)配合電磁力。過(guò)小力值的脫扣拉簧的制造工藝達(dá)不到要求，往往出現(xiàn)偏 差，使其在小額定電流斷路器的應(yīng)用中(即15A),經(jīng)常出現(xiàn)斷路器誤動(dòng)作 或不動(dòng)作現(xiàn)象。因此，提供一種即能達(dá)到斷路效果好而又不會(huì)有制作上的不便的小額 定電流斷路器的脫扣裝置，是目前一直未解決的技術(shù)問(wèn)題。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目在于提供一種小額定電流斷路器的脫扣裝置，采用雙 U型磁軛，以提高磁路系統(tǒng)的效率，從而可以通過(guò)選擇較大的脫扣彈簧來(lái) 解決工藝上的問(wèn)題(通常大力值的脫扣拉(彈)簧制造工藝比小力值的拉 (彈)簧容易)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種小額定電流斷路器的脫 扣裝置，其包括載流部件、觸發(fā)撞針、脫扣拉簧，其特征在于，該脫扣裝置還包括由黃銅材料制成的支架，與該脫扣拉簧連接；第一U型磁軛， 其與該觸發(fā)撞針形成第一磁場(chǎng)回^各，由該支架相固定；以及第二U型》茲輒， 套置于該第一U型磁軛的外部，該第二 U型磁軛與該觸發(fā)撞針形成第二磁 場(chǎng)回路。由該第一 U型^茲軛和第二 U型磁軛以及觸發(fā)撞針一起構(gòu)成一個(gè)雙 磁路系統(tǒng)，從而在觸發(fā)撞針上產(chǎn)生電磁力。本實(shí)用新型還提供一種小額定電流斷路器的脫扣裝置，其特征在于， 包括載流部件；第一U型磁軛，該載流部件設(shè)置于該第一U型磁軛的中 間；觸發(fā)撞針，設(shè)于該第一U型》茲軛的開(kāi)口處，該觸發(fā)撞針與該第一U型 磁軛為該載流部件提供了第一》茲場(chǎng)回路；第二U型磁軛，套設(shè)于該第一U 型磁軛的外部，該觸發(fā)撞針與該第二 U型磁軛為該載流部件提供了第二磁 場(chǎng)回路；黃銅支架，用于固定該第一U型；茲輒及第二U型f茲軛，且該觸發(fā) 撞針可轉(zhuǎn)動(dòng)地與該黃銅支架連接；以及脫扣拉簧.，其一端與該觸發(fā)撞針連 接，另一端與該黃銅支架連接。由該第一 U型磁輒、第二 U型磁輒以及觸發(fā)撞針一起構(gòu)成一 個(gè)雙石茲路 系統(tǒng)，從而在觸發(fā)撞針上產(chǎn)生的電磁力可克服脫扣拉簧的脫扣拉力。較佳地，該黃銅支架位于該第一U型》茲輒與該第二U型^茲扼之間，且 該第一U型》茲軛、該第二型磁軛以鉚接方式固定于該黃銅支架上。較佳地，該第二U型;茲軛開(kāi)口的平面與該觸發(fā)撞針的一平面平行，且 其二者之間的距離H可為0.5mm。較佳地，該第二 U型磁軛開(kāi)口寬度大于該觸發(fā)撞針的寬度。較佳地，該第一 U型》茲軛和該第二 U型石茲軛均為導(dǎo)石茲性材料。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，由于該斷路器的脫扣裝置設(shè)置有兩個(gè)U型磁 扼，通過(guò)第一 U型磁輒形成的磁場(chǎng)回路與第二 U型磁輒形成的磁場(chǎng)回路相配合，可以增加觸發(fā)撞針在打開(kāi)位置下的觸發(fā)磁力，優(yōu)化觸發(fā)撞針在關(guān)閉 過(guò)程中的^f茲場(chǎng)力，從而使該斷路器可在較小額定電流的情況下，增加其脫 扣裝置的脫扣電磁力，避免由于較小脫扣拉簧制作工藝而引起的斷路器的 誤動(dòng)作，以提高其斷路器的可靠性。


圖la為現(xiàn)有的斷路器的脫扣裝置開(kāi)合狀態(tài)的示意圖； 圖lb為現(xiàn)有的斷路器的脫扣裝置閉合狀態(tài)的示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的小額定電流斷路器的脫扣裝置的示意圖； 圖3為本實(shí)用新型關(guān)于該脫扣裝置電磁部件布局的示意圖； 圖4為本實(shí)用新型及現(xiàn)有技術(shù)作用在該觸發(fā)撞針上的電^f茲力相比較的 示意圖；圖5為本實(shí)用新型及現(xiàn)有技術(shù)作用在該觸發(fā)撞針上的電磁力矩相比較 的示意圖；圖6為當(dāng)電流最大值I=440V5、觸發(fā)針不同位置時(shí)，本實(shí)用新型與現(xiàn) 有技術(shù)作用在該觸發(fā)撞針上的電磁力相比較的示意圖；圖7為當(dāng)電流最大值I=440V^、觸發(fā)針不同位置時(shí)，本實(shí)用新型與現(xiàn) 有技術(shù)作用在該觸發(fā)撞針上的電磁力矩相比較的示意圖；圖8a-圖8b分別為本實(shí)用新型小額定電流斷路器的脫扣裝置開(kāi)合及閉 合時(shí)其雙U型結(jié)構(gòu)的磁力線分布平面示意圖；圖9a為本實(shí)用新型小額定電流斷路器的的脫扣裝置的平面示意圖；圖9b為圖9a的側(cè)視圖；圖9c為圖9b的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)圖2及圖9a-圖9b,圖2為本實(shí)用新型的小額定電流斷路器的脫 扣裝置的示意圖，圖9a-圖9b為本實(shí)用新型小額定電流斷路器的的脫扣裝 置的平面示意圖、側(cè)視圖及剖視圖，該小額定電流斷路器的脫扣裝置包括 觸發(fā)撞針21、撞針轉(zhuǎn)軸22、載流部件23、脫扣拉簧24、第一U型》茲4厄25、 第二 U型磁軛26以及黃銅支架27，該黃銅支架27用于支撐觸發(fā)撞針21 以及脫扣拉簧24,第一 U型；茲輒25為內(nèi)部U型》茲軛，而該第二 U型》茲輒26為外部U型；茲軛，并且該黃銅支架27介于第一U型》茲軛25與第二U型 磁輒26之間，其中該脫扣拉簧24的一端與該黃銅支架27連接，該脫扣拉 簧24的另 一端與該觸發(fā)撞針21連接，該觸發(fā)撞針22通過(guò)撞針轉(zhuǎn)軸22與 該黃銅支架27連接，以使該觸發(fā)撞針21可相對(duì)于該黃銅支架27轉(zhuǎn)動(dòng)，該 載流部件23位于第一 U型；茲軛25的中間部，在其電流經(jīng)該載流部件23且 穿過(guò)該第一 U型磁軛25所包圍的區(qū)域時(shí)，可使通過(guò)第一 U型-茲軛以及觸發(fā) 撞針產(chǎn)生》茲場(chǎng)回路。該第二 U型磁軛26套置于該第一 U型》茲軛25的外部， 該第一 U型磁軛25的開(kāi)口以及該第二 U型磁軛26的開(kāi)口均朝向該觸發(fā)撞 針21所在的位置。該第一U型磁軛25、第二U型磁軛26以鉚接方式固定 于該黃銅支架27 (如圖2所示)，其中觸發(fā)撞針的寬度根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)加 寬，即相比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，該觸發(fā)撞針寬度大于第一U型^f茲軛，小于第二U型 》茲輒，以使該觸發(fā)撞針21在被吸附過(guò)程進(jìn)入該第二 U型^茲軛的開(kāi)口而被第 一U型磁輒開(kāi)口端吸附。在該觸發(fā)撞針21未被吸合即為打開(kāi)位置時(shí)，該第 二U型磁軛26開(kāi)口的平面與觸發(fā)撞針21 —平面平行，并且具有一距離H， H值的大小與觸發(fā)該觸發(fā)撞針21電磁力的大小有關(guān)，通過(guò)設(shè)定H大小，來(lái) 限定觸發(fā)該觸發(fā)撞針21在該第二 U型磁軛開(kāi)口位置下觸發(fā)電磁力的大小， 由此可與不同脫扣拉簧的反力來(lái)相匹配。在該觸發(fā)撞針21被吸合即為閉合 位置時(shí)，該第一U型磁軛25開(kāi)口的平面與觸發(fā)撞針21的該平面平行。在 本實(shí)用新型具體實(shí)施例中所示的電磁力以及電磁力矩都是在H = 0.5mm下 的值，即H是指該第二 U型磁軛26開(kāi)口平面處豎直方向相對(duì)于觸發(fā)撞針 21的3巨離，如圖3所示。其中該第一U型磁軛25與該第二U型磁軛26均為導(dǎo)^茲性材料。 將具有上述脫扣裝置結(jié)構(gòu)的小額定電流斷路器置于一電路系統(tǒng)中，當(dāng) 該電路系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，具有一電流通過(guò)該載流部件23，請(qǐng)參考圖2、 圖3并結(jié)合圖8a-圖8b所示，這時(shí)該第一U型磁軛以及第二U型磁軛將同 時(shí)產(chǎn)生作用于該觸發(fā)撞針21的一個(gè)電^F茲力，當(dāng)該電流增大到約定脫扣電流 時(shí)，其電》茲力增大，而使該觸發(fā)撞針21的一端在該電石茲力的作用下繞該撞 針轉(zhuǎn)軸22向該第一 U型^f茲軛的開(kāi)口處轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)其另 一端克服該脫扣彈簧 的拉力而繞該撞針轉(zhuǎn)軸22向外轉(zhuǎn)動(dòng)，直至該觸發(fā)撞針被吸附在該第一 U型 /磁扼的開(kāi)口處，從而4吏該斷路器脫扣，以確保在超出約定脫扣電流下達(dá)到 斷路的功能。由于本實(shí)用新型采用雙U型磁軛，在力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)方面將產(chǎn)生了不同于現(xiàn)有技術(shù)的變化，請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)圖4-圖7,其是電流值在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生作用在 觸發(fā)撞針上的電磁力和力矩，即將電流值固定在最大值時(shí)I=440sqrt(2)A, 該觸發(fā)撞針在關(guān)閉過(guò)程中電磁力的變化情況。其中 1 )在力學(xué)方面設(shè)觸發(fā)撞針固定在雙U》茲軛開(kāi)口位置，電流為/ = 440^在一個(gè)相同電流的周期下，圖4、圖5顯示了在該本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)下， 作用在觸發(fā)撞針21上的電磁力以及所產(chǎn)生的相應(yīng)的力矩。從圖4和圖5中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流值達(dá)到最大值時(shí)，在本實(shí)用新型的 結(jié)構(gòu)下，電磁力為原來(lái)結(jié)構(gòu)的1.72倍，但是電磁力矩為原來(lái)的2.64倍。2)在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面設(shè)電流固定在最大值/^44(W5A不變，該觸發(fā)撞針繞轉(zhuǎn)軸22所處不 同位置下，受到的電磁力的大小。假設(shè)電流最大值保持不變，圖6、圖7顯示了當(dāng)觸發(fā)撞針處于不同位置 時(shí)的所受到的電磁力以及相應(yīng)的力矩。該計(jì)算可以驗(yàn)i正觸發(fā)撞針的動(dòng)態(tài)性5匕。圖6是作用在觸發(fā)撞針上的電磁力(本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的比較) 當(dāng)/=440^,觸發(fā)撞針不同位置；圖7是作用在觸發(fā)撞針上的電磁力矩(本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)的 比較)當(dāng)/ = 440^,觸發(fā)撞針不同位置。從圖6和圖7中可以看出，當(dāng)在初始位置時(shí)、(最左邊點(diǎn))，本實(shí)用新型 的觸發(fā)撞針?biāo)艿降碾姶帕土乇痊F(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)有了明顯的提高，當(dāng)觸 發(fā)撞針閉合到一定位置時(shí)(如圖2，當(dāng)觸發(fā)撞針從開(kāi)口位置繞逆時(shí)針轉(zhuǎn)約9 度位置)在本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)下所受的電磁力和電磁力矩比現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的 要小。此時(shí)的觸發(fā)撞針已經(jīng)具有一定的動(dòng)能，電;茲力和力矩的減小可以減 小觸發(fā)撞針轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度，從而能相對(duì)減輕觸發(fā)撞針和第一 U型磁軛之間 的碰撞，從而避免碰撞引起的沖擊，提高該觸發(fā)的可靠性。因此，由于本 實(shí)用新型在脫扣單元中具有開(kāi)創(chuàng)性地采用了雙U型磁軛設(shè)計(jì)，使觸發(fā)撞針 在初始位置的運(yùn)動(dòng)力矩和力有了較大的增長(zhǎng)，同時(shí)又能在撞擊前的瞬時(shí)階 段控制住電》茲力及力矩，減輕觸發(fā)撞針和磁軛之間的碰撞，使系統(tǒng)的可靠 性提高。
權(quán)利要求1.一種小額定電流斷路器的脫扣裝置，其包括載流部件、觸發(fā)撞針、脫扣拉簧，其特征在于，該脫扣裝置還包括由黃銅材料制成的支架，與該脫扣拉簧連接；第一U型磁軛，其與該觸發(fā)撞針形成第一磁場(chǎng)回路，由該支架相固定；以及第二U型磁軛，套置于該第一U型磁軛的外部，該第二U型磁軛與該觸發(fā)撞針形成第二磁場(chǎng)回路。
2. 如權(quán)利要求1所述的脫扣裝置，其特征在于，該支架位于該第一U 型不茲軛與該第二 U型》茲軛之間，且該第一 U型》茲軛、該第二型》茲軛以鉚接 方式固定于該支架上。
3. 如權(quán)利要求1所述的脫扣裝置，其特征在于，該第二U型磁軛開(kāi)口 的平面與該觸發(fā)撞針的一平面平行，且其二者之間的距離H可為0.5mm。
4. 如權(quán)利要求3所述的脫扣裝置，其特征在于，該第二U型磁軛開(kāi)口 寬度大于該觸發(fā)撞針的寬度。
5. 如權(quán)利要求1所述的脫扣裝置，其特征在于，該第一U型磁軛和該 第二 U型磁軛均為導(dǎo)磁性材料。
6. —種小額定電流斷路器的脫扣裝置，其特征在于，包括載流部件； 第一U型磁軛，該載流部件設(shè)置于該第一U型磁軛的中間；觸發(fā)撞針，設(shè) 于該第一 U型磁軛的開(kāi)口處，該觸發(fā)撞針與該第一 U型磁軛為該載流部件 提供了第一磁場(chǎng)回路；第二U型磁軛，套設(shè)于該第一U型磁軛的外部，該 觸發(fā)撞針與該第二 U型磁軛為該載流部件提供了第二磁場(chǎng)回路；黃銅支架， 用于固定該第一 U型磁軛及第二 U型磁軛，且該觸發(fā)撞針可轉(zhuǎn)動(dòng)地與該黃 銅支架連接；以及脫扣彈簧，其一端與該觸發(fā)撞針連接，另一端與該黃銅 支架連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的脫扣裝置，其特征在于，該黃銅支架位于該第 一U型磁輒與該第二U型磁扼之間，且該第一U型磁扼、該第二型磁軛以 鉚接方式固定于該黃銅支架上。
8. 如權(quán)利要求6所述的脫扣裝置，其特征在于，該第二U型磁軛開(kāi)口 的平面與該觸發(fā)撞針的一平面平行，且其二者之間的距離H可為0.5mm。
9. 如權(quán)利要求8所述的脫扣裝置，其特征在于，該第二U型；茲軛開(kāi)口 寬度大于該觸發(fā)撞針的寬度。
10.如權(quán)利要求6所述的脫扣裝置，其特征在于，該第一U型磁軛和 該第二 U型磁軛均為導(dǎo)磁性材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種小額定電流斷路器的脫扣裝置，包括載流部件；第一U型磁軛；觸發(fā)撞針，設(shè)于第一U型磁軛的開(kāi)口處，它與第一U型磁軛形成一個(gè)磁場(chǎng)回路，對(duì)觸發(fā)撞針產(chǎn)生磁力吸附；第二U型磁軛，套設(shè)于第一U型磁軛的外部，與觸發(fā)撞針構(gòu)成一新的磁場(chǎng)回路，當(dāng)觸發(fā)撞針處于打開(kāi)時(shí)，大大減小磁路磁阻，從而提高磁場(chǎng)強(qiáng)度，增大磁場(chǎng)力；黃銅支架，用于固定第一U型磁軛及第二U型磁軛，且觸發(fā)撞針可轉(zhuǎn)動(dòng)地與黃銅支架連接；以及脫扣彈簧，分別與觸發(fā)撞針及黃銅支架連接。在整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)作過(guò)程中，由第一U型磁軛形成的磁路與由第二U型磁軛形成的磁路同時(shí)存在，相互彌補(bǔ)，以提高磁脫扣部件的性能及可靠性，當(dāng)其斷路器在較小額定電流時(shí)，可增加其脫扣力，以避免該斷路器的誤動(dòng)作。
文檔編號(hào)H01H71/12GK201112302SQ20072017580
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日
發(fā)明者焱 周, 王竹云 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司