專利名稱：一種限流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于用電熱操作的限流開關(guān)和過負荷保護斷路開關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域。
已公知的限流器有多種結(jié)構(gòu)形式，其中最常見的是利用低熔點金屬絲在通過額定電流后因發(fā)熱而熔斷的原理做成的熔斷器(俗稱保險絲)或快速熔斷器，近年來，英國發(fā)明了一種利用某種由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時體積收縮的低熔點金屬做成的限流器，也是屬于當流過其固體的電流過載時，由固體熔化從而使電流中斷，而當限流器冷卻后電流又可重新恢復的保護裝置。熔斷器的缺點是不能自動復位，即每次出現(xiàn)電流過載后均需重新更換新的熔斷器；而限流器的缺點是在發(fā)生過負載時不能完全切斷電流，且動作響應時間也較長，故使用時不如熔斷器安全可靠，而且據(jù)介紹這種限流器多用于強電工程，體積大，結(jié)構(gòu)復雜。
本實用新型的目的是提供一種使用時安全可靠、響應時間短；而又能自動復位的具有熔斷器和限流器兩者優(yōu)點限流保護裝置。本實用新型所提供的限流器由靜觸點、動觸點、殼體等部件組成，其特征在于在殼體中另安有一個偏置彈簧和一個限流彈簧，其中(1)偏置彈簧采用壓簧結(jié)構(gòu)，它套在導電的芯柱上，其兩端分別由動觸點和殼體上的偏置彈簧卡圈所約束；(2)限流彈簧為拉簧結(jié)構(gòu)，其一端固定在殼體的導電底蓋上，另一端通過螺釘與偏置彈簧芯柱相連接；(3)殼體和偏置彈簧卡圈連為一體，由絕緣材料制成；(4)限流彈簧采用鈦鎳形狀記憶合金作材料。
本實用新型所提供的限流器其結(jié)構(gòu)示意圖如

圖1所示，在圖1中，(1)為靜觸點；(2)為動觸點；(3)為殼體；(4)為偏置彈簧卡圈；(5)為偏置彈簧；(6)偏置彈簧芯柱；(7)為限流彈簧；(8)為底蓋；(9)螺釘。
下面結(jié)合圖1說明本實用新型所提供的限流器的工作原理。本限流器主要是利用鈦鎳合金的形狀記憶效應來工作的。某些合金雖在相變點以下(低溫下)受力后產(chǎn)生塑性變形，一旦使其加熱到相變點以上時，它將恢復原來未低溫變形前的形狀，也就是說，這種合金能“記住”其原來的形狀，故稱之為形狀記憶合金。如果該合金一旦冷卻至相變點以下，又可恢復其低溫變形狀態(tài)，則稱該合金具有雙程形狀記憶效應。有實用價值的形狀記憶合金主要有鈦鎳形狀記憶合金和銅基形狀記憶合金。本限流器采用鈦鎳形狀記憶合金作限流彈簧(7)材料，用它控制限流器上的動觸點(2)。當電路中電流過載時，限流彈簧的記憶合金本身發(fā)熱，達到合金相變點主即恢復高溫形狀(發(fā)熱縮短)，牽動偏置彈簧芯柱(6)，從而使動觸點和靜觸點(1)分離，切斷電源。等到記憶合金冷卻至相變點以下(時間約30－60秒鐘)后，限流彈簧將恢復高溫形狀(冷卻伸長)，此時限流彈簧對偏置彈簧芯柱的拉力消失，而在偏置彈簧(5)驅(qū)動下，動觸點自動復位即重又同靜觸點相接觸，電路接通，電源即可自行正常供電。
考慮到限流彈簧的載流能力有限，為了適應強電工程上的需要，本限流器另外可加置一個同限流彈簧并聯(lián)的電阻小于限流彈簧電阻的旁路電阻和彈簧片構(gòu)成的分流器，這樣，可以增大限流器所能通過的總電流。
為了知應某些電器的特殊需要，當限流器自動切斷電源后，要由操作者對電器進行檢查再根據(jù)情況予以復位。為此，另外加置一個由安在偏置彈簧芯柱上的定位彈簧和安在殼體上的定位槽和復位彈簧桿組成的動觸點定位機構(gòu)。
本實用新型所提供的限流器其結(jié)構(gòu)原理如圖1、圖2和圖3所示，圖1為基本型限流器軸向剖視圖，圖2為強電型限流器的軸向剖視圖，圖3為定位式限流器的軸向剖視圖。在圖1、2、3中(1)為靜觸點(2)為動觸點；(3)為殼體；(4)為偏置彈簧卡圈；(5)為偏置彈簧；(6)為偏置彈簧芯?。?7)為限流彈簧；(8)為底蓋；(9)為螺釘；(10)為旁路電阻；(11)為彈簧片；(12)定位彈簧；(13)復位彈簧桿。
本實用新型所提供的限流器其實施例如下實施例1，基本型限流器。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。其靜觸點(1)同限流器的導電金屬片端蓋固接為一體；而動觸點(2)同偏置彈簧芯柱(6)連為一體。殼體(3)由絕緣材料制成，其內(nèi)壁中段帶有偏置彈簧卡圈(4)，如采用塑料件可一次注塑成型。通過動觸點(2)和偏置彈簧(5)予以限位。限流彈簧(7)由鈦鎳形狀記憶合金材料制成，其一端固定在殼體的底蓋(8)上，底蓋系由導電金屬片制成；另一端通過螺釘(9)固定在偏置彈簧芯柱上。使用時，通過底蓋、限流彈簧、螺釘、偏置彈簧芯柱，動觸點、靜觸點而形成電流通路，一旦所流過的電流其強度超過限流器的額定值時，限流彈簧由于電流的焦耳熱而升溫超過記憶合金的相變點，于是限流彈簧收縮，通過偏置彈簧芯住牽拉動觸點使之同靜觸點相脫離，切斷電流通路。電流被切斷后，限流彈簧將逐漸空冷下來，大約30－60秒鐘后，它將冷卻主相變點以下，此時限流彈簧將恢復其低溫形態(tài)(伸長復位)，它對偏置彈簧的牽拉力消失，偏置彈簧憑借其受壓后的彈性回復力，使動觸點重新同靜觸點接觸，限位器自行復位并接通電路。
實施例2，強電型限位器。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
同圖1相比較，區(qū)別在于其另加有一組由旁路電阻(10)和彈簧片(11)所構(gòu)成的分流器，相應地殼體的形狀也略有改變。旁路電阻同限流彈簧在電路中是并聯(lián)的，且旁路電阻的阻值比限流彈簧的電阻要少，其數(shù)值可根據(jù)限流器的額定值和使用電壓通過歐姆定律和并聯(lián)電阻計算公式推算出來。考慮到通過強電型限流器的電流值較大，礦其端蓋和底蓋的形狀也作了相應的改變。
實施例3，定位式限流器，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。它同圖2的區(qū)別在于在偏置彈簧芯柱的同卡圈相對應的部位沿徑向鉆一貫穿的孔，孔中安有一個定位彈簧(12)，并在殼體壁上正孔定位彈簧方位的適當部位也鉆一定位槽，槽中安置一個復位彈簧桿(13)。當電流超過限流器的額定值后，由于限流彈簧的作用，偏置彈簧芯柱向下移動，此時動觸點同靜觸點相脫離，而相應的定位彈簧也向下移動而落入定位槽中，同時將復位彈簧桿頂出，使其頭部露出于定位槽外，此時，電流切斷，(如果限流彈簧冷卻后恢復原來低溫形狀，此時限流器將不能自行復位)操作者只要一看見露出在定位槽外的復位彈簧桿，便知電流超過限流器額定值。經(jīng)過檢查，排除設(shè)備故障后，操作者再按動復位彈簧桿，將定位彈簧從定位槽中間里推出，偏置彈簧便可使偏置彈簧芯柱向上移動，從而使限流器復位。
同熔斷器相比較，本限流器可長期安全運行，無需更換；而同低熔點金屬限流器相比較，本限流器結(jié)構(gòu)簡單，造價低，而運行安全可靠。由于本實用新型所提供的限流器對弱電工程(電子、電訊)和強電工程(電力)均能適用，用它取代目前的熔斷器，將能產(chǎn)生更好的社會效益和經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求1.一種由靜觸點(1)、動觸點(2)、殼體(3)等部件組成的限流器，其特征在于其殼體中另安有一個偏置彈簧(4)和一個限流彈簧(7)，其中a)偏置彈簧采用壓簧結(jié)構(gòu)，它套在導電的偏置彈簧芯柱(6)上，兩端分別由動觸點和殼體上的偏置彈簧卡圈(4)所約束；b)限流彈簧為拉簧結(jié)構(gòu)，它采用鈦鎳形狀記憶合金制成，其一端固定在導電的底蓋(8)上，另一端通過螺釘(9)與偏置彈簧芯柱相連接；c)殼體和偏置彈簧卡圈連為一體，由絕緣材料制成。
2.按權(quán)利要求1所述的限流器，其特征在于另外加置了一個由同限流彈簧并聯(lián)的、電阻小于限位彈簧電阻的旁路電阻(10)和彈簧片(11)構(gòu)成的分流器。
3.按權(quán)利要求1所述的限流器，其特征在于另加置了一個由安在偏置彈簧芯柱(6)上的定位彈簧(12)和安在殼體定位槽中的復位彈簧桿(13)組成的動觸點定位機構(gòu)。
專利摘要本實用新型提供了一種由鈦鎳形狀記憶合金作限流彈簧的限流器，它由靜觸點(1)、動觸點(2)、殼體(3)等部件組成，依靠限流彈簧(7)和偏置彈簧(4)相配合而運行，當電流超過額定值后，立即切斷電流；而在斷電30—60秒后，又能自行復位。本限流器有基本型、強電型和定位式三種結(jié)構(gòu)型式，廣泛適用于弱電和強電工程，推廣應用后將具有較大的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號H01H81/02GK2048623SQ8822157
公開日1989年11月29日 申請日期1988年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月29日
發(fā)明者金永柏, 李永森, 于榮海 申請人:中國科學院金屬研究所