[发明专利]电接触器

说明书

技术领域

根据独立权利要求1的前序，本发明涉及一种电接触器。这种接触器包括一个外壳，至少两个固定的主触点和一个主触桥，至少两个固定的辅助触点和一个辅助触桥，其中，主触点，辅助触点和触桥置于外壳内。这种电接触器进一步包括一个用以启动主触桥和辅助触桥的电枢。在第一开关位置，主触点和辅助触点都打开，这时电枢处于初始位置。在第二开关位置，辅助触点闭合而主触点打开。因此，电枢处于过渡位置。在第三开关位置，辅助触点和主触点都闭合，这时电枢处于终点位置。所述接触器进一步包括至少一个线圈，能够向该线圈提供电流以便电磁驱动电枢，其中由于线圈产生的磁场而作用于电枢上的磁力实现对电枢的驱动。此外，提供了一个构成磁轭的线圈轭铁（coilyoke）。最后，这种接触器还包括用于将电枢恢复到初始位置的装置。通过该装置作用于电枢上的恢复力的方向与磁场产生的磁力方向相反，并且该恢复力在电枢的终点位置大于过渡位置。

背景技术

这种接触器用来在主触点闭合前通过辅助触点对例如电容器等进行预充电。例如，在直流电通过接触器被切换到转换器或换流器时，这种预充电是必要的。通常，在这种转换器或换流器的入口处会设有一个大电容器。如果直流电通过主触点直接切换至电容器，短路电流实际上会在一定时间段内流动；即短路电流一直持续到电容器的电荷产生阻抗为止。这种高短路电流流动的时间长度取决于电容器的电容和电源的内阻抗，以及导线（lead）的阻抗。高电流对主触点有害，并可能导致主触点的熔化。不管怎样，这都会使工作寿命减少。现有技术是通过辅助触点和一个电阻对电容器预充电，之后再闭合主触点。

一种上文所述类型的接触器可以从DE3105117A1中得知。在这种接触器里，辅助触点被设计作为先导触点。就是说，在接通过程中，通过电枢从初始位置向终点位置的移动，辅助触点首先闭合，这样，例如电容器就可以通过辅助触点和与辅助触点相连的一个电阻被短暂地充电。然而，电枢会立即从驱动它的线圈处进一步朝终点位置移动，于是主触点在辅助触点闭合后的短时间内也会闭合。一个类似的接触器也可以从DE10315243B3中得知。然而，与DE3105117A1中得知的接触器相反，在这里的关断过程中，辅助触点首先打开，而主触点随后打开。

对于现有技术中已知的接触器，一般而言，在主触点关闭前辅助触点已经闭合的时间量不能改变。任何情况下，从初始位置切换到终点位置时，电枢在其从初始位置到终点位置的路径上都会首先闭合辅助触点，然后闭合主触点。只有辅助触点闭合的电枢的过渡位置无法以一种受控的方式长时间地维持。这就会有一些缺陷，无法将主触点的闭合设计为依赖于例如辅助触点闭合后产生的电流的强度。从现有技术中可知，前文所述的这种类型的接触器的进一步的缺陷在于，为了把电枢从初始位置移动到终点位置，驱动电枢的电磁线圈必须有一个相对大的尺寸。就是说，驱动电枢的电磁线圈的功率消耗相对较大，所以，现有技术中已知的接触器会表现出高的功率耗散，即使线圈只把电枢保持在终点位置。

发明内容

因此，本发明的任务是说明前文所述类型的接触器以受控的方式把电枢保持在只有辅助触点闭合的过渡位置的一种可能性。本发明的另一项任务是说明一种显著降低了功耗的前文所述类型的接触器。

根据本发明，这项任务通过权利要求一中的特征得到了解决。因此，根据本发明，如果能提供一个预充电线圈和一个能在除预充电线圈之外被提供电流或独立于预充电线圈被提供电流的拾波线圈（pick-up coil）以电磁驱动电枢，就存在一种解决该任务的方法，其中，线圈轭铁以这样一种方式设置：当对预充电线圈提供同等大小的电流时，由于预充电线圈所产生的磁场而作用于电枢的磁力在电枢的终点位置上大于过渡位置上，其中所述磁力在电枢的过渡位置与恢复力一致而在电枢的终点位置大于恢复力，并且其中预充电线圈被提供用来将电枢从初始位置移动到过渡位置和把电枢保持在终点位置，此外，拾波线圈被提供用来将电枢从过渡位置移动到终点位置。

本发明提供的优势在于电枢能够以受控的方式保持在过渡位置，这时只有辅助触点闭合，而主触点不闭合。因此，通过适当的测量电子学，能够确定，例如，在由辅助触点闭合的电路中是否存在短路。如果存在短路，进一步的接通过程就会被中断。本发明的另一个优势是电枢可被低功率的预充电线圈保持在辅助触点和主触点都闭合的终点位置，这样，接触器的功率消耗就相对较低。在接通过程中，拾波线圈必须只在短时间里接通。拾波线圈通常更强，但只在短时间里工作。

本发明进一步的实施例包括各从属权利要求中的主题。