[发明专利]触头装置及电磁开关

说明书

本申请提供一种电磁开关，包括驱动装置和触头装置。触头装置包括动触头组件、基体以及间隔设置于基体顶部上的两个静触头。动触头组件包括推动杆部件、动触头、固定导磁体和活动导磁体。推动杆部件的一端位于基体内且另一端安装于驱动装置上。动触头安装于推动杆部件上。固定导磁体安装于推动杆部件上且位于动触头靠近两个静触头的一侧。活动导磁体的至少一部分设置于动触头远离静触头的一侧并可随动触头一起运动。当动触头与两个静触头接触后，固定导磁体与活动导磁体处于分离状态而形成工作气隙；活动导磁体面向固定导磁体的一侧的端部设置至少一个导磁结构以减小工作气隙的气隙磁阻，提高电磁吸力，进而提高抗短路电流的能力。

技术领域

本申请涉及电控制器件技术领域，尤其涉及一种触头装置及电磁开关。

背景技术

电磁开关是指能够频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的电器。它的工作原理是利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合或者断开，以达到控制负载的目的。电磁开关通常包括接触器和继电器。

随着新能源行业的迅速发展，对电磁开关的抗故障短路电流的能力要求也越来越高，例如，要求电磁开关能够在系统出现故障大电流(如10kA)时提供电动补偿力，以抵抗动触头受到的电动斥力。现有的电磁开关通过抗短路电流设计在不增加触头压力的情况下提高触头的抗短路能力，但现有的结构中的抗短路电流设计的气隙磁阻较大，导致电磁开关的抗短路电流能力较低，往往不能满足要求。

发明内容

本申请实施例公开了一种能够提高抗短路电流能力的触头装置和电磁开关。

第一方面，本申请提供了一种触头装置，包括呈中空状且一侧设置有开口的基体、间隔设置于所述基体的顶部上的两个静触头以及设置于所述基体内的动触头组件。其中，所述基体的顶部远离所述开口，所述两个静触头伸入所述基体内部。所述动触头组件包括推动杆部件、动触头、固定导磁体和活动导磁体。所述推动杆部件的一端位于所述基体内，且另一端通过所述开口伸出所述基体并安装于驱动装置上。所述动触头安装于所述推动杆部件上，并位于所述基体内；所述动触头在所述推动杆部件的作用下实现与所述两个静触头相接触或分离。所述固定导磁体安装于所述推动杆部件上且位于所述动触头靠近所述两个静触头的一侧。所述活动导磁体的至少一部分设置于所述动触头远离所述静触头的一侧并可随所述动触头一起运动。

当所述动触头未与所述两个静触头接触时，所述固定导磁体与所述活动导磁体处于接触状态；当所述动触头与所述两个静触头接触后，所述固定导磁体与所述活动导磁体处于分离状态而产生工作气隙；所述活动导磁体面向所述固定导磁体的一侧的端部设置至少一个导磁结构以减小所述工作气隙的气隙磁阻。

第一方面所描述的技术方案，由于设置有固定导磁体和活动导磁体，当所述动触头与所述两个静触头接触后，所述固定导磁体与所述活动导磁体处于分离状态而产生工作气隙。当动、静触头流过电流时，会在固定导磁铁和活动导磁体上形成磁通回路并由此产生电磁吸力，进而使得固定导磁体与活动导磁体相互吸引。由于所述活动导磁体面向所述固定导磁体的一侧的端部设置有至少一个导磁结构以减小所述工作气隙的磁阻，使得在同等条件下增大了固定导磁体和活动导磁体之间的吸力，即使在两个静触头通过一定的大电流的情况下，动触头也不会和静触头分开，提高了电磁开关的抗短路电流的能力。

其中，所述固定导磁体与活动导磁体之间所产生的吸力的大小与电流的平方(未饱和时)、工作气隙的气隙面积呈正比，且与工作气隙的气隙距离平方呈反比。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述活动导磁体呈U型状，且包括底壁以及与所述底壁连接的一对侧壁；所述底壁位于所述动触头远离所述两个静触头的一侧，且所述动触头位于所述一对侧壁之间；所述至少一个导磁结构设置于所述一对侧壁中的至少一个侧壁的自由端上。如此，使得活动导磁体包裹所述动触头，并可使得导磁结构直接面对所述固定导磁体，有利于提升固定导磁体和活动导磁体之间的吸力。

其中，侧壁的自由端是指侧壁远离所述底壁的一端。