[发明专利]一种接触器

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备领域，尤其涉及一种接触器。

背景技术

在工业领域中，接触器是一种常见的电气设备，其可以通过低电压/电流控制信号来控制高电压/电流供应的通断。接触器在工业领域中的应用极为广泛，可以提供对于电机、照明设备、供热设备、电容器组等电气负载的控制。在这些应用中，接触器的功能通常是反复地接通或断开负载电源线路。

接触器通常包括常开(Normal Open，NO)型和常闭(Normal Close，NC)型两种。下面我们结合NO型接触器来介绍接触器的基本结构。NO型接触器通常可以包括触头部分和激励部分。触头部分是接触器中承载负载电流的部分，一般由低阻抗金属，如铜或银等制成，通常包括静触头和动触头，当静触头和动触头接触(闭合)时接通负载电流，而当静触头和动触头断开时负载电流被切断。顾名思义，NO型接触器在通常初始状态下利用重力或弹簧弹力等保持静触头和动触头处于断开状态，而在切换后的非通常状态下触头部分的静触头和动触头处于闭合状态。当激励部分受到电能激励后，其能够提供所需的驱动力，以使触头部分闭合并保持这种闭合状态。NC型接触器具有与NO型接触器类似的结构，区别仅在于NC型接触器在通常初始状态下保持静触头和动触头之间处于闭合状态，而激励部分受到激励后会提供驱动力以使触头部分断开。

在工业领域中最为常见的接触器是电磁接触器，其利用电磁激励来控制接触器的开闭，文献1-3分别介绍了这种电磁接触器。下面，我们就结合图1来介绍电磁接触器的基本工作原理。电磁接触器1为NO型接触器，其包括一对静触头103和104、一对动触头101和102、电磁体106、电枢105、线圈108和弹簧107等。当为线圈108通电时，由磁性材料制成的电枢105和电磁体106会受到激励而具备极性相反的磁性。电枢105与电磁体106相对，并与一对动触头101和102连接，当电枢105和电磁体106具有磁性时电枢105会受到电磁体106的吸引力作用而向电磁体106移动并压缩弹簧107。此时，动触头101和102会在电枢105的带动下朝静触头103和104运动并分别与其接触，电能得以流过触头部分而提供给负载，从而形成负载电流。当断开线圈108中的激励电流，电磁体106的磁性消失，电枢105将会在弹簧107的恢复弹力作用下向背离电磁体106的方向运动，动触头101和102在电枢105的带动下分别与静触头103和104断开，负载电流被切断。虽然在上述描述中在线圈通电时，电枢和电磁体会因具有相反磁极而相互吸引，但是在不同结构的接触器中，也可以根据需要由反磁性材料等特殊材料制作电枢，从而在线圈通电时实现电枢和电磁体具有相同磁极，它们之间会相互排斥。

由上述实例可见，根据NO型电磁接触器的工作原理，为了使动触头向静触头运动，需要使电流流过线圈以磁化电磁体，从而产生吸引电枢的足够吸引力。同时，如果需要保持接触器的闭合状态，就需要保持流经线圈的电流，以持续不断地提供电磁体的磁性和其对电枢的吸引力。换句话说，在NO型电磁接触器保持其闭合状态的静态期间，在接触器线圈中始终存在电能消耗。在NC型电磁接触器中的情况也是类似的。尤其在例如电机等一些工业应用中，电磁接触器在静态期间所消耗的上述能源是相当可观的。

文献1：美国专利申请US4616202A；

文献2：美国专利申请US2010/0308944A1；

文献3：PCT专利申请WO2011/021329A1。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种低能耗的接触器，以使其在切换到非通常状态后的静态期间消耗较低的电能。

根据本发明的一个方面，提供一种接触器，包括触头部分和激励部分，所述接触器还包括保持部分，所述保持部分包括电容结构，并利用所述电容结构的相对电容板之间的静电力来保持所述触头部分处于接触状态或断开状态。

根据该技术方案，本发明中的接触器使用电容结构构成的静电闭锁作为保持部分，并利用该静电闭锁的电容板之间的静电力来保持所述触头部分处于切换到非通常状态后的接触状态或断开状态。通过该技术方案，利用静电闭锁所产生的强大静电力保持接触器处于切换后的静态状态，相对于传统的电磁接触器大大减少了在该静态状态下的能量消耗；而且，本发明中所使用的静电闭锁便于制造，成本较低。