[发明专利]电接触器及控制其触头延时闭合与打开、限制其触头颤动与燃弧时间的方法

说明书

一种电接触器，包括第一端子、第二端子、至少一导电的活动臂以及一双线圈交流驱动机构，所述第一端子具有一固定元件，所述固定元件上设有至少一定触头，所述至少一导电的活动臂与第二端子电性连接，所述至少一活动臂上设有一动触头，所述双线圈交流驱动机构包括一第一驱动线圈以及一第二非驱动线圈，所述第一驱动线圈可被驱动以打开或闭合所述定触头与动触头，所述第二非驱动线圈反馈接线感生反向磁通以抵消并稳定净磁通，从而使触头打开与闭合的延时时间得以控制到或靠近相应的负载交流电流的过零点。

技术领域

本发明涉及电接触器，特别但不限于是应用于现代电表，也就是“智能电表”的交流电开关接触器，在正常的国内市电供电下，通常为100～250V的交流电，具有负载断开保护的功能。本发明还涉及一种交流电开关的电接触器，其在短路故障时触头不会熔接。在短路故障时触头熔接的情况下，输出的电流不可计量，若本来应该断开的负载仍然与230V的交流电连接，很可能会导致致命的电击。此外，本发明涉及一种电接触器和/或相关方法，能减少触头接触腐蚀(contact erosion)、电弧放电和/或点焊(tack welding)。

另外，还要求精确控制此种中电流开关的触头的断开与闭合的时间，减少或避免电弧放电，进而延长其使用寿命。

背景技术

众所周知的，许多电接触器能够在额定电流，如100Amps下在大量的开关负载周期内的开关切换。触头使用合适的银合金，避免形成点焊。承载动触头的活动臂应该设计得容易驱动以便触头能够断开，并且在额定电流下具有最小自热。

很多电表规范要求在电表的使用年限内在额定电流下开关切换不发生熔接。然而，其还要求在中度短路故障时，触头不发生熔接且必须在下一次脉冲驱动时打开。在更严重的完全短路故障时，规定触头可以安全熔接。换句话说，在完全短路期间，动触头必须保持完整，不得发生爆炸也不得释放出任何危险的熔融材料，直到保险丝熔断或者断路器切断市电与负载之间的连接。所述短路时间通常为市电的半个振动周期，但是在一些特定领域，要求短路时间为4个完整的振动周期。

在欧洲以及许多其它国家，遵照IEC 62055-31规范，主流的表断式电源为单相230V、100Amps(最近为120Amps)的交流电。安全技术方面则满足其它相关规范如UL 508、ANSI C37.90.1、IEC 68-2-6、IEC 68-2-27、IEC 801.3。

现有许多中电流的表断式接触器符合IEC规范，包括承受短路故障以及在使用年限内达到额定电流。限制因素可能还与特定的国家有关，其交流市电的额定电流低谷时为40～60Amps，峰值则上升到100Amps(最近最大峰值为120Amps)。对于这些情况的电表，其基本的断路要求需要一种结构紧凑且坚固耐用的电接触器，可以很容易地被安装在电表的表壳内。

IEC 62055-31规范的情况更为复杂。电表被设计并标示为多个类型中的一种，所述类型代表电表所能承受的短路故障的级别，通过一定的测试来评定，以获得相应的证书或批文。电表承受的短路故障的级别与电表的标称额定电流无关。

通常地，衔铁或柱塞用作驱动机构，受螺线管驱动控制触头的打开或闭合。所述螺线管包括有两个线圈，每一线圈分别驱动，对所述衔铁或柱塞提供相反方向的作用力。

现有螺线管结构设计为在拉动柱塞时，也就是柱塞回缩至螺线管内时触头闭合，而在推动柱塞时触头断开。此种结构设计，在拉动时的作用力远大于推动时的作用力，导致的不利的不平衡。

发明内容

本发明致力于提供上述问题的解决方案。