專利名稱：電動機驅(qū)動超大電流繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電器元件，具體涉及ー種適于大電流的開關(guān)繼電器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)機械式繼電器一般都采用電磁線圈吸合和釋放銜鉄，通過銜鐵的動作帶動銜鐵上的動觸點去接觸其它靜觸點，從而實現(xiàn)繼電器的功能。由于采用點接觸，此類繼電器很難用于超大電流(比如100A以上)應(yīng)用場合。其它缺點包括大電流工作時觸點發(fā)熱嚴(yán)重；動作噪音大；觸點動作會發(fā)生抖動和打弧燒連；線圈繞組需要比較大的維持電流，沒有中間穩(wěn)定狀態(tài)等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動機驅(qū)動超大電流繼電器，以解決上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是電動機驅(qū)動超大電流繼電器，它包括絕緣支架，絕緣支架連接有連接有至少第一組接線端子，所述第一組接線端子包括間隔設(shè)置的第一接線端子，第ニ接線端子和第三接線端子；第一接線端子，第二接線端子和第三接線端子均穿過絕緣支架，每個接線端子的另一端設(shè)置導(dǎo)電螺母，每個導(dǎo)電螺母同軸設(shè)置；絕緣軸穿過每個導(dǎo)電螺母，絕緣軸上連接有第一導(dǎo)電絲桿，第一導(dǎo)電絲桿與其中一個接線端子上導(dǎo)電螺母連接；絕緣軸端部連接有可與一同轉(zhuǎn)動，又能相對移動的聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的另一端與電機減速機構(gòu)的輸出端連接。所述聯(lián)軸器包括套筒，套筒一端與電機減速機構(gòu)的輸出端連接，套筒另一段的徑向截面形狀為包括圓弧段，圓弧段的兩端是直線段。第一導(dǎo)電絲桿的長度實現(xiàn)第二接線端子上第二導(dǎo)電螺母與第一接線端子上第一導(dǎo)電螺母連接導(dǎo)通或?qū)崿F(xiàn)第二接線端子上第二導(dǎo)電螺母與第三接線端子上第三導(dǎo)電螺母連接導(dǎo)通。絕緣支架連接有連接有第二組接線端子，第二組接線端子包括間隔設(shè)置的第四接線端子，第五接線端子和第六接線端子；第四接線端子，第五接線端子和第六接線端子均穿過絕緣支架，每個接線端子的另一端設(shè)置導(dǎo)電螺母，每個導(dǎo)電螺母同軸設(shè)置；絕緣軸穿過每個導(dǎo)電螺母；絕緣軸上設(shè)有第二導(dǎo)電絲桿，第二導(dǎo)電絲桿與其中一個接線端子上的導(dǎo)電螺母連接。第二導(dǎo)電絲桿的長度實現(xiàn)第五接線端子上第五導(dǎo)電螺母與第四接線端子上第四導(dǎo)電螺母連接導(dǎo)通或?qū)崿F(xiàn)第五接線端子上第五導(dǎo)電螺母與第六接線端子上第六導(dǎo)電螺母連接導(dǎo)通。絕緣支架上還設(shè)有監(jiān)測絕緣軸位移的位移傳感器。絕緣支架上還設(shè)有監(jiān)測絕緣軸位移限位開關(guān)。本發(fā)明采用絕緣軸上設(shè)置至少一段導(dǎo)電絲桿，通過絲桿與接線端子上的導(dǎo)電螺母的的嚙合，控制兩個端子之間的通斷。
由于螺母絲桿連接為多圖螺紋咬合，接觸面積相比傳統(tǒng)繼電器的點接觸要大得多，而且咬合力度比較大，所以接觸電阻非常小，可以很容易做到100A以上的導(dǎo)通電流，在實際應(yīng)用中，1000A的導(dǎo)通電流也沒有任何問題。傳統(tǒng)繼電器不能適于大電流使用還有ー個原因就是散熱問題，因為點接觸接觸電阻大，過大電流時會嚴(yán)重發(fā)熱。由于觸點都固定在比較薄的簧片上，熱量很難耗散。熱量累積的結(jié)果就是燒毀觸點。本發(fā)明所說超大電流繼電器采用的螺母絲桿均為銅質(zhì)大型固件，較之傳統(tǒng)繼電器的觸點熱容量大，導(dǎo)熱快。由于接觸電阻小，同樣電流產(chǎn)生的熱量很小。即使在很大電流情況下有較多熱量產(chǎn)生也能迅速耗散。本發(fā)明所說超大電流繼電器采用電動機驅(qū)動方式，通過電動機帶動ー根或多根銅絲桿旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)絲桿和螺母的連接。電機功率要求不高，相對于100A導(dǎo)通電流只需要3W的電機就夠了。電機工作噪音遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)大電流繼電器的瞬間吸合的聲音。

傳統(tǒng)繼電器的動觸點是靠彈簧拉動的，在動作時存在很嚴(yán)重的抖動問題，這也是造成觸點拉弧并燒蝕連接的重要原因，而且越是大電流繼電器此現(xiàn)象越嚴(yán)重。而本技術(shù)方案里電機每次都是單向動作，不存在抖動問題，有利于減少拉弧現(xiàn)象。即使拉弧并造成燒蝕連接，因為電機動作カ矩很大，可以輕易退出燒蝕連接狀態(tài)，大幅度提高繼電器的可靠性。通過增減絲桿螺母數(shù)量可以實現(xiàn)單刀單擲、單刀雙擲、多刀單擲、多刀雙擲等各種繼電器。完成繼電器動作后，電機會斷電以節(jié)約能源。電機斷電后繼電器狀態(tài)會得到保持。且具備很好的抗震性。當(dāng)絲桿只和相當(dāng)于動觸點的那個螺母相連，沒有和其它任何螺母相連時就是繼電器的中間狀態(tài)，如果此時電機停止工作，繼電器就處于穩(wěn)定的中間狀態(tài)。


圖I電動機驅(qū)動超大電流繼電器結(jié)構(gòu)主視示意圖。圖2電動機驅(qū)動超大電流繼電器俯視示意圖。圖3聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)圖I。圖4聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)圖II。
具體實施例方式如圖其I所示，絕緣支架I是板式結(jié)構(gòu)，可采用絕緣板。絕緣支架I上設(shè)有兩組接線端子2，3，每組接線端子包括三個接線端子，分別是第一組中的接線端子2. 1,2. 2和
2.3 ;第二組絕緣緞子中的3. 1,3. 2,3. 3。每組絕緣端子可根據(jù)要求間隔設(shè)置。每個接線端子均穿過絕緣支架1，每個接線端子的另一端設(shè)置導(dǎo)電螺母，分別是導(dǎo)電螺母2. 4,2. 5,2. 6和3. 4,3. 5,3. 6，這樣導(dǎo)通的導(dǎo)電螺母2. 4,2. 5,2. 6,3. 4,3. 5,3. 6，和接線端子2. 1,2. 2和
2.3,3. 1,3. 2、3. 3分別設(shè)在絕緣支架I (絕緣板)的兩側(cè)。同時導(dǎo)電螺母2. 4,2. 5,2. 6,3. 4、
3.5、3· 6同軸設(shè)置。絕緣軸4穿過導(dǎo)電螺母2. 4、2. 5、2. 6和3. 4、3. 5、3. 6，可采用聚四氟こ烯材料或瓷棒制成。絕緣軸4上間隔設(shè)有兩個絲桿5. I和5. 2，導(dǎo)電螺母2. 4,2. 5,2. 6和3. 4,3. 5,3. 6和絲桿5. I、5. 2采用銅質(zhì)材料制成。絲桿5. I與導(dǎo)電螺母2. 4、2. 5、2. 6中一個在非導(dǎo)通狀態(tài)下連接，本實施例中在非導(dǎo)通狀態(tài)下絲桿5. I與導(dǎo)電螺母2. 5連接。絲桿5. I的長度實現(xiàn)接線端子2. 2上導(dǎo)電螺母2. 5與接線端子2. I上導(dǎo)電螺母
2.4連接導(dǎo)通或?qū)崿F(xiàn)接線端子2. 2上導(dǎo)電螺母2. 5與接線端子2. 3上導(dǎo)電螺母2. 6連接導(dǎo)通。絲桿5. 2與導(dǎo)電螺母3. 4,3. 5,3. 6中一個在非導(dǎo)通狀態(tài)下連接，本實施例中在非導(dǎo)通狀態(tài)下絲桿5. 2與導(dǎo)電螺母3. 5連接。絲桿5. 2的長度實現(xiàn)接線端子3. 2上導(dǎo)電螺母3. 5與接線端子3. I上導(dǎo)電螺母
3.4連接導(dǎo)通或?qū)崿F(xiàn)接線端子3. 2上導(dǎo)電螺母3. 5與接線端子3. 3上導(dǎo)電螺母3. 6連接導(dǎo)通。絕緣軸4端部與聯(lián)軸器6連接，聯(lián)軸器6采用絕緣材料制成。聯(lián)軸器6的另一端 與電機減速機構(gòu)7的輸出端連接。聯(lián)軸器6如圖3、4所不,包括套筒6. I,套筒一端6. 2與電機減速機構(gòu)的輸出端連接，套筒另一段設(shè)軸孔6. 3，軸孔6. 3徑向截面形狀包括圓弧段6. 4，圓弧段的兩端是直線段6. 5。絕緣軸4的端部有一段與軸孔6. 3相匹配的連接段4. 1，絕緣軸4的連接段4. I徑向截面形狀為與圓弧段6. 4相配合的圓弧段，以及與直線段6. 5相配合的直線段，這樣絕緣軸4的連接段4. I伸入到聯(lián)軸器6的軸孔6. 3中與聯(lián)軸器6連接，即能實現(xiàn)與聯(lián)軸器6 —起轉(zhuǎn)動，同時在絕緣軸4轉(zhuǎn)動吋，由于絲桿螺母的作用使得絕緣軸4能在軸孔6. 3的導(dǎo)向作用下相對于聯(lián)軸器6作直線的移動。如圖2所示，為了使得絕緣軸4的移動距離可控，在絕緣支架I上還設(shè)有監(jiān)測絕緣軸位移的位移傳感器或者行程限位開關(guān)。本實施例中，絕緣支架I上設(shè)有三組光電開關(guān)8，三組光電開關(guān)8的輸出信號給控制電路9。三組光電開關(guān)8位于絕緣軸4的一端外。減速電機轉(zhuǎn)速大約每秒10轉(zhuǎn)，也就是每秒絲桿向右或向左移動10個齒的距離，此繼電器的動作時間在1-2秒內(nèi)，通過改變電機的轉(zhuǎn)速可以改變繼電器動作時間。在保證相同轉(zhuǎn)矩的前提下，動作時間越短則要求電機功率越大。每個螺母相當(dāng)于傳統(tǒng)繼電器里的觸點，螺母底部有固定孔和接線端子。固定孔用于將螺母固定在絕緣基板上，而接線端子用于實際使用中的電路連接。當(dāng)電機反轉(zhuǎn)時，兩個銅絲桿跟著反向旋轉(zhuǎn)，絲桿邊旋轉(zhuǎn)邊向右移動。當(dāng)光電傳感器感知絲桿與右螺母完全咬合后，電路控制電機停止轉(zhuǎn)動，此時絲桿連通了中間螺母和右螺母，繼電器處于右通狀態(tài)。反之，當(dāng)電機正轉(zhuǎn)時，絲桿邊旋轉(zhuǎn)邊向左移動。當(dāng)光電傳感器感知絲桿與左螺母完全咬合后，電路控制電機停止轉(zhuǎn)動，此時絲桿連通了中間螺母和左螺母，繼電器處于左通狀態(tài)。傳統(tǒng)繼電器只有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，吸合和釋放。本發(fā)明所說繼電器有三個穩(wěn)定狀態(tài)，左通、右通和中間狀態(tài)。附圖I顯示為處于中間狀態(tài)的繼電器。繼電器處于何種狀態(tài)由光電傳感器感知并將信號傳遞到控制電路板?？刂齐娐钒甯鶕?jù)目前傳感器狀態(tài)和外部指令來決定電機的啟動和停止以及轉(zhuǎn)動方向。
權(quán)利要求
1.一種電動機驅(qū)動超大電流繼電器，它包括絕緣支架，其特征在于絕緣支架連接有連接有至少第一組接線端子，所述第一組接線端子包括間隔設(shè)置的第一接線端子，第二接線端子和第三接線端子；第一接線端子，第二接線端子和第三接線端子均穿過絕緣支架，每個接線端子的另一端設(shè)置導(dǎo)電螺母，每個導(dǎo)電螺母同軸設(shè)置；絕緣軸穿過每個導(dǎo)電螺母，絕緣軸上連接有第一導(dǎo)電絲桿，第一導(dǎo)電絲桿與其中一個接線端子上導(dǎo)電螺母連接；絕緣軸端部連接有可與一同轉(zhuǎn)動，又能相對移動的聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的另一端與電機減速機構(gòu)的輸出端連接；通過導(dǎo)電絲桿的旋轉(zhuǎn)移動實現(xiàn)導(dǎo)電絲桿與兩個導(dǎo)電螺母之間的連通導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求I所述電動機驅(qū)動超大電流繼電器，其特征在于所述聯(lián)軸器包括套筒，套筒一端與電機減速機構(gòu)的輸出端連接，套筒另一段的徑向截面形狀為包括圓弧段，圓弧段的兩端是直線段。
3.如權(quán)利要求I所述電動機驅(qū)動超大電流繼電器，其特征在于第一導(dǎo)電絲桿的長度實現(xiàn)第二接線端子上第二導(dǎo)電螺母與第一接線端子上第一導(dǎo)電螺母連接導(dǎo)通或?qū)崿F(xiàn)第二接線端子上第二導(dǎo)電螺母與第三接線端子上第三導(dǎo)電螺母連接導(dǎo)通。
4.如權(quán)利要求I所述電動機驅(qū)動超大電流繼電器，其特征在于絕緣支架連接有連接有第二組接線端子，第二組接線端子包括間隔設(shè)置的第四接線端子，第五接線端子和第六接線端子；第四接線端子，第五接線端子和第六接線端子均穿過絕緣支架，每個接線端子的另一端設(shè)置導(dǎo)電螺母，每個導(dǎo)電螺母同軸設(shè)置；絕緣軸穿過每個導(dǎo)電螺母；絕緣軸上設(shè)有第二導(dǎo)電絲桿，第二導(dǎo)電絲桿與其中一個接線端子上導(dǎo)電螺母連接。
5.如權(quán)利要求4所述電動機驅(qū)動超大電流繼電器，其特征在于第二導(dǎo)電絲桿的長度實現(xiàn)第五接線端子上第五導(dǎo)電螺母與第四接線端子上第四導(dǎo)電螺母連接導(dǎo)通或?qū)崿F(xiàn)第五接線端子上第五導(dǎo)電螺母與第六接線端子上第六導(dǎo)電螺母連接導(dǎo)通。
6.如權(quán)利要求I所述電動機驅(qū)動超大電流繼電器，其特征在于絕緣支架上還設(shè)有監(jiān)測絕緣軸位移的位移傳感器。
7.如權(quán)利要求I所述電動機驅(qū)動超大電流繼電器，其特征在于絕緣支架上還設(shè)有監(jiān)測絕緣軸行程限位開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動機驅(qū)動超大電流繼電器，它包括絕緣支架，絕緣支架連接有連接有至少第一組接線端子，所述第一組接線端子包括間隔設(shè)置的第一接線端子，第二接線端子和第三接線端子；第一接線端子，第二接線端子和第三接線端子均穿過絕緣支架，每個接線端子的另一端設(shè)置導(dǎo)電螺母，每個導(dǎo)電螺母同軸設(shè)置；絕緣軸穿過每個導(dǎo)電螺母，絕緣軸上連接有第一導(dǎo)電絲桿，第一導(dǎo)電絲桿與其中一個接線端子上導(dǎo)電螺母連接；絕緣軸端部連接有可與一同轉(zhuǎn)動，又能相對移動的聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的另一端與電機減速機構(gòu)的輸出端連接。本發(fā)明電機每次都是單向動作，不存在抖動問題，有利于減少拉弧現(xiàn)象?？梢院苋菀鬃龅?00A以上的導(dǎo)通電流。
文檔編號H01H53/00GK102683119SQ20121000185
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者葉文杰 申請人:武漢市藍電電子有限公司