一种电磁脱扣器和断路器

技术领域

本发明涉及脱扣器技术领域，尤其涉及一种电磁脱扣器和断路器。

背景技术

电磁脱扣器是脱扣器的一种，是断路器中常用的一种执行机构。目前，电磁脱扣器的动铁芯和分磁片通常采用平面和平面接触的方式，实际应用中，经常因为动铁芯与分磁片的接触角度和接触面存在污垢等问题导致接触面积差别较大，降低了气隙磁阻的稳定性，使得电磁脱扣器的稳定性降低。

因此，如何提高电磁脱扣器的稳定性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电磁脱扣器，以提高电磁脱扣器的稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种电磁脱扣器，包括：

设有球状端面和限位凸台的动铁芯；

设有平端面的分磁片，所述分磁片的平端面能够与所述动铁芯的球状端面接触，并且所述分磁片包括第一凸台和第二凸台，所述平端面设于所述第一凸台，所述第二凸台设于所述第一凸台远离所述动铁芯的一侧，所述第二凸台的外径大于所述第一凸台的外径；

套接于所述动铁芯和所述第一凸台的压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述限位凸台接触，另一端与所述第二凸台的端面接触；

设置于所述分磁片远离所述动铁芯一侧的磁钢，所述磁钢的磁吸力能够吸附所述分磁片和所述动铁芯；以及

能够与电源导通的线圈，并且所述线圈与电源导通后能够产生与所述磁钢的磁场方向相反的感应磁场。

优选地，在上述电磁脱扣器中，还包括用于安装所述线圈的线圈骨架和用于安装所

优选地，在上述电磁脱扣器中，所述动铁芯靠近所述通孔的一端设有导向斜角。

优选地，在上述电磁脱扣器中，所述线圈骨架上设有能够与所述动铁芯的限位凸台接触的行程限位结构。

优选地，在上述电磁脱扣器中，还包括安装于所述线圈骨架的插针，所述线圈的两端分别缠绕并锡焊在所述插针上。

优选地，在上述电磁脱扣器中，所述壳体上设有能够使所述插针通过的缺口部。

优选地，在上述电磁脱扣器中，还包括设置于所述壳体的盖板，所述盖板能够与所述磁钢远离所述分磁片的一侧和所述线圈骨架的第二端接触。

优选地，在上述电磁脱扣器中，所述盖板通过所述壳体的尾部冲压变形工艺安装于所述壳体上。

优选地，在上述电磁脱扣器中，所述分磁片远离所述动铁芯的一侧设有能够与所述磁钢配合的安装凹孔。

一种断路器，包括如上任意一项所述的电磁脱扣器。

使用本发明所提供的电磁脱扣器时，磁钢通过磁吸力将分磁片和动铁芯吸附在一起，动铁芯的限位凸台和分磁片的第二凸台对压缩弹簧进行限位，使压缩弹簧具有压缩力，当线圈与电源导通时，线圈产生与磁钢的磁场方向相反的感应磁场，降低动铁芯与分磁片的磁感应强度，使得动铁芯与分磁片之间的磁吸力降低，当动铁芯与分磁片之间的磁吸力低于压缩弹簧的压缩力时，压缩弹簧推动动铁芯的限位凸台，使动铁芯向远离分磁片的一端移动，实现断路器分闸。由此可见，本发明所提供的电磁脱扣器将动铁芯和分磁片设计为球面与平面接触的方式，能够减少动铁芯与分磁片因接触角度和污垢等问题导致的接触面积差别大的现象，提高动铁芯与分磁片的气隙一致性，从而提高气隙磁阻的稳定性，提升电磁脱扣器的稳定性；同时，动铁芯和分磁片采用为平面与平面接触的方式时，二者的平行度要求较高，导致动铁芯和分磁片的加工精度要求较高，组装过程中对环境要求较高，将动铁芯和分磁片设计为球面与平面接触的方式后，使得动铁芯和分磁片的加工精度要求降低，降低了加工难度和加工成本，并且降低了组装过程中对环境的要求，使得组件成本降低，提升了经济效益；另外，通过第二凸台外径大于第一凸台外径的设置方式，不仅能够对压缩弹簧远离动铁芯的限位凸台的一侧限位，并且还可以起到调节磁钢漏磁阈值的作用，降低电磁脱扣器的驱动能量，使线圈和压缩弹簧配合调整，增大电磁脱扣器的保持力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种电磁脱扣器的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种电磁脱扣器的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种动铁芯的立体结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种分磁片的立体结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种磁钢固定方式的结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的另一种磁钢固定方式的结构示意图。

其中，100为动铁芯，101为球状端面，102为限位凸台，103为导向斜角，200为分磁片，201为第一凸台，2011为平端面，202为第二凸台，203为定位凹孔，300为压缩弹簧，400为磁钢，500为线圈，600为线圈骨架，601为行程限位结构，700为壳体，701为缺口部，702为盖板，800为插针，900为磁钢固定专用零件。

具体实施方式

有鉴于此，本发明的核心在于提供一种电磁脱扣器，以提高电磁脱扣器的稳定性。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，本发明实施例公开了一种电磁脱扣器，包括动铁芯100、分磁片200、压缩弹簧300、磁钢400和线圈500。

其中，动铁芯100设有球状端面101和限位凸台102；分磁片200设有平端面2011，分磁片200的平端面2011能够与动铁芯100的球状端面101接触，并且分磁片200包括第一凸台201和第二凸台202，平端面2011设于第一凸台201，第二凸台202设于第一凸台201远离动铁芯100的一侧，第二凸台202的外径大于第一凸台201的外径；压缩弹簧300套接于动铁芯100和第一凸台201，压缩弹簧300的一端与限位凸台102接触，另一端与第二凸台202的端面接触；磁钢400设置于分磁片200远离动铁芯100的一侧，磁钢400的磁吸力能够吸附分磁片200和动铁芯100；线圈500能够与电源导通，并且线圈500与电源导通后能够产生与磁钢400的磁场方向相反的感应磁场。

使用本发明所提供的电磁脱扣器时，磁钢400通过磁吸力将分磁片200和动铁芯100吸附在一起，动铁芯100的限位凸台102和分磁片200的第二凸台202对压缩弹簧300进行限位，使压缩弹簧300具有压缩力，当线圈500与电源导通时，线圈500产生与磁钢400的磁场方向相反的感应磁场，降低动铁芯100与分磁片200的磁感应强度，使得动铁芯100与分磁片200之间的磁吸力降低，当动铁芯100与分磁片200之间的磁吸力低于压缩弹簧300的压缩力时，压缩弹簧300推动动铁芯100的限位凸台102，使动铁芯100向远离分磁片200的一端移动，实现断路器分闸。由此可见，本发明所提供的电磁脱扣器将动铁芯100和分磁片200设计为球面与平面接触的方式，能够减少动铁芯100与分磁片200因接触角度和污垢等问题导致的接触面积差别大的现象，提高动铁芯100与分磁片200的气隙一致性，从而提高气隙磁阻的稳定性，提升电磁脱扣器的稳定性；同时，动铁芯100和分磁片200采用为平面与平面接触的方式时，二者的平行度要求较高，导致动铁芯100和分磁片200的加工精度要求较高，组装过程中对环境要求较高，将动铁芯100和分磁片200设计为球面与平面接触的方式后，使得动铁芯100和分磁片200的加工精度要求降低，降低了加工难度和加工成本，并且降低了组装过程中对环境的要求，使得组件成本降低，提升了经济效益；另外，通过第二凸台202外径大于第一凸台201外径的设置方式，不仅能够对压缩弹簧300远离动铁芯100的限位凸台102的一侧限位，并且还可以起到调节磁钢400漏磁阈值的作用，降低电磁脱扣器的驱动能量，使线圈500和压缩弹簧300配合调整，增大电磁脱扣器的保持力。

需要说明的是，本发明对上述线圈500的绕线方向和绕线圈500数等参数不作具体限定，只要是能够满足使用要求的参数均属于本发明保护范围内。

进一步地，该电磁脱扣器还包括线圈骨架600和壳体700，以便于将线圈500安装在线圈骨架600上，再将线圈骨架600安装于壳体700的内部，线圈骨架600的第一端与壳体700的内壁接触，以便于与下文所述的盖板702对线圈骨架600起到限位作用，并且线圈骨架600上设有能够容纳动铁芯100和分磁片200的腔体，壳体700上设有能够使动铁芯100通过的通孔，以便于使动铁芯100和分磁片200能够安装于线圈骨架600的腔体中，使动铁芯100、分磁片200和线圈骨架600的腔体同轴，并使动铁芯100在移动时能够通过通孔伸出壳体700，以触碰断路器转换机构，使断路器机构脱扣，实现断路器分闸动作。

另外，动铁芯100靠近通孔的一端设有导向斜角103，以便于提高动铁芯100在通孔位置移动时的顺畅性，减少动铁芯100在组装过程中出现的卡滞现象。

需要说明的是，为限制动铁芯100的行程，控制壳体700与动铁芯100之间的间隙，该电磁脱扣器还包括用于对动铁芯100的行程进行限位的行程限位结构601。

如图5和图6，上述行程限位结构601设置在壳体700的通孔上，还可以设置在如图1所示的线圈骨架600上，还可以另外设置具有行程限位结构601的限位件，只要是能够实现对动铁芯100进行行程限位的结构均属于本发明保护范围内；优选地，本发明实施例所提供的行程限位结构601设在线圈骨架600上，壳体700与动铁芯100之间形成运行动铁芯100移动的移动间隙，动铁芯100移动时，通过动铁芯100的限位凸台102与线圈骨架600上的行程限位结构601对动铁芯100的行程限位，控制壳体700与动铁芯100之间的移动间隙，使壳体700与动铁芯100之间的移动间隙较线圈骨架600与动铁芯100之间的间隙大，减少动铁芯100与壳体700的接触，进一步提高动铁芯100移动的顺畅性，同时，由于该电磁脱扣器的动铁芯100、分磁片200、磁钢400、盖板702和壳体700共同构成磁路，行程限位结构601的设置能够使动铁芯100与壳体700之间的气隙更为稳定，提高电磁脱扣器的磁路稳定性。

本发明所提供的电磁脱扣器还包括安装于线圈骨架600的插针800，线圈500的两端分别缠绕并锡焊在插针800上，以便于通过插针800使线圈500与电源导通，使线圈500产生与磁钢400的磁场方向相反的感应磁场。

另外，壳体700上设有能够使插针800通过的缺口部701，以便于使插针800由缺口部701伸至壳体700的外侧，通过插针800使线圈500与电源导通。

进一步地，电磁脱扣器还包括设置于壳体700的盖板702，盖板702能够与磁钢400远离分磁片200的一侧和线圈骨架600的第二端接触，以便于使盖板702在磁钢400的磁吸力作用下与磁钢400和分磁片200吸附在一起，起到分磁作用，降低电磁脱扣器的驱动能量，同时，由于盖板702在磁钢400吸附作用下与线圈骨架600的第二端接触，使线圈骨架600在盖板702和壳体700的作用下，固定于壳体700的腔体中。

上述盖板702可以通过冲压变形方式、螺栓连接方式或者卡接方式等安装于壳体700上，只要是能够满足使用要求的安装方式均属于本发明保护范围内；优选地，本发明实施例所提供的盖板702通过壳体700的尾部冲压变形工艺安装于壳体700中。

另外，如图1和图2所示，磁钢400可以通过在分磁片200上远离第一凸台201的一侧设置定位凹孔203进行固定，也可以如图5所示，通过插针固定专用零件900固定，还可以如图6所示，通过在盖板702上设置安装凹孔进行固定，只要是能够满足使用要求的固定方式均属于本发明保护范围内；优选地，本发明实施例所提供的分磁片200在远离动铁芯100的一侧设有能够与磁钢400配合的安装凹孔，通过分磁片200的安装凹孔固定磁钢400，减少了零部件数量，降低了成本。

电磁脱扣器组装时，首先将线圈500绕在线圈骨架600上，再将插针800插入线圈骨架600中，并用绝缘胶带缠绕固定，之后将线圈500两端分别缠绕并锡焊在插针800上，完成线圈500组件的组装；再将上述线圈500组件装入壳体700中，线圈500组件设置插针800的一侧装入壳体700的缺口部701，使线圈骨架600的一端与壳体700接触；然后将动铁芯100装入线圈骨架600的腔体中，再装入压缩弹簧300，使压缩弹簧300套入动铁芯100上，并且使压缩弹簧300的一端与动铁芯100的限位凸台102接触；之后，将磁钢400装入分磁片200的安装凹孔，组成分磁片200组件；再将分磁片200组件装入线圈500组件中，分磁片200的第一凸台201装入压缩弹簧300的中心孔；最后将盖板702装入壳体700中，通过壳体700尾部冷冲压变形，使盖板702在壳体700中固定。

此外，本发明还公开了一种断路器，包括如上任意一项所述的电磁脱扣器，因此兼具了上述电磁脱扣器的所有技术效果，本文在此不再一一赘述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。