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继电器、功率设备、供电系统和继电器的控制方法

文献发布时间:2024-04-18 19:54:45


继电器、功率设备、供电系统和继电器的控制方法

技术领域

本申请涉及供电系统技术领域,尤其涉及一种继电器、功率设备、供电系统和继电器的控制方法。

背景技术

继电器通过触点的接触或者分离,实现闭合与分断。继电器的触点通常做在弹片上。常规继电器的弹片较长,不利于继电器的小型化。

发明内容

本申请实施例提供了一种继电器、功率设备、供电系统和继电器的控制方法,能够减小继电器中的弹片长度,便于实现继电器的小型化。

第一方面,本申请实施例提供了一种继电器,包括电磁铁装置、第一传动件、第二传动件、第一弹性件、第一动触点、第二静触点、第二弹性件、第一静触点和第二动触点;第一传动件连接电磁铁装置与第一弹性件,第一动触点设置于第一弹性件靠近第一传动件的一端,第二静触点设置于第一弹性件背离第一传动件的一端;第二传动件连接电磁铁装置与第二弹性件,第一静触点设置于第二弹性件背离第二传动件的一端,第二动触点设置于第二弹性件靠近第二传动件的一端;电磁铁装置用于驱动第一传动件与第二传动件运动,通过控制第一动触点与第一静触点接触或分离,以及第二动触点与第二静触点接触或分离。

本方案中,通过设置第一传动件、第二传动件、第一弹性件、第二弹性件,并在弹性件上设置动触点与静触点,从而提供了一种能够满足产品需要的新型继电器架构。通过设计第一弹性件与第二弹性件,并在每个弹性件的一端设置动触点、在另一端端设置静触点,可以通过两个弹性件的端部的运动,实现触点的接触或分离。由于可以通过两个弹性件共同分担使触点接触或分离所需的形变量,使得每个弹性件的形变量可以较小,因此当每个弹性件的长度较小时(弹性件的长度小则刚度大,弹性件不易形变),也能满足每个弹性件的形变量要求。也即,本方案可以使得每个弹性件的长度较小,有利于实现继电器的小型化设计,且能保证每个弹性件产生设计所需的形变量,以便实现继电器的闭合与分断。另外,对于工作电路而言,通过使得第一动触点与第一静触点所在的支路,与第二动触点与第二静触点所在的支路并联,能够使工作电路的总接触电阻小于任一支路的接触电阻。因此,相较于常规继电器,本方案的继电器的总接触电阻较小,使得继电器的损耗较小。由于继电器的总接触电阻较小,因此继电器的发热量也较小,这不仅可以使得继电器的可靠性与寿命得到保证,而且无需增加复杂的热设计,有利于实现继电器的小型化,降低成本。

在第一方面的一种实现方式中,电磁铁装置包括衔铁和转轴,衔铁与转轴形成转动连接;第一传动件与第二传动件分别固定于衔铁的相对两端,并分别位于转轴的相对两侧;衔铁用于驱动第一传动件与第二传动件绕转轴转动。

本方通过将第一传动件与第二传动件固定于衔铁,可以通过衔铁驱动传动件运动。通过将第一传动件与第二传动件设于转轴的相对两侧,可以使得第一传动件与第二传动件同向转动。从而,本方案能够通过电磁铁装置驱动传动件运动,使得传动件带动弹性件运动,从而实现触电的接触或分离。

在第一方面的一种实现方式中,第一动触点与第一静触点之间的开距小于第二动触点与第二静触点之间的开距。

本方案中,可以将第一动触点与第一静触点之间的开距称为第一开距,将第二动触点与第二静触点之间的开距称为第二开距。通过使第一开距小于第二开距,可以在继电器的闭合过程中,使得第一动触点与第一静触点先接触;可以在继电器的分断过程中,使得第一动触点与第一静触点后分离。可以使得第一动触点与第二动触点并联设置,由此,可以使得电弧始终产生在第一动触点与第一静触点之间,而不会产生在第二动触点与第二静触点之间,因此电弧由第一动触点与第一静触点承受,第二动触点与第二静触点不会被电弧烧蚀,继电器的接触电阻始终保持在较低水平。这有利于保证通流触点的寿命与可靠性,从而使得继电器具有较长的寿命与较高的可靠性。

在第一方面的一种实现方式中,第一传动件与第二传动件分别位于同一轴心的相对两侧,电磁铁装置用于驱动第一传动件与第二传动件绕轴心转动;第一传动件连接第一弹性件的一端到轴心的距离大于第二传动件连接第二弹性件的一端到轴心的距离;第一动触点与第一静触点之间的开距大于第二动触点与第二静触点之间的开距。

本方案中,通过传动件相对轴心的尺寸设计,以及对弹性件做适应性设计,可以在第一开距大于第二开距的情况下,使得第一动触点与第一静触点先接触、后分离。可以使得第一动触点与第二动触点并联设置,由此可以使得电弧由第一动触点与第一静触点承受,避免第二动触点与第二静触点被电弧烧蚀。本方案能够满足产品设计需求。

在第一方面的一种实现方式中,第一动触点与第一静触点之间的第一接触电阻,大于第二动触点与第二静触点之间的第二接触电阻。通过使得第一接触电阻较大,能够提升第一动触点与第一静触点的抗电弧性能,保证第一动触点与第一静触点的寿命。

在第一方面的一种实现方式中,继电器还包括腔室和灭弧栅;灭弧栅、第一弹性件、第一动触点、第二静触点、第二弹性件、第一静触点和第二动触点均位于腔室内;腔室的腔壁包括通道,通道连通腔室的内外空间,灭弧栅位于通道与第一动触点之间。通过设计腔室和灭弧栅,可以及时熄灭电弧,提升拉弧触点的寿命。

在第一方面的一种实现方式中,第一弹性件与第二弹性件均为n个,n为≥3的整数,弹性件弹性件每个第一弹性件上均设有第一动触点与第二静触点,每个第二弹性件上均设有第二动触点与第一静触点,一个第一弹性件上的第一动触点与第二静触点,分别与一个第二弹性件上的第二动触点与第二静触点对应。

通过设置多个第一弹性件与多个第二弹性件,使得每个第一弹性件上均设置第一动触点与第二静触点,使得每个第二弹性件上均设置第一静触点与第二动触点,当第一传动件与第二传动件运动时,可以同时驱动多个弹性件。每个弹性件可以连接一相,因此本方案的继电器可以用于n相系统。

在第一方面的一种实现方式中,第一动触点与第一静触点均为多个,多个第一动触点用于与多个第一静触点一对一接触;和/或,第二动触点与第二静触点均为多个,多个第二动触点用于与多个第额静触点一对一接触。多个触点的设计,有利于提升电连接可靠性,增大通流能力。

在第一方面的一种实现方式中,第一弹性件和/或第二弹性件包括多层子弹性件,多层子弹性件依次层叠,多层子弹性件的两端相固定,多层子弹性件位于两端之间的部分未连接。多层子弹性件的设计,有利于增加弹性件的通流能力。

第二方面,本申请实施例提供了一种功率设备,包括电路板、功率变换电路和该继电器,功率变换电路和继电器均与电路板电连接。本方案的功率设备由于包括该继电器,有利于实现功率设备的小型化,提升功率设备的可靠性,降低成本。

第三方面,本申请实施例提供了一种供电系统,包括直流电源和该功率设备,直流电源与功率设备中的功率变换电路电连接。本方案的供电系统由于包括该功率设备,有利于实现供电系统的小型化,提升供电系统的可靠性,降低成本。

第四方面,本申请实施例提供了一种继电器的控制方法,继电器包括电磁铁装置、第一传动件、第二传动件、第一弹性件、第一动触点、第二静触点、第二弹性件、第一静触点和第二动触点;第一传动件连接电磁铁装置与第一弹性件,第一动触点设置于第一弹性件靠近第一传动件的一端,第二静触点设置于第一弹性件背离第一传动件的一端;第二传动件连接电磁铁装置与第二弹性件,第一静触点设置于第二弹性件背离第二传动件的一端,第二动触点设置于第二弹性件靠近第二传动件的一端;控制方法包括:控制电磁铁装置驱动第一传动件与第二传动件运动,使第一动触点与第一静触点接触或分离,使第二动触点与第二静触点接触或分离。

本方案中,通过设置该继电器,可以实现产品的小型化,提升可靠性,降低成本。通过对该继电器进行工作控制,能使其工作在电力系统中。

在第四方面的一种实现方式中,“控制电磁铁装置驱动第一传动件与第二传动件运动,使第一动触点与第一静触点接触或分离,使第二动触点与第二静触点接触或分离”包括:控制电磁铁装置驱动第一传动件与第二传动件沿第一方向运动,使第一动触点与第一静触点接触,使第二动触点与第二静触点接触,并使第一动触点与第一静触点以及第二动触点与第二静触点形成并联回路,其中,第一动触点与第一静触点接触的时刻,早于第二动触点与第二静触点接触的时刻。

本方案中,通过驱动第一传动件与第二传动件沿第一方向运动,并使得第一动触点与第一静触点先接触,可以使得电弧由第一动触点与第一静触点承受,避免第二动触点与第二静触点被电弧烧蚀。

在第四方面的一种实现方式中,“控制电磁铁装置驱动第一传动件与第二传动件运动,使第一动触点与第一静触点接触或分离,使第二动触点与第二静触点接触或分离”包括:控制电磁铁装置驱动第一传动件与第二传动件沿与第一方向反向的第二方向运动,使第二动触点与第二静触点分离,使第一动触点与第一静触点分离,其中,第二动触点与第二静触点分离的时刻,早于第一动触点与第一静触点分离的时刻。

本方案中,通过驱动第一传动件与第二传动件沿第二方向运动,并使得第一动触点与第一静触点后分离,可以使得电弧由第一动触点与第一静触点承受,避免第二动触点与第二静触点被电弧烧蚀。

附图说明

图1是本申请实施例中的供电系统的框架性结构示意图;

图2是一种实施例中的继电器在分断状态下的结构示意图;

图3为图2所示的继电器中的拉弧触点先接触的结构示意图;

图4为图2所示继电器中的通流触点后接触的结构示意图;

图5为图2所示继电器中的通流触点先分离的结构示意图;

图6是另一种实施例中的继电器在分断状态下的结构示意图;

图7是另一种实施例中的继电器在分断状态下的结构示意图;

图8为图2所示继电器的局部结构;

图9为图8所示结构的A向结构示意图。

具体实施方式

为方便理解,下面对本申请实施例所涉及的相关技术术语和表述进行解释和描述。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是可拆卸地连接,也可以是不可拆卸地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。“固定”也应做广义理解,例如,“固定”可以是直接固定,也可以通过中间媒介间接固定。

除非另有说明,“多个(层)”的含义是两个(层)或两个(层)以上。

“上”、“下”、“前”、“前方”、“后”、“后方”等术语是相对于附图中的结构示意置放的方位来定义的,应当理解,这些方向性术语是相对的概念,它们是一种相对的描述和澄清,其可以根据结构所放置的方位的变化而相应地发生变化。

除非另有说明,“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如A和/或B可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

参考图1所示,本申请实施例提供了一种供电系统,可用于连接电网或者负载,并向电网或者负载供电。供电系统可以包括直流电源与功率设备。直流电源包括但不限于光伏板、储能设备等。功率设备包括但不限于逆变器、整流器、斩波器、充电桩等。功率设备可以包括电路板、功率变换电路和继电器,功率变换电路和继电器均与电路板电连接。功率变换电路可实现电压变换、频率变换、相位变换和/或直流-交流变换等功能。继电器可与电网或者负载电连接。继电器闭合时,供电系统可连接至电网或者负载;当出现故障(例如电网掉电)或者出现供电系统中的设备关机等情况时,继电器分断,以使供电系统与电网或者负载断开。

下面详细描述本申请实施例的继电器。

图2是本实施例中的继电器300在分断状态下的结构示意图,图3是表示继电器300中的拉弧触点先接触的结构示意图,图4是表示继电器300中的通流触点后接触的结构示意图。图5是表示继电器300中的通流触点先分离的结构示意图。

如图2所示,继电器300可以包括电磁铁装置1、第一传动件2、第二传动件9、第一弹性件4、第二弹性件7、第一动触点3、第二静触点5、第一静触点6和第二动触点8。

如图2所示,电磁铁装置1可以包括线包11、衔铁14、转轴13和复位弹簧12。

其中,线包11连接在功率设备的控制电路中,线包11可以在通电后产生磁场,并对衔铁14产生磁吸。衔铁14可以与转轴13转动连接,示意性的,转轴13可以大致设于衔铁14的中部。衔铁14可以具有绝缘性能。复位弹簧12和线包11可以分别位于转轴13的相对两侧,复位弹簧12可以与衔铁14连接。复位弹簧12可向衔铁14提供回复力。结合图2与图3所示,当线包11磁吸衔铁14时,磁力可驱动衔铁14转动(例如沿顺时针方向转动),复位弹簧12会被衔铁14拉长,复位弹簧12可向衔铁14提供反向(例如逆时针方向)转矩。

可以理解的是,图2-图5所示的电磁铁装置1的结构仅仅是一种示意,并非是对电磁铁装置1的限定。在其他实施例中,可以根据需要进行设计电磁铁装置1的结构。

例如在一种实施例中,电磁铁装置1中可以增设永磁体,当线包11磁吸衔铁14时,该永磁体吸附衔铁14,即使当线包11断电后,通过该永磁体对衔铁14的磁吸,也能保持衔铁14的位置不变,进而保持继电器闭合。设有该永磁体的继电器可以称为磁保持继电器。而没有该永磁体的继电器可以称为电保持继电器,若要保持继电器闭合,线包11需要持续通电。

例如在一种实施例中,如图6所示,在继电器301中,电磁铁装置1中的线包11可以包括第一线包11a与第二线包11b。示意性的,在一种实施方式中,每个线包可以分别连接在不同的控制电路中。在其他实施方式中,两个线包也可以连接于同一控制电路中。两个线包可以分别设于衔铁14的两侧(例如图6视角中的上侧与下侧),两个线包可以同时通电,两个线包的磁力方向可以相反,两个线包的磁力对衔铁14形成同向转矩,使得衔铁14可绕转轴13转动。图6所示的实施例中可以保留复位弹簧12。

或者在另一种实施例中,参考图6所示,可以取消复位弹簧12,两个线包可以设于衔铁14的同侧(例如图6视角中的上侧),两个线包的磁力方向可以相反,且两个线包的磁力对衔铁14的转矩相反。第一线包11a通电时可以使得继电器300闭合,此时第二线包11b断电;第二线包11b通电时继电器300分断,此时第一线包11a断电。

或者在另一种实施例中,可以设置第一线包11a与第二线包11b,以及第一衔铁与第二衔铁,第一线包11a用于驱动第一衔铁转动,第二线包11b用于驱动第二衔铁转动。第一线包11a与第二线包11b可以分别连接在不同的控制电路中,或者可以连接于同一控制电路中。第一线包11a与第二线包11b线包可以同时通电,第一线包11a与第二线包11b的磁力方向可以相反,第一线包11a与第二线包11b可以驱动第一衔铁与第二衔铁沿同一方向转动。第一衔铁与第二衔铁可以绕同一转轴或者不同转轴转动。第一衔铁与第一传动件2连接,第二衔铁与第二传动件9连接。

如图2所示,第一传动件2与第二传动件9分别固定于电磁铁装置1中的衔铁14的相对两端,且分别位于转轴13的相对两侧。第一传动件2与第二传动件9的结构可以根据需要进行设计,示意性的,第一传动件2与第二传动件9可以均呈“L”型,L形的弯折处可以远离衔铁14。第一传动件2与第二传动件9均具有绝缘性能。第一传动件2与第二传动件9也可以称为推动卡。

如图2所示,第一弹性件4与第二弹性件7可以层叠并间隔布置,第一弹性件4与第二弹性件7的延伸方向可以大致相同。第一弹性件4与第二弹性件7可以由具有良好导电性能的弹性材料制成,例如铜合金。第一弹性件4与第二弹性件7的结构可以根据需要进行设计,例如可以是弹片或簧片。

示意性的,第一弹性件4和/或第二弹性件7可以是单层弹性结构。或者,第一弹性件4和/或第二弹性件7可以包括多层子弹性件,多层子弹性件依次层叠,多个子弹性件的两端可以相固定(例如通过焊接固定),位于两端之间的部分(即中间部分)未连接,使得多个子弹性件的中间部分可以形变。具有多层子弹性件的第一弹性件4和/或第二弹性件7,有利于增加第一弹性件4和/或第二弹性件7的通流能力。

如图2所示,第一弹性件4可以包括第一自由端4a和第一固定端4b,第一自由端4a在外力作用下可以运动,第一固定端4b固定设置。第一自由端4a可以与第一传动件2固定连接。

如图2所示,第二弹性件7可以包括第二自由端7a和第二固定端7b,第二自由端7a在外力作用下可以运动,第二固定端7b固定设置。第二自由端7a可以与第二传动件9固定连接。

如图2所示,第一动触点3与第二静触点5可以间隔布置于第一弹性件4上,其中,第一动触点3可以固定于第一弹性件4的第一自由端4a,第二静触点5可以固定于第一弹性件4的第一固定端4b。第一动触点3与第二静触点5均可以与第一弹性件4电连接。例如,第一动触点3的材料可以是银氧化锡等,第二静触点5的材料可以是纯银或银合金(如银镍合金)等。

如图2所示,第一静触点6与第二动触点8可以间隔布置于第二弹性件7上,第一静触点3可以固定于第二弹性件7的第二固定端7b,第二动触点8可以固定于第二弹性件7的第二自由端7a。第一静触点6与第二动触点8均可以与第二弹性件7电连接。例如,第一静触点6的材料可以是银氧化锡等,第二动触点8的材料可以是纯银或者银合金(如银镍合金)等。本实施例中,每个弹性件上均布置动触点与静触点,同一个弹片上的动触点与静触点的间距例如可以大致为30mm。

本实施例中,第一动触点3与第一静触点6为一对工作触点,第一动触点3与第一静触点6可以接触或者分离,可以将第一动触点3与第一静触点6统称拉弧触点,拉弧触点主要用于承受电弧。第二动触点8与第二静触点5为一对工作触点,第二动触点8与第二静触点5可以接触或者分离,可以将第二动触点8与第二静触点5统称通流触点,通流触点主要用于实现通流。第一动触点3与第一静触点6之间的第一接触电阻,可以大于第二动触点8与第二静触点5之间的第二接触电阻。以上内容将在下文继续说明。

如图2所示,第一动触点3与第一静触点6之间的第一开距S1(开距指的是继电器分断时,动触点与静触点之间的最小距离),可以小于第二动触点8与第二静触点5之间的第二开距S2。示意性的,第一开距S1与第二开距S2之间的开距差可以大致为2mm-3mm。

本实施例中,第一动触点3与第一静触点6的数量均可以是一个或多个,当为多个时,一个第一动触点3与一个第一静触点6对应配合。第二动触点8与第二静触点5的数量均可以是一个或多个,当为多个时,一个第二动触点8与一个与第二静触点5对应配合。多个触点的设计,有利于提升电连接可靠性,增大通流能力。

上面结合图2至图5描述了继电器300的基本结构,下面将结合图2至图5描述继电器300的工作原理。

当功率设备需要连接电网或者负载时,功率设备可以产生第一控制信号,该第一控制信号可以触发继电器300闭合。当出现故障(例如电网掉电),或者出现供电系统中的设备关机等情况时,功率设备可以发出第二控制信号,该第二控制信号可以触发继电器300分断。示意性的,该第一控制信号与该第二控制信号,可以由功率设备中的控制模块(如主控卡)产生和发送。

图2表示继电器300处于分断状态。如图2所示,线包11的两个引脚可以分别连接控制电路的两端,工作电路的两端可以分别连接第一弹性件4和第二弹性件7,工作电路是连接继电器300与电网或者负载的电路。

结合图2和图3所示,在功率设备的第一控制信号的触发下,控制电路中的控制开关K1可由断开变为闭合,控制电路闭合,电磁铁装置1中的线包11得电可以产生电磁场。衔铁14在磁场力的驱动下,可以绕转轴13顺时针转动。衔铁14转动过程中,复位弹簧12被拉伸并向衔铁14提供回复力。衔铁14可以带动与衔铁14连接的第一传动件2与第二传动件9绕转轴13顺时针转动。第一传动件2可以带动第一弹性件4的第一自由端4a靠近第二弹性件7的第二固定端7b,第二传动件9可以带动第二弹性件7的第二自由端7a靠近第一弹性件4的第一固定端4b。在第一传动件2与第二传动件9带动第一弹性件4与第二弹性件7运动的过程中,第一弹性件4与第二弹性件7会发生弹性变形。由于第一动触点3与第一静触点6之间的第一开距S1小于第二动触点8与第二静触点5之间的第二开距S2,所以第一动触点3与第一静触点6可以先接触,而第一动触点3与第一静触点6接触时第二动触点8与第二静触点5尚未接触。当第一动触点3与第一静触点6接触时,工作电路闭合。

如图4所示,随着衔铁14的继续转动,第一传动件2与第二传动件9继续转动,第一弹性件4与第二弹性件7可以继续发生弹性形变。此时,因为第一弹性件4上的第一动触点3与第一静触点6已经接触,所以第一传动件2驱动第一自由端4a时,第一动触点3将处于超程状态。随着第二传动件9的继续转动,第二弹性件7可以带动位于第二自由端7a运动,使得第二动触点8与第二静触点5接触。此时,第一动触点3与第一静触点6,以及第二动触点8与第二静触点5形成并联回路。

本实施例中,在继电器300闭合的过程中,第一动触点3与第一静触点6先接触,第二动触点8与第二静触点5后接触。结合图3和图4所示,在第一动触点3与第一静触点6接触的瞬间,二者之间会产生电弧(即拉弧)。在第二动触点8与第二静触点5接触的瞬间,由于第一动触点3与第一静触点6已经接触使得工作电路闭合,因此第二动触点8与第二静触点5被短路,第二动触点8与第二静触点5之间电压差基本为零,所以第二动触点8与第二静触点5之间不会拉弧。

由此,在继电器300闭合的过程中,电弧由拉弧触点(第一动触点3与第一静触点6)承受,通流触点(第二动触点8与第二静触点5)不会被电弧烧蚀。结合图4与图5所示,在功率设备的第二控制信号的触发下,控制电路中的控制开关K1可由闭合变为断开,控制电路分断,电磁铁装置1中的线包11失电不产生电磁场。复位弹簧12逐渐由拉伸状态复位,并向衔铁14提供回复力,使得衔铁14绕转轴13逆时针转动。衔铁14逆时针转动过程中,可以带动第一传动件2与第二传动件9绕转轴13逆时针转动。第一传动件2可以带动第一弹性件4的第一自由端4a远离第二弹性件7的第二固定端7b,第二传动件9可以带动第二弹性件7的第二自由端7a远离第一弹性件4的第一固定端4b。在第一传动件2与第二传动件9带动第一弹性件4与第二弹性件7运动的过程中,第一弹性件4与第二弹性件7逐渐由形变状态恢复原有状态。由于第二动触点8与第二静触点5接触时,第一动触点3与第一静触点6处于超程状态,所以在第一弹性件4与第二弹性件7恢复原有状态的过程中,第二动触点8与第二静触点5先分离。结合图5和图2所示,在第二动触点8与第二静触点5分离之后,第一动触点3与第一静触点6再分离。如图2所示,当第一动触点3与第一静触点6分离时,工作电路分断。

可以理解的是,第一传动件2与第二传动件9沿顺时针方向或者逆时针方向转动,均是基于图示的一种示意性说明。本实施例中,可以将第一传动件2与第二传动件9在继电器300闭合过程中的转动方向称为第一方向,将第一传动件2与第二传动件9在继电器300分断过程中的转动方向称为第二方向,第二方向与第一方向互为反方向。

本实施例中,在继电器300分断的过程中,第二动触点8与第二静触点5先分离,第一动触点3与第一静触点6后分离。结合图5和图2所示,在第二动触点8与第二静触点5分离的瞬间,由于第一动触点3与第一静触点6依然保持接触使得工作电路保持闭合,因此第二动触点8与第二静触点5被短路,第二动触点8与第二静触点5之间电压差基本为零,所以第二动触点8与第二静触点5之间不会拉弧。当第一动触点3与第一静触点6分离时,第一动触点3与第一静触点6之间会拉弧。

由此,在继电器300分断的过程中,电弧由拉弧触点(第一动触点3与第一静触点6)承受,通流触点(第二动触点8与第二静触点5)不会被电弧烧蚀。

综上所述,在继电器300的闭合与分断的过程中,电弧始终产生在拉弧触点之间,而不会产生在通流触点之间,因此电弧由拉弧触点承受,通流触点不会被电弧烧蚀,继电器300的接触电阻始终保持在较低水平。这有利于保证通流触点的寿命与可靠性,从而使得继电器300具有较长的寿命与较高的可靠性。另外,如上文所述,拉弧触点为了提高抗电弧性能,触点材料会掺杂抗电弧材料,故拉弧触点之间的接触电阻较大。

另外,对于工作电路而言,通过使得拉弧触点所在的支路与通流触点所在的支路并联,能够使工作电路的总接触电阻小于任一支路的接触电阻。因此,相较于常规继电器,本实施例的继电器300的总接触电阻较小,使得继电器300的损耗较小。并且,由于继电器300的总接触电阻较小,因此继电器300的发热量也较小,这不仅可以使得继电器300的可靠性与寿命得到保证,而且无需增加复杂的热设计,有利于实现继电器的小型化,降低成本。

本实施例中,通过设计第一弹性件4与第二弹性件7,并在每个弹性件的自由端设置动触点、在固定端设置静触点,可以通过两个弹性件的自由端的运动,实现拉弧触点及通流触点的接触或分离。由于可以通过两个弹性件共同分担使触点接触或分离所需的形变量,使得每个弹性件的形变量可以较小,因此当每个弹性件的长度较小时(弹性件的长度小则刚度大,弹性件不易形变),也能满足每个弹性件的形变量要求。也即,本实施例的方案可以使得每个弹性件的长度较小,有利于实现继电器300的小型化设计,且能保证每个弹性件产生设计所需的形变量,以便实现继电器300的闭合与分断。

如上所述,可以通过使拉弧触点间的第一开距S1小于通流触点间的第二开距S2,实现在继电器300的闭合过程中,拉弧触点先接触、通流触点后接触;在继电器300的分断过程中,通流触点先分离、拉弧触点后分离。在其他实施例中,也可以使得拉弧触点间的第一开距S1大于通流触点间的第二开距S2,并对传动件与弹性件进行结构设计,从而保证拉弧触点先接触后分离、通流触点后接触先分离。下面将进行说明。

如图7所示,在一种实施例中,继电器302的第一传动件2与第二传动件9分别设置于衔铁14的轴心(轴心即转轴13,或者说转轴13的中心线)的相对两侧,第一传动件2可以较长,使得第一传动件2与第一自由端4a连接的一端到轴心的第一距离R1,大于第二传动件9与第二自由端7a连接的一端到轴心的第二距离R2。可以对第一弹性件4做适应性结构设计,使得第一自由端4a到第二弹性件7的第二固定端7b的间距较大,进而使得拉弧触点间的第一开距S1大于通流触点间的第二开距S2。第一距离R1与第二距离R2的差值,以及第一开距S1与第二开距S2的差值,可以根据产品需要进行匹配。

本实施例中,第一传动件2与第二传动件9均可以绕轴心转动,且第一距离R1大于第二距离R2,因此第一传动件2与第一自由端4a相连的一端的转动的线速度较大,第二传动件9与第二自由端7a相连的一端的转动的线速度较小。通过对第一距离R1与第二距离R2的差值,以及第一开距S1与第二开距S2的差值进行合理设计,可以在第一开距S1大于第二开距S2的情况下,使得第一传动件2与第一自由端4a相连的一端率先达到使拉弧触点接触或分离的位置,从而实现拉弧触点先接触后分离。

在以上实施例中,为了对拉弧触点进行防护,可以在其附近增加气压灭弧装置,以熄灭电弧,提升拉弧触点的寿命。下面将进行说明。

图8表示继电器300的局部结构,图9为图8所示结构的A向示意图。如图8和图9所示,继电器300可以包括腔室10,腔室10例如可以由继电器300的壳体或者其他结构件围成。腔室10的腔壁上开设有连通内外的通道10a,除该通道10a外,腔壁上再无其他开孔。第一弹性件4、第一动触点3、第二静触点5、第二弹性件7、第一静触点6和第二动触点8均位于腔室10内。第一传动件2与第二传动件9的一部分也可以位于腔室10内。腔室10内可以设有灭弧栅15,灭弧栅15可以靠近通道10a,并可以靠近第一动触点3与第二静触点5。灭弧栅15可以位于第一动触点3(或者第二静触点5)与通道10a之间。灭弧栅15例如可以包括若干个间隔层叠布置的灭弧栅15片。

参考图9所示,针对大电流灭弧场景,当第一动触点3与第一静触点6之间拉弧时,腔室10内的空气将被电弧加热,使得腔室10内的气压增大,空气将从通道10a处流出腔室10形成气流,气流会将电弧吹向灭弧栅15,灭弧栅15将电弧熄灭。

示意性的,本实施例中的继电器300可以应用于单相系统或者多相系统,多相系统例如可以是三相三线制或者三相四线制。当应用于多相系统时,与第一传动件2连接的第一弹性件4可以有n个,n≥1,n个第一弹性件4可以并排布置,n个第一弹性件4可以同步运动,每个第一弹性件4上的动触点与静触点设计可以相同。与第二传动件9连接的第二弹性件7可以有n个,n个第二弹性件7可以并排布置,n个第二弹性件7可以同步运动,每个第二弹性件7上的动触点与静触点设计可以相同。

该实施例中,一个第一弹性件4上的第一动触点3和第二静触点5,与一个第二弹性件7上的第一静触点6和第二动触点8对应,即一个第一弹性件4上的第一动触点3与一个第二弹性件7上的第一静触点6作为拉弧触点,该第一弹性件4上的第二静触点5与该第二弹性件7上的第二动触点8作为通流触点,这样的拉弧触点与通流触点均具有n组。每组拉弧触点或者每组通流触点中,动触点(或静触点)的数量可以是一个或多个。当第一传动件2与第二传动件9转动时,n组拉弧触点可以同时接触或同时分离,n组通流触点可以同时接触或同时分离,且拉弧触点先接触后分离、通流触点后接触先分离。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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