專利名稱：解決電磁式礦燈短路保護器動作電流設定值問題的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及礦燈短路保護器，具體為一種用于解決礦燈短路保護器的動作電流值難以設定這一特定問題的方法，以及實現該方法的具體裝置。
礦燈短路保護器是目前井下必須使用的一種安全保護裝置，用于防止因礦燈短路電流過大產生火花而造成的危險。目前，礦燈短路保護器有電子式、熔斷式、電磁式。電子式保護器安全性能差，直流電阻大、成本高且體積大，難以推廣使用。熔斷式保護器只能一次性使用，在井下發生礦燈短路時，熔絲熔斷后，工人不允許自行更換，使用不便。電磁式保護器其內有一電磁線圈，電磁線圈產生一磁場，當礦燈發生短路，其短路電流達到設定的動作電流值時，電磁線圈通過磁力使相應的觸點動作，將一電壓線圈串進回路，從而限制短路電流，該電磁式保護器雖具有許多優良的性能，但其存在短路動作電流難以設定的問題。從應用的角度，其短路動作電流當然越小越好，按照國家安全標準其設定值應在7A以下，但在實際使用中，礦燈的蓄電池需要充電，其瞬時充電電流也很大，可達6-8A，因此，如果保護器短路動作電流值設定過小，或即使按國家標準最大設定在7A，礦燈在充電時，其充電電流也可能超過該設定值，產生誤動作而無法充電，這是電磁式保護器存在的最大問題，也是影響其推廣使用的致命缺陷，目前，未發現有效的解決方法。
本發明的目的就是針對電磁式保護器存在的上述缺陷，給出一種解決礦燈短路保護器短路動作電流難以設定問題的方法，以及實現該方法的具體裝置。
本發明是采用如下措施實現的該方法包含一個由電磁線圈產生的磁場，在該磁場內增加一個與礦燈短路時電磁線圈產生的磁場方向相同、與礦燈充電時電磁線圈產生的磁場方向相反的恒定磁場。現有的電磁式保護器雖然在短路和充電時，通過電磁線圈的電流方向不同，但只要其電流值達到設定的動作值都會使保護器產生動作，因此，不能兩者兼顧。本發明在現有電磁式礦燈保護器的電磁線圈產生的磁場內增設一恒定磁場，由于該恒定磁場的方向與短路電流產生的磁場方向相同，兩者疊加，使得相對較小的短路電流就能達到保護器動作所需的磁場強度，使保護器動作；該恒定磁場與充電電流產生的磁場方向相反，充電電流產生的磁場首先要克服該恒定磁場，因此，需有相對較大的充電電流才可達到保護器的動作電流值，這樣，增大了短路電流與充電電流之間的差，即可實現盡可能使短路動作電流小，使充電電流大的目的。本發明所述的恒定磁場可由永久磁鐵產生，也可由蓄電池供電的直流線圈產生，兩者皆可實現本發明的目的。本發明在現有電磁式礦燈短路保護器的基礎上，給出了實現本發明所述方法的具體裝置。
本發明所述的方法構思合理、新穎、巧妙，效果明顯。實現該方法的裝置結構緊湊，體積小，成本低，易于推廣使用。
圖1為實現本發明所述方法的裝置的結構圖；圖2為永久磁體固定位置示意圖；圖3為永久磁體固定位置示意圖；圖4為永久磁體固定位置示意圖
圖5為永久磁體固定位置示意圖；圖6為裝置中的骨架結構圖；圖7為圖6的右視圖；圖8為圖6的俯視圖；圖9為裝置內部電路連接原理圖；結合附圖對實現本發明所述方法的裝置描述如下該裝置———恒磁式礦燈短路保護器包含殼體13，殼體內設有其上繞有電流線圈1和電壓線圈2的骨架3，骨架內設有鐵心4，與鐵心固定設有靜銜鐵5，在靜銜鐵和骨架上分別固定有一端相錯于鐵心正上方的動、靜觸片7、8，動觸片上固定有動銜鐵6，動、靜觸片相錯部分的相對端面上對應地固定有動、靜觸頭9、10，與電流線圈的同名端相連有引出線11，與靜銜鐵、動觸片相連有引出線15，其電流線圈與電壓線圈串聯，由動、靜觸頭組成的觸點并聯于電壓線圈兩端，本裝置在形成線圈磁路的任一組成部件的任一位置上固定有其磁通與礦燈短路時線圈產生的磁通方向相同，與蓄電池充電時線圈產生的磁通方向相反的永久磁體12(該裝置選用了永久磁鐵產生恒定磁場)。滿足上述條件，永久磁體可固定于靜銜鐵的內、外側、底部及動銜鐵的上部。由于保護器要求體積不能太大，因此，增設的永久磁體的體積受一定限制，該裝置的永久磁體選用磁性強的釹鐵硼磁體。該裝置的骨架采用了特殊結構(如圖所示)，便于銜鐵、觸片、引線等的固定安裝，使整機結構更緊湊，體積更小，便于固定于蓄電池上。使用時，該保護器串接于礦燈回路，當礦燈發生短路，其短路電流達到或超過動作電流值時，動銜鐵被磁力吸下，使觸點斷開，電壓線圈的大電阻充分限制其短路電流，從而避免短路電流過大引起火花。礦燈蓄電池充電時，只要其充電電流不超過充電動作電流，就可正常充電。
下面給出一具體樣機的外型尺寸及性能指標。其外型尺寸長*寬*厚為24*13*9毫米，磁體尺寸為6.5*5*1.2，其短路動作電流值降至5A以下，充電動作電流提高至15A以上。
權利要求
1.一種解決電磁式礦燈短路保護器動作電流設定值問題的方法，包含一個由電磁線圈產生的磁場，其特征為在該磁場內增加一個與礦燈短路時電磁線圈產生的磁場方向相同、與礦燈充電時電磁線圈產生的磁場方向相反的恒定磁場。
2.如權利要求1所述的解決電磁式礦燈短路保護器動作電流設定值問題的方法，其特征為恒定磁場由永久磁鐵產生。
3.如權利要求1所述的解決電磁式礦燈短路保護器動作電流設定值問題的方法，其特征為恒定磁場由礦燈蓄電池供電的直流線圈產生。
4.實現如權利要求1所述方法的裝置，包含殼體(13)，殼體內設有其上繞有電流線圈(1)和電壓線圈(2)的骨架(3)，骨架內設有鐵心(4)，與鐵心固定設有靜銜鐵(5)，在靜銜鐵和骨架上分別固定有一端相錯于鐵心正上方的動、靜觸片(7)、(8)，動觸片上固定有動銜鐵(6)，動、靜觸片相錯部分的相對端面上對應地固定有動、靜觸頭(9)、(10)，與電流線圈的同名端相連有引出線(11)，與靜銜鐵、動觸片相連有引出線(15)，其電流線圈與電壓線圈串聯，由動、靜觸頭組成的觸點并聯于電壓線圈兩端，其特征為在形成線圈磁路的任一組成部件的任一位置上固定有其磁通與礦燈短路時線圈的磁通方向相同，與蓄電池充電時線圈磁通方向相反的永久磁體(12)。
5.如權利要求4所述的恒磁式礦燈短路保護器，其特征為永久磁體(12)為釹鐵錋磁體。
6.如權利要求4、5所述的恒磁式礦燈短路保護器，其特征為磁體(12)固定于靜銜鐵的內側。
7.如權利要求4、5所述的恒磁式礦燈短路保護器，其特征為磁體(12)固定于靜銜鐵的外側。
8.如權利要求4、5所述的恒磁式礦燈短路保護器，其特征為磁體(12)固定于靜銜鐵的底部。
9.如權利要求4、5所述的恒磁式礦燈短路保護器，其特征為磁體(12)固定于動銜鐵的上部。
全文摘要
本發明涉及電磁式礦燈短路保護器,具體為解決該保護器的短路動作電流難以設定問題的方法及實現該方法的裝置。本發明所述的方法是在現有電磁式保護器電磁線圈產生的磁場內增加一個與短路時電磁線圈產生的磁場方向相同、與充電時電磁線圈產生的磁場方向相反的恒定磁場。本發明所述的方法構思合理、新穎、巧妙,效果明顯。實現該方法的裝置結構緊湊,體積小,成本低,易于推廣使用。
文檔編號H01H81/00GK1264150SQ0010209
公開日2000年8月23日 申請日期2000年3月11日 優先權日2000年3月11日
發明者曲凌, 曹云新, 李長錄 申請人:曲凌