关键词 电磁接触器 模块化 系列化 设计
前 言
由于电力及内燃机车主电路电压较高，电流较大，因此用于接通和开断主电路的接触器必须具有较大的开距和触头接触压力，以防止触头温升过高，并保证触头断开时有足够的灭弧和绝缘能力。电空接触器以压缩空气作为动力，完全满足这些要求，因而广泛应用于电力及内燃机车主回路中。但电空接触器也有其天生的弱点(1)它的关键部件之一橡胶皮碗在温度剧烈变化时极易软化或变硬，并与气缸间的配合变坏，致使电器动作失灵，从而产生故障；(2)它用压缩空气作为动力，风管管路复杂，在一定程度上影响了电器的可靠性；(3)它对使用环境有一定的特殊要求。
正是由于电空接触器的上述弱点，在国外，机车主电路已广泛采用电磁接触器。随着轨道交通技术的快速发展，机车主电路用电磁接触器来取代电空接触器已成为发展趋势之一。同时城市地铁、油田钻井、电镀、风力发电等行业也需要大功率直流电磁接触器。因此，开发新型的电磁接触器已刻不容缓。
1 设计原则
1．1采用模块化的设计思路，为产品的系列化打下良好的基础
目前电器的设计和生产正朝着标准化、通用化、系列化方向发展，很多国外企业，如瑞士的赛雪龙公司、德国的沙尔特宝公司都有许多成功的范例。因此我们开发的电磁接触器在全面吸收国外同类产品优秀设计思想的前提下，全面导入了模块化设计理念，这样做不但为后续系列化产品开发奠定了坚实的基础，也达到了优化设计和降低开发成本的目的。
1．2 采用国际．正顶尖的三维设计软件Pro/E作为开发工具
该电磁接触器所用模具较多，且多数模具结构复杂，精度要求高，初步估计模具费用近百万元左右。因此对设计尺寸的准确性提出了极高的要求，同时迫于市场的压力，设计周期必须大幅压缩。我们原来使用AutoCAD2000版本作为设计软件，但二维软件在进行 复杂结构设计时过于依赖人为因素的天生缺陷让我们选择了Pro/E作为开发工具，可大大杜绝人为错误，缩短开发周期，节约开发成本。
1．3对产品的各零部件设计和生产提出严格要求，确保产品的内在性能及外观质量。该电磁接触器是今后接触器系列化的基础电器，它的成功与否，不仅关系到该电磁接触器能否在机车主电路市场占据优势，而且关系到今后接触器系列产品的成败。因此，我们对该电磁接触器从图纸设计到模具的制作、零部件的制造提出了严格的要求，以确保整个电器的高性能、高质量以及外形的美观。
2．主要组成(图1)
3．结构及性能特点
3．1结构模块化，易于实现系列化该电磁接触器由触头单元、驱动机构、具有吹弧线圈的灭弧罩、辅助触头、外壳五大模块组成。触头单元的不同组合会得到不同的额定电流、额定电压值，配以相应的灭弧罩及外壳就可组成不同额定电流(400～1500A)、额定电压(750～3000V)的接触器，从而实现产品的系列化。
3．2电磁。电空两用
驱动机构既可以是带驱动杆的螺管线圈方式的电磁驱动，又可以采用电空阀和气缸配套的压缩空气驱动方式，做到电磁驱动与电空驱动的方便互换。
3．3交流、直流两用
该电磁接触器灭弧系统中吹弧线圈的铁芯采用硅钢片绕制成圆柱状，而非用电工纯铁棒车制而成的，该形状铁芯适用于交流电器；灭弧方式采用金属去离子栅灭弧方式。从结构上满足了交直流两类工况的需求。
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