專利名稱：一種繼電器單極性永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于繼電器領(lǐng)域。尤其屬于一種繼電器單極性 永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
電磁繼電器的結(jié)構(gòu)一般包括電磁系統(tǒng)、接觸系統(tǒng)、連 接支架、外罩組合等組成。
電磁系統(tǒng)是將外加的激勵電能通過磁路系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為機(jī) 械能的機(jī)構(gòu)，一般包括激勵線圈、磁回路零件、運(yùn)動銜鐵
等部件；接觸系統(tǒng)是利用電磁系統(tǒng)提供的機(jī)械能實(shí)現(xiàn)負(fù)載 切換的機(jī)構(gòu)， 一般有支撐基座、接觸簧片組等部件組成； 連接支架是將電磁系統(tǒng)和接觸系統(tǒng)連成整體的部件，其結(jié) 構(gòu)強(qiáng)度直接影響繼電器的抗沖振性能；外罩組合是實(shí)現(xiàn)繼 電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)密封的關(guān)鍵部件，除能實(shí)現(xiàn)密封功能外，還 能實(shí)現(xiàn)繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的磁屏蔽功能。
電磁系統(tǒng)是整個繼電器的核心部分，電磁系統(tǒng)的效率 和穩(wěn)定性是提高繼電器整機(jī)性能的關(guān)鍵，隨著繼電器使用 環(huán)境要求的日益提高，常規(guī)電磁式的電磁系統(tǒng)已不能滿足 其使用要求，因此，永久磁鋼進(jìn)入繼電器的結(jié)構(gòu)中，逐漸 取代常規(guī)的復(fù)原彈簧成為繼電器中的關(guān)鍵零件。
一般采,用永久磁鋼作為激勵源的電磁系統(tǒng)包括平衡力 式電磁系統(tǒng)、橋式電磁系統(tǒng)和差動式電磁系統(tǒng)等，隨著繼 電器使用要求的日益提高，這幾種電磁系統(tǒng)已不能滿足設(shè)計(jì)選用的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種繼電器單極性永磁激勵雙穩(wěn) 態(tài)電磁系統(tǒng)，在現(xiàn)有永磁激勵電磁系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對各零 部件的相對位置進(jìn)行調(diào)整，對電磁系統(tǒng)的磁回路進(jìn)行拆分、 重組，設(shè)計(jì)出一種新型的單極性永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)， 以滿足特辨設(shè)計(jì)條件的需求，為繼電器電磁的設(shè)計(jì)選型提 供更大的選用范圍。
本發(fā)明的內(nèi)容如下
1) 兩個激勵線圈采用臥式結(jié)構(gòu)
激勵線圈是繼電器電磁系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其布局形 式?jīng)Q定了繼電器的整體結(jié)構(gòu)形式和整機(jī)性能。本發(fā)明中的 兩個激勵線圈采用同軸向的布局結(jié)構(gòu)，線圈產(chǎn)生的磁場方 向相反，繼電器工作過程中，通過給不同的線圈施加規(guī)定 的激勵電壓實(shí)現(xiàn)繼電器的切換。
2) 永久磁鋼采用刀口式單極性結(jié)構(gòu)
本發(fā)明中的永久磁鋼采用單極性結(jié)構(gòu)，即只存在一個N
極和一個s:極。磁鋼的一端采用刀口式的結(jié)構(gòu)，刀口上可 根據(jù)使用的要求適當(dāng)增加圓弧過渡，以增加磁鋼的耐磨能 力和力學(xué)性能，刀口所在的磁極可根據(jù)設(shè)計(jì)時線圈的激勵
方向自行選用；另一端可根據(jù)繼電器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行 任意設(shè)計(jì)，以不破壞電磁系統(tǒng)的磁回路為原則，可設(shè)計(jì)成 圓弧形、平面型或其他形狀。
3) 兩個線圈采用單獨(dú)的鐵心、軛鐵 繼電器電磁系統(tǒng)的鐵心、軛鐵是增強(qiáng)和集中線圈產(chǎn)生
磁通的零件，是電磁系統(tǒng)磁回路中的關(guān)鍵零件。本發(fā)明中的鐵心、軛鐵采用分段結(jié)構(gòu)，兩個激勵線圈分別擁有單獨(dú) 的鐵心和軛鐵，兩個鐵心、軛鐵單獨(dú)工作，形成單獨(dú)的磁回路。
4) 銜鐵中間支撐在磁鋼的刀口上，兩端分別與兩軛鐵 工作接觸本發(fā)明中的銜鐵根據(jù)實(shí)際要求設(shè)計(jì)成平板形或中 間成V字形，其中平板銜鐵需采用單獨(dú)的轉(zhuǎn)軸和軸支撐零 件來約束銜鐵旋轉(zhuǎn)中心，V形銜鐵可直接將V形部位支撐在 磁鋼刀口上，或采用單獨(dú)的轉(zhuǎn)軸和軸支撐零件的約束下使 銜鐵旋轉(zhuǎn)。銜鐵的兩端按照繼電器所處的狀態(tài)分別與兩軛 鐵的工作面接觸，形成單獨(dú)的磁回路。
5) 磁鋼、兩個線圈、兩個軛鐵通過兩個鐵心連接在同 一水平軸線上
在本發(fā)明的電磁系統(tǒng)中，磁鋼處于整個部件的中心位 置，兩個線圈分別處于磁鋼的兩側(cè)，兩個軛鐵處于兩個線 圈的外側(cè)，磁鋼、線圈、軛鐵零件通過鉚裝在鐵心上實(shí)現(xiàn) 結(jié)構(gòu)的組裝，并確保所有零件處在以鐵心軸心為中心的同 一軸線上。
采用本技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
對常規(guī)永磁激勵電磁系統(tǒng)進(jìn)行拆分、重組，設(shè)計(jì)出一 種新型結(jié)構(gòu)的單極性永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)。解決了差
動式電磁系統(tǒng)零件加工困難的問題；解決了平衡力式電磁 系統(tǒng)裝配精度要求過高的難題；解決了橋式電磁系統(tǒng)裝配 困難、裝配效率過低的問題。 四

圖1系本發(fā)明的繼電器單極性永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系 統(tǒng)中磁鋼結(jié)構(gòu)視2系本發(fā)明的繼電器單極性永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系 統(tǒng)中V字形銜鐵結(jié)構(gòu)視圖
圖'3系本發(fā)明的繼電器單極性永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系 統(tǒng)中電磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)視圖
圖中l(wèi)-軛鐵、2-線圈、3-鐵心、4-磁鋼、4a-刀口、 5-銜鐵
五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述
圖l,本發(fā)明中磁鋼視圖，磁鋼4采用單極性永久磁 鋼結(jié)構(gòu)， 一端加工成刀口4a結(jié)構(gòu)，刀口4a上適當(dāng)增加圓 弧過渡，以便支撐銜鐵5的旋轉(zhuǎn)中心；磁鋼4的另一端可 根據(jù)繼電器設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)成圓弧形、平面形或其他形狀。 磁鋼4的極性可根據(jù)繼電器激勵線圈的磁通方向進(jìn)行設(shè)計(jì)。
圖2系本發(fā)明中V字形銜鐵視圖，銜鐵5結(jié)構(gòu)可為平 板形或V字形結(jié)構(gòu)，其中v字形銜鐵如圖所示，平板銜鐵 圖中未畫出，V字形尖端的部位應(yīng)處于整個銜鐵5的中心， 使整個銜鐵5達(dá)到高度的對稱，以保證銜鐵5工作時兩端 的受力相等。
圖3系本發(fā)明中電磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，磁鋼4、線圈2、軛 鐵1分別處于同一軸線上，通過中間的鐵心3形成整體， 通過外加的結(jié)構(gòu)連接片增加整體電磁系統(tǒng)的強(qiáng)度。V字形銜 鐵的V字形中心直接支撐在磁鋼4的刀口 4a上，或通過在 外加的轉(zhuǎn)軸和軸支撐零件的約束下使銜鐵5旋轉(zhuǎn)。
激勵線圈2不加電時，磁鋼4產(chǎn)生的磁通由磁鋼的N 極出發(fā)經(jīng)過'鐵心3，軛鐵1、銜鐵5再回到磁鋼的S極，形 成有效的磁'回路，通過磁場的作用對銜鐵產(chǎn)生電磁吸力，
7使銜鐵保持在現(xiàn)有的狀態(tài)；當(dāng)給磁鋼4磁場經(jīng)過的鐵心3 上的線圈2施加規(guī)定方向的電壓時，激勵線圈2產(chǎn)生的磁 通與磁鋼4的磁通方向相反，可以克服磁鋼4產(chǎn)生的磁通， 并驅(qū)動銜鐵5向另一方向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)繼電器的正常工作； 撤去線圈2激勵電壓，磁鋼4會在另一側(cè)的鐵心3、軛鐵1 和銜鐵5中形成磁回路，將銜鐵5保持現(xiàn)有狀態(tài)，不發(fā)生 回復(fù)，若要使銜鐵5回復(fù)，需給電磁系統(tǒng)的另一個線圈2 施加規(guī)定的激勵電壓。
8
權(quán)利要求
1、一種繼電器單極性永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)，包括軛鐵(1)、激勵線圈(2)、鐵心(3)、永久磁鋼(4)、銜鐵(5)構(gòu)成，其特征在于本單極性永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)設(shè)置兩個臥式結(jié)構(gòu)的激勵線圈(2)；永久磁鋼(4)是刀口式單極性結(jié)構(gòu)；兩個線圈都有對應(yīng)的單獨(dú)的鐵心(3)、軛鐵(1)；銜鐵(5)為對稱結(jié)構(gòu)，其中間支撐在磁鋼的刀口上，兩端分別與兩軛鐵(1)工作接觸；磁鋼(4)、兩個線圈(2)、兩個軛鐵(1)通過兩個鐵心連接在同一水平軸線上。
2、 按權(quán)利要求1所述的一種繼電器單極性永磁激勵雙 穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)，其特征在于兩個激勵線圈(2)采用同軸 向的布局結(jié)構(gòu)，并使線圈(2)產(chǎn)生的磁場方向相反，繼電 器工作過程中，通過給不同的線圈(2)施加規(guī)定的激勵電 壓實(shí)現(xiàn)繼電器的切換。
3、 按權(quán)利要求1所述的一種繼電器單極性永磁激勵雙 穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)，其特征在于永久磁鋼(4)采用單極性結(jié) 構(gòu)，即只存在一個N極和一個S極；永久磁鋼(4)的一端 采用刀口式的結(jié)構(gòu)，刀口 (4a)上根據(jù)使用的要求增加圓 弧過渡，以增加磁鋼(4)的耐磨能力和力學(xué)性能，刀口(4a) 所在的磁極可根據(jù)設(shè)計(jì)時線圈(2)的激勵方向自行選用； 永久磁鋼('4)的另一端可根據(jù)繼電器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì) 成圓弧形、平面型或其他形狀。
4、 按權(quán)利要求1所述的一種繼電器單極性永磁激勵雙 穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)，其特征在于鐵心(3)、軛鐵(1)采用分段結(jié)構(gòu)，兩個激勵線圈(2)分別擁有單獨(dú)的鐵心(3)和 軛鐵(1)，兩個鐵心(3)、軛鐵(1)單獨(dú)工作，形成單獨(dú) 的磁回路。
5、 按權(quán)利要求1所述的一種繼電器單極性永磁激勵雙 穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)，其特征在于銜鐵(5)可根據(jù)實(shí)際要求設(shè)、計(jì)成平板形或中間成V字形，其中平板銜鐵(5)需采用單 獨(dú)的轉(zhuǎn)軸和軸支撐零件來約束銜鐵旋轉(zhuǎn)中心，V形銜鐵(5) 可直接將V形部位支撐在磁鋼刀口 (4a)上，或采用單獨(dú) 的轉(zhuǎn)軸和軸支撐零件的約束下使銜鐵(5)旋轉(zhuǎn)，銜鐵(5) 的兩端按照繼電器所處的狀態(tài)分別與兩軛鐵(1)的工作面 接觸，形成,單獨(dú)的磁回路。
6、 按權(quán)利要求1所述的一種繼電器單極性永磁激勵雙 穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)，其特征在于電磁系統(tǒng)中，磁鋼(4)處于 整個部件的''中心位置，兩個線圈分別處于磁鋼(4)的兩側(cè)， 兩個軛鐵(1)處于兩個線圈(2)的外側(cè)，磁鋼(4)、線 圈(2)、軛鐵(1)這些零件通過鉚裝方式，在鐵心(3) 上實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的組裝，并確保所有零件處在以鐵心(3)軸心 為中心的同一軸線上。
7、 按權(quán)利要求5所述的一種繼電器單極性永磁激勵雙 穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)，其特征在于V形銜鐵(5)的V字形尖端 部位，應(yīng)處于整個銜鐵(5)的中心，使整個銜鐵(5)達(dá) 到高度的對稱，以保證銜鐵(5)工作時兩端受力相等。
全文摘要
一種繼電器單極性永磁激勵雙穩(wěn)態(tài)電磁系統(tǒng)，由軛鐵、激勵線圈、鐵心、永久磁鋼、銜鐵構(gòu)成，兩個激勵線圈采用臥式同軸向結(jié)構(gòu)；永久磁鋼采用刀口式單極性結(jié)構(gòu)；兩個線圈采用單獨(dú)的鐵心、軛鐵分段結(jié)構(gòu)，兩個激勵線圈分別有單獨(dú)的鐵心軛鐵，并單獨(dú)工作，形成單獨(dú)磁回路；銜鐵為對稱結(jié)構(gòu)，中間支撐在磁鋼的刀口上，兩端分別與兩軛鐵工作接觸；磁鋼、兩線圈、兩個軛鐵通過兩鐵心連接在同一水平軸上。解決了差動式、平衡式、橋式電磁系統(tǒng)存在的固有缺點(diǎn)。
文檔編號H01H51/00GK101527225SQ20081006864
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者王凌志 申請人:貴州航天電器股份有限公司