專利名稱：一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脫扣電磁鐵裝置，尤其涉及一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置。
背景技術(shù)：
目前，在斷路器或控制與保護(hù)開關(guān)電器等類似的智能開關(guān)電器中，都裝有用于脫 扣的脫扣電磁鐵裝置。在短路或過載時，控制部分發(fā)出信號，脫扣電磁鐵裝置能快速斷開電路。脫扣電磁鐵裝置由線圈、銜鐵、鐵芯、彈簧和裝有這些部件的殼體形成，作為開關(guān) 電器內(nèi)部部件，其體積、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)性能直接影響了開關(guān)電器的性能。比較常見的脫扣電磁鐵裝置是螺管式脫扣電磁鐵裝置。由于采用螺管形式，極面 處于螺管線圈內(nèi)部，如需要增大極面或者增加線圈，則脫扣器的體積將會增大很多。同時這 種脫扣電磁鐵裝置外殼是導(dǎo)磁材料，形狀復(fù)雜，加工比較麻煩。現(xiàn)有的脫扣電磁鐵裝置還有采用單線圈形式，主副磁路同向分布，靠調(diào)節(jié)永磁體 位置來實現(xiàn)調(diào)節(jié)保持力大小的結(jié)構(gòu)形式。但是這種結(jié)構(gòu)由于采用單線圈，占用體積就比較 大。在專利文獻(xiàn)US200205879中提及了一種雙線圈形式的脫扣電磁鐵裝置，描述了 裝有磁路極化的永久磁鐵的電磁脫扣裝置，其鐵芯設(shè)計成L型的兩瓣相對而置，線圈被纏 繞在一個U形結(jié)構(gòu)半封閉的絕緣骨架上，并緊貼著磁軛的側(cè)面。上述設(shè)計能有效解決有效減少體積，但是上述技術(shù)方案把線圈、骨架及磁軛需做 成一個整體，不利于生產(chǎn)時檢驗和互換。同時其輔助磁路的氣隙完全取決L型的彎曲尺寸， 無法進(jìn)行后期調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，不僅占用體 積小，且能方便地調(diào)整輔助磁路的氣隙。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種低壓電器的脫扣電磁 鐵裝置，包括銜鐵和鐵芯，所述銜鐵或鐵芯上設(shè)置有線圈，其中，所述銜鐵或鐵芯包括呈方 形狀排列的第一磁軛、第二磁軛、第三磁軛和第四磁軛，所述方形狀鐵芯內(nèi)放置有永久磁鐵 A，所述永久磁鐵A和第三磁軛間形成有第一氣隙，所述永久磁鐵A和第四磁軛間形成有第
二氣隙。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述第一磁軛和第二磁軛為“T”字型的 磁軛，所述第一磁軛和第二磁軛上都設(shè)置有一個線圈及骨架，所述線圈頂住永久磁鐵A。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述第一氣隙和/或第二氣隙間設(shè)置 有可以調(diào)整厚度的不導(dǎo)磁墊片。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述不導(dǎo)磁墊片為不同厚度的銅墊片。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述第三磁軛和第四磁軛上覆上一定厚度的不導(dǎo)磁材料。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述銜鐵外表面包括第一極面和第二 極面，所述第一極面和“T”字型第一磁軛的上表面相對安放，所述第二極面和“T”字型第 二磁軛的上表面相對安放。本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明提供的低壓電器的脫扣電磁鐵裝 置，通過采用方形狀鐵芯減小電磁鐵的體積，所述永久磁鐵A和第三磁軛間、第四磁軛形成 有氣隙以便調(diào)整輔助磁路的氣隙大小。此外，主磁路的第一磁軛和第二磁軛為“T”字型的 磁軛，可以有效增大極面面積，同時可以使線圈和骨架與磁軛自由分離，把線圈和骨架作為 一個獨立的部件進(jìn)行生產(chǎn)檢驗。


圖1為本發(fā)明低壓電器的脫扣電磁鐵裝置整體爆炸示意圖 圖2為本發(fā)明脫扣電磁鐵鐵心爆炸示意圖3為本發(fā)明脫扣電磁鐵的主視剖面圖； 圖4為本發(fā)明脫扣電磁鐵的左視剖面圖； 圖5為本發(fā)明脫扣電磁鐵的俯視剖面圖。
圖中2銜鐵3推桿4彈簧5a第—-極面5b第二極面6a第一磁軛6b第二磁軛7a第一骨架7b第二骨架9a第三磁軛9b第四磁軛IOa第一氣隙
IOb第二氣隙
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。圖3為本發(fā)明脫扣電磁鐵的主視剖面圖；圖4為本發(fā)明脫扣電磁鐵的左視剖面圖； 圖5為本發(fā)明脫扣電磁鐵的俯視剖面圖。請參見圖3、4和5，本發(fā)明提供的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置包括銜鐵2和鐵芯， 所述銜鐵或鐵芯上設(shè)置有線圈，其中，所述鐵芯包括呈方形狀排列的第一磁軛6a、第二磁軛 6b、第三磁軛9a和第四磁軛9b，所述方形狀鐵芯內(nèi)放置有永久磁鐵A，所述永久磁鐵A和第 三磁軛9a間形成有第一氣隙10a，所述永久磁鐵A和第四磁軛9間形成有第二氣隙10b。本發(fā)明提供的脫扣電磁鐵裝置具有一個縱向磁路M和兩個對稱分布的橫向磁路 N。其中縱向磁路M為主磁路，它是脫扣電磁鐵實現(xiàn)功能的基本磁路；橫向磁路N為輔助磁 路，其作用是保持磁鋼不退磁；一定范圍內(nèi)調(diào)整脫扣電磁鐵保持力大小。縱向磁路M是由一個固定部分(下文稱為固定磁路)和一個可動部分(下文稱為銜 鐵2)組成。永久磁鐵A與固定磁路裝在一起，使得永久磁通流過固定磁路。這樣由第一磁 軛6a，第二磁軛6b以及銜鐵2共同構(gòu)成一個主磁通環(huán)Tl。固定磁路包括兩個互相平行的第一磁軛6a，第二磁軛6b，呈扁平狀，中間平面Pa，Pb沿著Y方向伸展，兩個磁軛基本相同的并對稱布置。第一磁軛6a，第二磁軛6b可以做成 “T”字型，把第一極面5a，第二極面5b面積做得相對較大，可以有效提高吸力，也就是說這 樣可以減少脫扣電磁鐵體積。磁軛上面分別放置線圈Cl，C2，作用是當(dāng)線圈中出現(xiàn)一定電 流時，將抵消大部分永磁磁通對銜鐵的作用，使得銜鐵2在反力彈簧作用下斥開。線圈C1，C2分別繞在絕緣的第一骨架7a，第二骨架7b上，在加工生產(chǎn)時可以作為 一個獨立的部件進(jìn)行加工檢測。加工完成后再把磁軛第一磁軛6a，第二磁軛6b6b插入骨架 中去，且由于磁軛6a，6b成“Τ”字型，極面5a，5b部分在裝配時將提供一個定位。然后再在 磁軛6a，6b下端8a，8b處放入永久磁鐵A，永久磁鐵同時頂住線圈使其固定不動。銜鐵2是可以沿著Y方向移動的，并與一個推桿3的一端3a處連接在一起。這個 推桿能驅(qū)動操作機(jī)構(gòu)的脫扣裝置。推桿靠一個彈簧4 (如壓簧)起作用，使銜鐵從固定磁路 的第一極面5a，第二極面5b分離。銜鐵是靠永久磁鐵克服彈簧的反力與固定磁路吸合在一 起的。當(dāng)脫扣電磁鐵線圈通過一定電流時，將使銜鐵2與固定磁路分離，推桿3則在反力彈 簧的作用下脫開。橫向磁路N是一個由固定磁路、第三磁軛9a或第四磁軛9b以及第一氣隙IOa或 第二 IOb組成。橫向磁路N與主磁路M成90°，并且兩個磁路N對稱分布，使主磁路M的磁 通成對稱分布，這樣可以保證銜鐵2的受力始終的Y方向上，使得銜鐵2運動順暢。這樣分 布，可以使脫扣電磁鐵結(jié)構(gòu)更加緊湊，有效縮短Y方向的長度。在線圈通過一定電流時，永 磁磁通只需偏轉(zhuǎn)90°左右的角度即可切換到輔助磁路去。磁路N是輔助磁路，有一區(qū)別主磁路的固定氣隙。當(dāng)銜鐵2與固定磁路接通時，即 主磁路導(dǎo)通，這時永磁產(chǎn)生的磁通大部分從主磁路通過，只有很少一部分從輔助磁路通過， 這樣可以通過控制固定氣隙大小流過輔助磁路和主磁路的磁通，從而保證產(chǎn)品的一致性； 當(dāng)銜鐵2與固定磁路分離，即主磁路斷開，這時永磁產(chǎn)生的磁通大部分從輔助磁路通過，使 得磁鋼在線圈產(chǎn)生的反向磁通中，不容易退磁。第一磁軛6a，第二磁軛6b下端8a，8b處放置著永久磁鐵A，并在磁軛6a，6b兩側(cè) 放置磁軛第三磁軛9a，第四磁軛％，從而確定兩個磁通的偏轉(zhuǎn)磁路T2a，T2b。在磁軛6a，6b 和磁軛9a，9b之間兩個氣隙10a，10b，氣隙延伸的平面與Y方向垂直。這個氣隙用一固定厚 度的銅墊片實現(xiàn)，并且可以選用不同厚度的銅墊片，從而微調(diào)通過偏轉(zhuǎn)磁路T2a，T2b的磁 通。如圖3所示，磁軛9a，9b相平行放置，與磁軛6a，6b組成方形，包住永久磁鐵A，留有兩 個氣隙10a, IOb0上述脫扣電磁鐵工作方式如下當(dāng)線圈中無電流時，銜鐵2是靠永久磁鐵的吸力 克服彈簧的反力與磁軛的5a，5b吸合在一起。永久磁鐵A產(chǎn)生的磁通主要從主磁通環(huán)Tl 中流過，Tl是由磁軛6a，6b還有銜鐵2構(gòu)成。通過一定電流時，線圈產(chǎn)生一個與永久磁鐵 產(chǎn)生磁通相反的磁通，使永久磁鐵的磁通向磁軛9a，9b構(gòu)成的輔助磁路轉(zhuǎn)移；于是永久磁 鐵產(chǎn)生的磁通在包括磁軛6a，6b，氣隙10a，IOb以及磁軛9a，9b的偏轉(zhuǎn)磁通環(huán)T2a，T2b中 流過。因此永久磁鐵不會退磁，彈簧4提供的反力大于第一極面5a、第二極面5b處殘留的 剩磁，于是推動推桿3迅速打開。固定磁路這種帶有極化電磁鐵的特別緊湊的設(shè)計，縮小了 磁系統(tǒng)的尺寸使之變得輕巧，也使脫扣電磁鐵變得靈活。脫扣電磁鐵的對稱結(jié)構(gòu)簡化了制 造和裝配。在具體實施時，可以把銅墊片換成其他不導(dǎo)磁材料；也可以把墊片和第三磁軛9a，第四磁軛9b做成一個零件，即在磁軛9a，9b覆上一定厚度的不導(dǎo)磁材料；也可以不用墊 片，完全靠外部塑料結(jié)構(gòu)來固定住磁軛，保證氣隙大小。 在相同大小的體積(15X12X25mm)狀況下，此脫扣電磁鐵裝置與現(xiàn)有的螺管式 脫扣電磁鐵裝置和單線圈脫扣電磁鐵裝置相比，保持力有明顯的增加。而保持力大則通電 消磁后推桿的作用力和速度都將增大，這樣對開關(guān)性能提升將有很大幫助，經(jīng)試驗使用這 種脫扣器的開關(guān)后機(jī)構(gòu)動作時間(從短路發(fā)生到主觸頭開始斷開所需時間)由原來的5-6ms 縮短到2-3ms。具體的參數(shù)性能對比如下表
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng) 以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，包括銜鐵(2)和鐵芯，所述銜鐵或鐵芯上設(shè)置有線圈，其特征在于，所述鐵芯包括呈方形狀排列的第一磁軛(6a)、第二磁軛(6b)、第三磁軛(9a)和第四磁軛(9b)，所述方形狀鐵芯內(nèi)放置有永久磁鐵A，所述永久磁鐵A和第三磁軛(9a)間形成有第一氣隙(10a)，所述永久磁鐵A和第四磁軛(9b)間形成有第二氣隙(10b)。
2.如權(quán)利要求1所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述第一磁軛(6a)和第二磁軛 (6b)為“T”字型的磁軛，所述第一磁軛(6a)和第二磁軛(6b)上都設(shè)置有一個線圈及骨架， 所述線圈頂住永久磁鐵A。
3.如權(quán)利要求1或2所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述第一氣隙(IOa)和/或 第二氣隙(IOb)間設(shè)置有可以調(diào)整厚度的不導(dǎo)磁墊片。
4.如權(quán)利要求3所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述不導(dǎo)磁墊片為不同厚度的 銅墊片。
5.如權(quán)利要求1或2所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述第三磁軛(9a)和第四 磁軛(9b)上覆上一定厚度的不導(dǎo)磁材料。
6.如權(quán)利要求2所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述銜鐵(2)外表面包括第一極 面(5a)和第二極面(5b)，所述第一極面(5a)和“Τ”字型第一磁軛(6a)的上表面相對安 放，所述第二極面(5b)和“T”字型第二磁軛(6b)的上表面相對安放。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，包括銜鐵和鐵芯，所述銜鐵或鐵芯上設(shè)置有線圈，其中，所述鐵芯包括呈方形狀排列的第一磁軛、第二磁軛、第三磁軛和第四磁軛，所述方形狀鐵芯內(nèi)放置有永久磁鐵A，所述永久磁鐵A和第三磁軛間形成有第一氣隙，所述永久磁鐵A和第四磁軛間形成有第二氣隙。本發(fā)明提供的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，不僅占用體積小，且能方便地調(diào)整輔助磁路的氣隙。
文檔編號H01H71/32GK101923995SQ201010258778
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者奚泓, 曾萍, 林建榮, 賈峰 申請人:上海電科電器科技有限公司;江蘇凱隆電器有限公司;蘇州萬龍電氣集團(tuán)股份有限公司