一種帶永磁雙穩(wěn)態(tài)拍合式電磁繼電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于繼電器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁繼電器在自動控制系統(tǒng)及電子設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用，研究繼電器的一些性能十分重要。為了使繼電器的靈敏度、功耗、重量等性能提升，通常在電磁繼電器內(nèi)部使用永磁體。拍合式繼電器在日常生活、民用、鐵路中是比較常用的，并且大多是單穩(wěn)態(tài)繼電器，而單穩(wěn)態(tài)繼電器由于在吸合或釋放狀態(tài)下還要保持線圈通電，所以其功耗較大，且線圈容易發(fā)熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了減小繼電器功耗，克服繼電器靜態(tài)保持力不夠、抗振性差、觸點彈跳嚴重的問題，本發(fā)明提供了一種帶永磁雙穩(wěn)態(tài)拍合式電磁繼電器。
[0004]—種帶永磁雙穩(wěn)態(tài)拍合式電磁繼電器，它包括軛鐵、線圈、鐵芯、極面、永磁體和銜鐵，
[0005]所述軛鐵為直角L型結(jié)構(gòu)，
[0006]銜鐵為鈍角L型結(jié)構(gòu)，銜鐵倒扣在軛鐵的頂部，且所述銜鐵以自身L型結(jié)構(gòu)的拐角處為支點繞軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的立板頂部轉(zhuǎn)動，鐵芯位于銜鐵與軛鐵之間，且所述鐵芯豎直固定在軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的底板上表面，線圈纏繞在鐵芯上組成線圈組，極面固定在鐵芯的頂部，所述線圈與極面之間留有空隙，線圈與軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的底板上表面之間留有空隙，
[0007]永磁體豎直固定在軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的立板與鐵芯之間，永磁體為長方體結(jié)構(gòu)，所述長方體結(jié)構(gòu)的上、下端分別為N極和S極；永磁體與軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的立板側(cè)面平行且接觸，永磁體下端的S極與軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的底板相接觸，
[0008]軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的立板上設(shè)有非導(dǎo)磁段，且非導(dǎo)磁段的上下邊界位置位于永磁體的上下邊界范圍內(nèi)，
[0009]銜鐵的L型結(jié)構(gòu)的立板的下邊界位于非導(dǎo)磁段的下邊界的下方。
[0010]工作原理分析:
[0011]本發(fā)明所述的一種帶永磁雙穩(wěn)態(tài)拍合式電磁繼電器含有永磁5，其是電磁系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，電磁系統(tǒng)含有一小一大兩個工作氣隙，釋放位置時，小氣隙處的磁通必然大于大氣隙處的磁通，小氣隙處的磁場力大于大氣隙處磁場力，此時銜鐵6與軛鐵I側(cè)面接觸，繼電器保持釋放狀態(tài)。
[0012]當線圈2施加正向脈沖時，繼電器內(nèi)部磁場方向如圖6中線路所示，此時電磁吸力開始增大，線圈2所產(chǎn)生的磁場方向與小氣隙處永磁的磁場方向相反，并且與大氣隙處的永磁磁場方向相同，直到釋放位置下銜鐵組初始的保持力與反力之差大于O時，銜鐵6組開始轉(zhuǎn)動，直至銜鐵6與極面4相接觸，到達吸合位置，完成吸合過程，如圖7所示。
[0013]當線圈2斷電時，電磁吸力下降，永磁回路同樣有一大一小兩個氣隙回路，如圖7中線路所示，小氣隙回路在銜鐵6頂部產(chǎn)生的吸力要大于大氣隙回路在銜鐵6側(cè)面產(chǎn)生的吸力，故銜鐵6能保持吸合狀態(tài)。
[0014]當線圈2施加反向脈沖時，繼電器內(nèi)部磁場方向如圖7所示，此時電磁吸力開始反向增大，線圈2所產(chǎn)生的磁場方向與路徑I的磁場方向相反，并且與路徑2的磁場方向相同，直到銜鐵6側(cè)面的吸力大于銜鐵6頂部的吸力，再配合繼電器反力的作用，銜鐵6組開始轉(zhuǎn)動，直至銜鐵6側(cè)面與軛鐵I側(cè)面相接觸，到達釋放位置，完成釋放過程，如圖6所示。
[0015]當線圈2斷電時，電磁吸力下降，永磁回路有一大一小兩個氣隙回路，如圖6中永磁大稀奇磁通回路和永磁小氣隙磁通回路所示，小氣隙的吸力要遠大于大氣隙的吸力，所以繼電器銜鐵側(cè)面的吸力要遠大于銜鐵頂部的吸力，故銜鐵能保持釋放狀態(tài)。
[0016]為解決功耗大的問題，可以采用雙穩(wěn)態(tài)繼電器中的磁保持繼電器在吸合或釋放狀態(tài)下通過永磁吸力使銜鐵保持在穩(wěn)定狀態(tài)，線圈此時不需要通電，所以它的功耗小，線圈也不會發(fā)熱。
[0017]本發(fā)明帶來的有益效果是，本發(fā)明專利采用含永磁磁系統(tǒng)，改進了拍合式繼電器靜態(tài)保持力不夠、抗振性差、觸點彈跳嚴重等不足。由于繼電器在銜鐵改變穩(wěn)定狀態(tài)時只是向線圈施加正反向脈沖，當繼電器處于穩(wěn)定狀態(tài)時線圈內(nèi)并沒有電流，而是通過永磁磁通產(chǎn)生吸力來保持穩(wěn)定狀態(tài)，所以繼電器功耗小。并且通過永磁體與其對應(yīng)的工作氣隙相互配合，加大了在吸合與釋放穩(wěn)態(tài)位置時的保持力，提高了繼電器的可靠性，減小了繼電器在振動下誤動作的可能，同時減小觸點彈跳，提高繼電器的電壽命。
【附圖說明】
[0018]圖1是【具體實施方式】一所述的一種帶永磁雙穩(wěn)態(tài)拍合式電磁繼電器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1的右視圖；
[0020]圖3是圖1的俯視圖；
[0021]圖4是線圈2、鐵芯3、極面4和輒鐵I的位置配合不意圖；
[0022]圖5是永磁體5的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是釋放位置時磁通回路示意圖；
[0024]圖7是吸合位置時磁通回路示意圖；
[0025]圖8是采用本發(fā)明所述的電磁繼電器的吸反力配合圖；圖中，A曲線為正向605安匝吸力曲線，B曲線為吸合電壓吸力曲線，C曲線為反力曲線，D曲線為釋放電壓吸力曲線，E曲線為O安匝吸力曲線，F(xiàn)曲線為反向605安匝吸力曲線。
【具體實施方式】
[0026]【具體實施方式】一:參見圖1至5說明本實施方式，本實施方式所述的一種帶永磁雙穩(wěn)態(tài)拍合式電磁繼電器，它包括軛鐵1、線圈2、鐵芯3、極面4、永磁體5和銜鐵6，
[0027]所述軛鐵I為直角L型結(jié)構(gòu)，
[0028]銜鐵6為鈍角L型結(jié)構(gòu)，銜鐵6倒扣在軛鐵I的頂部，且所述銜鐵6以自身L型結(jié)構(gòu)的拐角處為支點繞軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板頂部轉(zhuǎn)動，鐵芯3位于銜鐵6與軛鐵I之間，且所述鐵芯3豎直固定在軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的底板上表面，線圈2纏繞在鐵芯3上組成線圈組，極面4固定在鐵芯3的頂部，所述線圈2與極面4之間留有空隙，線圈2與軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的底板上表面之間留有空隙，
[0029]永磁體5豎直固定在軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板與鐵芯3之間，永磁體5為長方體結(jié)構(gòu)，所述長方體結(jié)構(gòu)的上、下端分別為N極和S極；永磁體5與軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板側(cè)面平行且接觸，永磁體5下端的S極與軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的底板相接觸，
[0030]軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板上設(shè)有非導(dǎo)磁段7，且非導(dǎo)磁段7的上下邊界位置位于永磁體5的上下邊界范圍內(nèi)，
[0031]銜鐵6的L型結(jié)構(gòu)的立板的下邊界位于非導(dǎo)磁段7的下邊界的下方。
[0032]本實施方式中，線圈的上端與極面之間和線圈的下端與軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的底板之間存在空隙，線圈的上端與極面之間的空隙用于線圈頂部的封裝和加一層塑料蓋，線圈的下端與軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的底板之間的空隙用于在軛鐵的L型結(jié)構(gòu)的底板上加一層塑料外殼與線圈相隔開。
[0033]【具體實施方式】二:參見圖6和圖7說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】一所述的一種帶永磁雙穩(wěn)態(tài)拍合式電磁繼電器的區(qū)別在于，所述銜鐵6和軛鐵1、極面4的運動關(guān)系為:
[0034]釋放位置:銜鐵6的L型結(jié)構(gòu)的底板與極面4分離，銜鐵6的L型結(jié)構(gòu)的立板與軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板接觸，
[0035]吸合位置:銜鐵6的L型結(jié)構(gòu)的立板與軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板分離，銜鐵6的L型結(jié)構(gòu)的底板與極面4接觸。
[0036]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一所述的一種帶永磁雙穩(wěn)態(tài)拍合式電磁繼電器的區(qū)別在于，所述繼電器存在電磁磁通路徑和永磁磁通路徑；
[0037]在釋放位置永磁磁通路徑如下:
[0038]永磁磁通大氣隙路徑為:永磁體5的N極一軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板上的非導(dǎo)磁段7的上部一銜鐵6的L型結(jié)構(gòu)的立板一銜鐵6的L型結(jié)構(gòu)的底板一極面4 —鐵芯3 —軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的底板一永磁體5的S極；
[0039]永磁磁通小氣隙路徑為:永磁體5的N極一軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板上的非導(dǎo)磁段7的上部一銜鐵6的L型結(jié)構(gòu)的立板一軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板上的非導(dǎo)磁段7的下部—軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的底板一永磁體5的S極；
[0040]由釋放位置變?yōu)槲衔恢脮r，線圈2施加正向脈沖，電磁磁通路徑如下:
[0041]電磁磁通路徑為:鐵芯3 —軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的底板一軛鐵I的L型結(jié)構(gòu)的立板上的非導(dǎo)磁段7的下部一銜鐵6的L型結(jié)構(gòu)的立板一銜鐵