CN101364502A - 单刀双掷大功率同轴继电器 - Google Patents

单刀双掷大功率同轴继电器 Download PDF

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Abstract

一种单刀双掷大功率同轴继电器，其电磁系统(1)通过立柱(4)固定在接触系统(3)上，衔铁部分(2)设置在接触系统(3)的盖板(5)上，位于电磁系统(1)的下方，封闭罩(6)固定在接触系统(3)的上方，且电磁系统(1)、衔铁部分(2)及盖板(5)均位于封闭罩(6)内。本发明通过电磁系统作用驱动安装在接触系统盖板上的衔铁部分转动，推动接触系统的推杆，动簧片在推杆和复原弹簧的作用下沿腔体深度方向自由移动完成触点转换。本发明可工作在直流到微波频段，具有很低的插入损耗和3KW以上的射频功率传输能力，适用于高带宽、低损耗、大功率的场合。

Description

单刀双掷大功率同轴继电器
技术领域
本发明涉及一种单刀双掷大功率同轴继电器。
背景技术
现有的同轴继电器射频功率传输容量最大不超过3KW，更大容量的同轴继电器一般采用电动机驱动，电动机驱动的同轴继电器动作(操作)时间达到1S以上甚至更长时间。目前市场上尚无动作时间仅为几十或几百毫秒的且具有磁保持(自锁)功能、射频接口为大功率同轴连接器、射频功率传输容量可以达到数十千瓦甚至更高、触点带宽从直流到最高工作频率的大功率同轴继电器产品。
发明内容
本发明解决的技术问题：设计一种单刀双掷大功率同轴继电器，其电磁系统采用双线圈磁保持结构，两个线圈中间装有永久磁钢形成两侧线圈对称的平衡旋转式电磁系统，通过立柱固定在接触系统上；通过线圈激励产生的电磁场与磁钢磁场共同作用驱动安装在接触系统盖板上的衔铁部分转动，衔铁通过推动簧片推动接触系统的推杆；接触系统的静触点和动簧片封闭在腔体内呈现带线结构，动簧片在推杆和复原弹簧的作用下沿腔体深度方向自由移动完成触点转换。
本发明的技术解决方案：一种单刀双掷大功率同轴继电器，包括电磁系统(1)、衔铁部分(2)和接触系统(3)，电磁系统(1)通过立柱(4)固定在接触系统(3)上，衔铁部分(2)设置在接触系统(3)的盖板(5)上，位于电磁系统(1)的下方，封闭罩(6)固定在接触系统(3)的上方，且电磁系统(1)、衔铁部分(2)及盖板(5)均位于封闭罩(6)内。
所述电磁系统(1)由左右铁心(7，8)、线圈(9，10)、导磁体(11)、支架(12)、磁钢(13)及加强柱(14)构成；线圈(9，10)分别缠绕在左右铁心(7，8)上，左右铁心(7，8)的上端固定在导磁体(11)上，下端固定在支架(12)上；磁钢(13)位于线圈(9，10)之间，上端固定在导磁体(11)上，下端固定在支架(12)上；加强柱(14)夹紧在磁钢(13)的两侧，其上端固定在导磁体(11)上，下端固定在支架(12)上；导磁体(11)和支架(12)通过四根立柱(4)固定在接触系统(3)的盖板(5)上。
所述衔铁部分(2)由V形衔铁(15)、衔铁架(16)及推动簧片(17)组成，衔铁架(16)固定在接触系统(3)的盖板(5)上，V形衔铁(15)铰接在衔铁架(16)上，推动簧片(17)固定在V形衔铁(15)的下方。
所述接触系统(3)由盖板(5)、腔体(18)、同轴连接器(19)、静触点组件(20)、衬垫(21)、推杆(22)、弹簧(23)、孔盖(24)及动簧片(25)构成；同轴连接器(19)插装在腔体(18)的下方并使其内芯位于腔体(18)内，衬垫(21)固定在腔体(18)内端面上，静触点组件(20)固定在同轴连接器(19)的内端且位于衬垫(21)之上，推杆(22)的上端位于推动簧片(17)的下方，下端插装在腔体(18)上的定位孔(26)中，动簧片(25)固定在推杆(22)的中部且位于静触点组件(20)之上，推杆(22)的下端套装有弹簧(23)，且弹簧(23)位于定位孔(26)中，定位孔(26)的下端口装有孔盖(24)，腔体(18)的上端装有盖板(5)。
所述腔体(18)的下方插装有三个同轴连接器(19)，制有两个定位孔(26)，且定位孔(26)位于同轴连接器(19)之间，两个推杆(22)的上端分别位于推动簧片(17)两端的下方，下端分别插装在两个定位孔(26)中。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果：
1、本发明可工作在直流到微波频段，具有很低的插入损耗和3KW以上的射频功率传输能力，射频功率传输容量可以达到数十千瓦甚至更高，适用于高带宽、低损耗、高功率的场合。
2、本发明接触系统的静触点和动簧片封闭在腔体内呈现带线结构，不但具有高带宽和优良的射频性能以及同轴系统使用方便的优点，而且高低频电路完全隔离，消除了大功率射频信号偶合到控制电路中的隐患。
3、本发明采用结构特殊的磁保持电磁系统，这种电磁系统作为继电器操作机构使用脉冲激励，不但节约了能源且拥有状态自锁，更重要的是消除了大功率操作机构线圈长期通电发热可能造成的线圈失效，也避免了大功率射频功率对控制电路造成干扰，同时这种电磁系统的动作时间仅有几十到几百毫秒，动作时间远小于目前的电动机操作机构。
4、本发明电磁系统通过四根立柱安装在接触系统上，可简化继电器结构、易于调整装配精度。
5、本发明电磁系统采用支架将铁心和磁钢连接，有效提高电磁系统的结构强度。
6、本发明接触系统腔体内部的结构设计不但完全保留了带线结构优良的射频性能，并且有效提高了内外导体间的耐压，在同等功率条件下缩小了继电器体积。
7、本发明复原弹簧从继电器外部可以更换，提高了可维修性。
附图说明
图1为本发明的外形图，
图2为本发明的结构示意图，
图3为本发明电磁系统的结构示意图
图4为本发明衔铁部分和接触系统的结构剖视图。
具体实施方式：
结合附图1、2、3、4描述本发明的一种实施例。
一种单刀双掷大功率同轴继电器，包括电磁系统(1)、衔铁部分(2)和接触系统(3)，电磁系统(1)通过立柱(4)固定在接触系统(3)上，衔铁部分(2)设置在接触系统(3)的盖板(5)上，位于电磁系统(1)的下方，封闭罩(6)固定在接触系统(3)的上方，且电磁系统(1)、衔铁部分(2)及盖板(5)均位于封闭罩(6)内。
电磁系统(1)由左右铁心(7，8)、线圈(9，10)、导磁体(11)、支架(12)、磁钢(13)及加强柱(14)构成，通过四根立柱(4)固定在接触系统(3)上；线圈(9，10)分别缠绕在左右铁心(7，8)上，左右铁心(7，8)的上端固定在导磁体(11)上，下端固定在支架(12)上；磁钢(13)位于线圈(9，10)之间，上端固定在导磁体(11)上，下端固定在支架(12)上；两个无磁性的方形金属加强柱(14)夹紧在磁钢(13)的两侧，其上端固定在导磁体(11)上，下端固定在支架(12)上；导磁体(11)和支架(12)通过四根立柱(4)固定在接触系统(3)的盖板(5)上。
衔铁部分(2)由V形衔铁(15)、衔铁架(16)及推动簧片(17)组成，衔铁架(16)固定在接触系统(3)的盖板(5)上，V形衔铁(15)铰接在衔铁架(16)上，推动簧片(17)固定在V形衔铁(15)的下方。
接触系统(3)由盖板(5)、腔体(18)、同轴连接器(19)、静触点组件(20)、衬垫(21)、推杆(22)、弹簧(23)、孔盖(24)及动簧片(25)构成；三个同轴连接器(19)插装在腔体(18)的下方并使其内芯位于腔体(18)内，制有两个定位孔(26)，且定位孔(26)位于同轴连接器(19)之间；衬垫(21)固定在腔体(18)内端面上，静触点组件(20)固定在同轴连接器(19)的内端且位于衬垫(21)之上，两个推杆(22)的上端分别位于推动簧片(17)两端的下方，下端分别插装在两个定位孔(26)中。动簧片(25)固定在推杆(22)的中部且位于静触点组件(20)之上，推杆(22)的下端套装有弹簧(23)，且弹簧(23)位于定位孔(26)中，定位孔(26)的下端口装有孔盖(24)，同时用硅橡胶对孔盖四周密封，腔体(18)的上端装有盖板(5)。
静触点组件(20)为安装焊接有银合金触点的过渡簧片，动簧片上安装焊接有银合金触点，二者通过衬垫(21)及推杆(22)绝缘支撑限位。线圈(9，10)的控制端通过安装在封闭罩(6)上的低频连接器(27)引出，低频连接器(27)安装法兰与封闭罩(6)交接面用硅橡胶密封。封闭罩(6)内壁与接触系统(4)盖板(5)四周之间用硅橡胶密封。
工作原理：当右线圈(10)施加激励时，线圈(10)产生的电磁场与磁钢磁场叠加，在V形衔铁(15)右端上方产生作用力使V形衔铁(15)绕轴逆时针转动，带动推动簧片(17)逆时针转动，推动簧片(17)的左端下压接触系统(3)左部的推杆(22)，由推杆(22)带动动簧片(25)向下运动与左侧静触点组件(20)和中部的静触点组件(20)接触，将左路和中路接通。右部的另一组动簧片(25)在复原弹簧(23)的反力作用下，由对应的推杆(22)带动动簧片(25)向上运动，使动簧片(25)与右侧静触点组件(20)和中部的静触点组件(20)分离，将右路与中路断开。同理当左线圈(9)施加激励时，左路和中路断开，右路与中路接通。
继电器触点闭合时，静触点组件(20)和动簧片(25)位于微波腔体(18)内呈射频传输线的带线结构，因此继电器触点带宽可以从直流至微波。继电器触点断开时，动簧片(25)在复原弹簧(23)的作用下与盖板(5)接触形成接地，使断开触点间形成高隔离度。

Claims (5)

1、一种单刀双掷大功率同轴继电器，包括电磁系统(1)、衔铁部分(2)和接触系统(3)，其特征是：电磁系统(1)通过立柱(4)固定在接触系统(3)上，衔铁部分(2)设置在接触系统(3)的盖板(5)上，位于电磁系统(1)的下方，封闭罩(6)固定在接触系统(3)的上方，且电磁系统(1)、衔铁部分(2)及盖板(5)均位于封闭罩(6)内。
2、根据权利要求1所述的单刀双掷大功率同轴继电器，其特征是：所述电磁系统(1)由左右铁心(7，8)、线圈(9，10)、导磁体(11)、支架(12)、磁钢(13)及加强柱(14)构成；线圈(9，10)分别缠绕在左右铁心(7，8)上，左右铁心(7，8)的上端固定在导磁体(11)上，下端固定在支架(12)上；磁钢(13)位于线圈(9，10)之间，上端固定在导磁体(11)上，下端固定在支架(12)上；加强柱(14)夹紧在磁钢(13)的两侧，其上端固定在导磁体(11)上，下端固定在支架(12)上；导磁体(11)和支架(12)通过四根立柱(4)固定在接触系统(3)的盖板(5)上。
3、根据权利要求1所述的单刀双掷大功率同轴继电器，其特征是：所述衔铁部分(2)由V形衔铁(15)、衔铁架(16)及推动簧片(17)组成，衔铁架(16)固定在接触系统(3)的盖板(5)上，V形衔铁(15)铰接在衔铁架(16)上，推动簧片(17)固定在V形衔铁(15)的下方。
4、根据权利要求1所述的单刀双掷大功率同轴继电器，其特征是：所述接触系统(3)由盖板(5)、腔体(18)、同轴连接器(19)、静触点组件(20)、衬垫(21)、推杆(22)、弹簧(23)、孔盖(24)及动簧片(25)构成；同轴连接器(19)插装在腔体(18)的下方并使其内芯位于腔体(18)内，衬垫(21)固定在腔体(18)内端面上，静触点组件(20)固定在同轴连接器(19)的内端且位于衬垫(21)之上，推杆(22)的上端位于推动簧片(17)的下方，下端插装在腔体(18)上的定位孔(26)中，动簧片(25)固定在推杆(22)的中部且位于静触点组件(20)之上，推杆(22)的下端套装有弹簧(23)，且弹簧(23)位于定位孔(26)中，定位孔(26)的下端口装有孔盖(24)，腔体(18)的上端装有盖板(5)。
5、根据权利要求4所述的单刀双掷大功率同轴继电器，其特征是：所述腔体(18)的下方插装有三个同轴连接器(19)，制有两个定位孔(26)，且定位孔(26)位于同轴连接器(19)之间，两个推杆(22)的上端分别位于推动簧片(17)两端的下方，下端分别插装在两个定位孔(26)中。
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