CN102254749A

CN102254749A - 一种能减少抖动的电磁继电器

Info

Publication number: CN102254749A
Application number: CN2011101952959A
Authority: CN
Inventors: 姚普粮; 韦甘铭; 林朝光; 黄镜彬; 欧世文; 苏光雍
Original assignee: BEIHAI SHENLAN SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIHAI SHENLAN SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2011-11-23

Abstract

一种能减少抖动的电磁继电器，主要包括继电器底座、动触片、定触片、铁芯、线圈、动触点、定触点，其特征为：具有动触永久磁体、定触永久磁体，铁芯为U型铁芯，动触片刚性连接有左永久磁体和右永久磁体，左永久磁体和右永久磁体分别与铁芯的U型铁芯的两个端点相向相近。本发明抖动少、效率高、成本低、体积小、寿命长、功耗低。比较理想地克服了传统的电磁继电器触头触点吸合和释放时抖动产生电弧，从而使触点腐蚀熔结进而严重缩短继电器寿命的缺点。

Description

一种能减少抖动的电磁继电器

一.技术领域

本发明属机电工程技术领域，特别是涉及能减少抖动的电磁继电器的设计和制造。

二.背景技术

电磁继电器是机电工程常用的元件。电磁继电器主要由继电器底座、铁芯、线圈、定触片、固定在定触片上的定触点、动触片、固定在动触片上的动触点组成。传统的电磁继电器触头触点吸合和释放时会产生抖动，不能使用于要求抖动小的场合。触点抖动时会产生电弧，电弧会使触点腐蚀、熔结。若不采取一定的预防措施，抖动会严重影响继电器的寿命。实践证明，减少触点抖动，消灭电弧是增加继电器寿命和可靠性的决定因素。目前，减少继电器的触点吸合和释放时抖动的主要措施是采用改变机械参数和触簧系统的材料的方法，例如对于静触簧为刚性的触簧系统，增加触点被压力，或者选用材料密度小、弹性模量大及振动衰减系数大的动触簧材料，或者减少动触簧片的长度和宽度、增大厚度等提高抗振动性。虽然还有一些减少抖动的电磁继电器的设计，但都未能很好地减少电磁继电器工作时的抖动。

申请号02141545.5，名称为“电磁继电器”的发明创造，设计了一种不易产生振摆的电磁继电器。该电磁继电器包括：铁芯，平面大致呈J字形状，将一端部作为支承承受部，将另一端部作为磁极部；可动铁片，平面大致呈L字形，通过安装在角部的可动接触片支承，并将一端部可转动地支承在铁芯的支承承受部上、使另一端部即吸附部与所述铁芯的磁极部相对，并可吸附在该磁极部上。事实上该电磁继电器在水平抗抖动上有一定的效果，但在竖直方向上抗抖动的效果并不明显。

申请号03120338.8，名称为“带柔性分叉动簧的电磁继电器”的发明创造，设计了一种不易产生振摆的电磁继电器。由磁路部分、推动卡、接触部分及外壳组成，接触部分至少设有常闭静簧部分、动簧部分，接触部分与磁路部分通过推动卡连接，动簧上设有柔性分叉。由于在动簧上设柔性分叉，可用于减少甚至消除继电器处于释放状态时的推动卡的自由活动行程，因此显著地提高了具有常闭触点的电磁继电器的抗振动、抗冲击性能。当继电器处于吸合状态时，推动卡朝动簧方向推动动簧，柔性分叉与推动卡间可以是相互分离，也可以是相互接触，但接触压力应明显小于工作接触面的压力，对产品的动作灵敏度等性能影响较小。继电器处于吸合状态时，柔性分叉与推动卡相分离是本发明的最佳方式。该电磁继电器不但结构比较复杂，而且抗抖动的效果并不明显。

申请号200710008565.4，名称为“抵抗电动斥力的电磁继电器”的发明创造，设计了一种不易产生振摆的电磁继电器。方案为在继电器触点闭合工作时，继电器加负载，线圈加置位信号，第二引出片和动簧片电流方向相反并相互作用产生磁场，该磁场使得动簧片产生电磁力，而且产生的电磁力与推动卡产生的推动力方向相同，则触点压力增大并足以抵抗电动斥力的破坏。设计人认为，其方案完全解决了背景技术中因电动斥力而引起的触点易回跳的技术问题，其还具有如下的优点：电磁力与推动力的合力大，触点接触压力大，接触电阻小，触点电接触可靠、稳定，足可抵抗短路电流，防止功能继电器的损坏；触点切换功率大，能长期大负载工作，但切换频率不宜过快；结构紧凑，耐震动、冲击能力强；带负载能力强，价格便宜，工艺性好，可进行大批量流水线生产。但实际上，可以明显地看到该电磁继电器不但结构复杂，而且经实验抗抖动的效果也并不理想。

申请号201020257275.0，名称为“一种能减少抖动的继电器触头结构”的发明创造，包括动触片、动触点、定触片、定触点，其特征为：具有固定在动触点背面或与动触片刚性连接地方的一个或一个以上永久磁体、固定在定触点背面或与定触片刚性连接地方的一个或一个以上永久磁体。该发明创造由于接有极性相反的一个或一组永久磁体，当继电器的电磁系统使触头触点接触时，接触抖动得到了有效阻尼，能制造各种抖动少、效率高、成本低、体积小的继电器。实验证明，该发明创造减少触点抖动的效果显著，能基本上消灭电弧。但该发明创造是一种能减少抖动的继电器触头结构，并没有构成完整的能减少抖动的电磁继电器的设计方案。本发明就是在该发明创造的基础上，进一步对能减少抖动的电磁继电器作出技术方案。

三.发明内容

本发明的目的是设计制造一种能减少抖动的电磁继电器，以克服传统的电磁继电器触头触点吸合和释放时抖动产生电弧，从而使触点腐蚀熔结进而严重缩短继电器寿命的缺点。

本发明的目的是这样实现的：一种能减少抖动的电磁继电器，主要包括继电器底座12、动触片9、定触片6、铁芯8、线圈7、固定在动触片9上的动触点1、固定在定触片6上的定触点5，其特征为：具有在动触点1背面的与动触片9刚性连接的动触永久磁体2、在定触点5背面的与定触片6刚性连接的定触永久磁体10，铁芯8为U型铁芯，动触片9刚性连接有左永久磁体3和右永久磁体4，所述的左永久磁体3和右永久磁体4分别与铁芯8的U型铁芯的两个端点相向相近。

动触永久磁体2和定触永久磁体10的接近面极性相反，动触永久磁体2和定触永久磁体10一直处于相互吸引状态。

左永久磁体3和右永久磁体4向下面的磁极的极性相同。

动触永久磁体2的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。

定触永久磁体10的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。

左永久磁体3的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。

右永久磁体4的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。

采取以上措施的本发明，抖动少、效率高、成本低、体积小、寿命长、功耗低。触点接触后可不用再增加外力，触点即可保持足够强度的吸力，接触电阻可做得很小，对继电器通过大电流的能力十分有利；触点分开的距离可以做得比较远，继电器触点两端的绝缘能力较强；触点接触压力与触点分开距离相互不影响，对继电器的设计非常有利。比较理想地克服了传统的电磁继电器触头触点吸合和释放时抖动产生电弧，从而使触点腐蚀熔结进而严重缩短继电器寿命的缺点。

四.附图说明

附图1是本发明实施例的结构示意图；

附图2是附图1的C-C方向的动触永久磁体2、动触片9、动触点1、定触点5、定触片6和定触永久磁体10的结构剖视(放大)图。

以下再结合附图和实施例对本发明作进一步的详述。

五.具体实施方式

传统的电磁继电器主要包括动触片、固定在动触片上的动触点、动触片引出线、铁芯、线圈、固定在定触片上的定触点、定触片引出线、支架、继电器底座等部件组成。本发明在传统的电磁继电器和申请号201020257275.0，名称为“一种能减少抖动的继电器触头结构”的发明创造的基础上，增加了固定在动触点背面或与动触片刚性连接地方的永久磁体、固定在定触点背面或与定触片刚性连接地方的永久磁体。主要包括继电器底座12、动触片9、定触片6、铁芯8、线圈7、固定在动触片9上的动触点1、固定在定触片6上的定触点5，具有在动触点1背面的与动触片9刚性连接的动触永久磁体2、在定触点5背面的与定触片6刚性连接的定触永久磁体10，所述的动触永久磁体2和定触永久磁体10的接近面极性相反，动触永久磁体2和定触永久磁体10一直处于相互吸引状态，铁芯8为U型铁芯，动触片9刚性连接有左永久磁体3和右永久磁体4，所述的左永久磁体3和右永久磁体4分别与铁芯8的U型铁芯的两个端点相向相近。动触永久磁体2的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。定触永久磁体10的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。左永久磁体3的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。右永久磁体4的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。

附图1给出了本发明实施例的结构示意图，参看附图1。在用绝缘材料例如电木做成的继电器底座12上，固定有支撑固定动触片9的支架11，支架11为柱状，一端固定有动触片9，另一端固定在继电器底座12上。线圈7固定在继电器底座12的底部。U型铁芯8中段置于线圈7内，铁芯的两个端点分别与左永久磁体3和右永久磁体4相向相近。用金属例如铜片做成的动触片9中部固定于支架11上，两端可上下位移。动触点1固定在动触片9下部，动触点1为一点或一点以上，多点动触点1的设计可得到更为明显的减少抖动的效果。实施例的动触点1为二片。在动触点1的背面，具有与动触片9刚性连接的动触永久磁体2。用金属例如铜片做成的倒L形的定触片6固定在继电器底座12上，定触片6的上部固定有定触点5，在定触点5的背面，定触片6下面刚性连接有定触永久磁体10，动触永久磁体2和定触永久磁体10的接近面极性相反，使动触永久磁体2和定触永久磁体10一直处于相互吸引状态。动触片9的中部和后端分别刚性连接有左永久磁体3和右永久磁体4，左永久磁体3和右永久磁体4分别与U型铁芯8的两个端点相向相近。左永久磁体3与U型铁芯8的A端点相向相近。右永久磁体4与U型铁芯8的B端点相向相近。左永久磁体3和右永久磁体4向下面的磁极的极性相同。动触片引出线14与动触片9连接后，引出继电器本体与相应的工程控制电气线路连接。定触片引出线13与定触片6连接后，引出继电器本体与相应的工程控制电气线路连接。

附图2为附图1的C-C剖视放大图。该图着重剖析了动触永久磁体2、动触片9、动触点1、定触点5、定触片6和定触永久磁体10的结构。参看附图2，即可更清楚地看到动触片9上面刚性连接的动触永久磁体2，下面的动触点1为二个。定触片6下面刚性连接有定触永久磁体10，上面的定触点5为二个。

动触永久磁体2与动触片9的连接用粘合剂粘贴或用螺丝钉固定。

定触永久磁体10与定触片6的连接用粘合剂粘贴或用螺丝钉固定。

左永久磁体3与动触片9的连接用粘合剂粘贴或用螺丝钉固定。

右永久磁体4与动触片9的连接用粘合剂粘贴或用螺丝钉固定。

实施例这样工作的：

(一)吸合。

在线圈7通上工程控制电气线路吸合极性的脉冲电压，左永久磁体3与U型铁芯8的A端极性相反而相互吸引，右永久磁体4与U型铁芯8的B端极性相同而相互排斥，使继电器动触片9上的动触点1与静触片6上的静触点5吸合；在继电器吸合之后，线圈7停电，由于动触永久磁体2和定触永久磁体10接近面极性相反，一直处于相互吸引状态而维持吸合状态。

(二)释放。

在线圈7通上工程控制电气线路与吸合相反极性的脉冲电压，右永久磁体4与U型铁芯8的B端磁性相异而相互吸引，左永久磁体3与铁芯8的A端极性相同而相互排斥，使继电器动触片9上的动触点1与静触片6上的静触点5释放；在继电器释放后，线圈7停电，由于右永久磁体4吸住铁芯8的B端，维持释放状态。

(三)减少抖动。

1，吸合。继电器在吸合时，由于动触永久磁体2与定触永久磁体10相吸的阻尼作用而使抖动得到较大抑制。左永久磁体3和铁芯8的A端的吸引力及右永久磁体4和U型铁芯8的B端的排斥力也会一定程度上抑制抖动。另外根据共振原理，如将动触点1与静触点5做成尺寸不同或材料不同的二片金属片，使其机械共振参数不一致，造成吸合时抖动的频率不一样。采取以上措施，使总体抖动效应进一步减少，甚至可以消除。

2，释放。继电器在释放过程中，由于动触永久磁体2与定触永久磁体10相吸的作用，距离越近，则吸力越大，距离越远，则吸力越弱，因此，当继电器释放的力大于动触永久磁体2与定触永久磁体10的吸力时，释放开始，触点一亘释放，则快速完成整个释放过程，不会再有接触现象，即退出时的抖动也不会产生。

Claims

1.一种能减少抖动的电磁继电器，主要包括继电器底座(12)、动触片(9)、定触片(6)、铁芯(8)、线圈(7)、固定在动触片(9)上的动触点(1)、固定在定触片(6)上的定触点(5)，其特征为：具有在动触点(1)背面的与动触片(9)刚性连接的动触永久磁体(2)、在定触点(5)背面的与定触片(6)刚性连接的定触永久磁体(10)，铁芯(8)为U型铁芯，动触片(9)刚性连接有左永久磁体(3)和右永久磁体(4)，所述的左永久磁体(3)和右永久磁体(4)分别与铁芯(8)的U型铁芯的两个端点相向相近。

2.根据权利要求1所述的一种能减少抖动的电磁继电器，其特征为：动触永久磁体(2)和定触永久磁体(10)的接近面极性相反，动触永久磁体(2)和定触永久磁体(10)一直处于相互吸引状态。

3.根据权利要求1所述的一种能减少抖动的电磁继电器，其特征为：左永久磁体(3)和右永久磁体(4)向下面的磁极的极性相同。

4.根据权利要求1所述的一种能减少抖动的电磁继电器，其特征为：动触永久磁体(2)的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。

5.根据权利要求1所述的一种能减少抖动的电磁继电器，其特征为：定触永久磁体(10)的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。

6.根据权利要求1所述的一种能减少抖动的电磁继电器，其特征为：左永久磁体(3)的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。

7.根据权利要求1所述的一种能减少抖动的电磁继电器，其特征为：右永久磁体(4)的截面为矩形或圆形或三角形或多边形。