CN102881520A

CN102881520A - 拍合式继电器磁保持双稳态机构

Info

Publication number: CN102881520A
Application number: CN2012103600304A
Authority: CN
Inventors: 郏威栋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明涉及继电器技术领域，尤其是涉及一种拍合式继电器磁保持双稳态机构。包括固定磁回路结构和磁路可动结构，其中，所述的固定磁路结构包括一绕有线圈的骨架，一铁芯穿在绕有线圈的塑料骨架中心孔内，铁芯的下端固定在L形轭铁的下平面中间孔内，在L形轭铁的垂直面顶端放置一条形磁钢；所述的磁路可动结构包括一前部铆有动触点的Г形动簧片中部固定一衔铁；磁路可动结构中的动簧片的后部竖面与固定磁回路结构中的L形轭铁的垂直面相固定，衔铁与条形磁钢相接触。本发明在每次给继电器线圈通电瞬间能快速使动触点与上下静触点的转换，决定动触点动作方向取决于电源的极性，所以使用稳固、电性能好、可靠性强。

Description

拍合式继电器磁保持双稳态机构

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，尤其是涉及一种拍合式继电器磁保持双稳态机构。

背景技术

近十年来，随着电控技术迅速发展，磁保持继电器也迅速而广泛地应用到家庭电器控制，工业电气控制，为使磁保持继电器进一步扩大应用面，就目前的磁保持继电器是不能很好地担任这个角色，只要是结构复杂，成本高，体积大，而有些是体积小，但是控制电流不够大，也受到了实际使用的限制，尤其是低端电器产品本身成本不高，体积不大，应用现有磁保持继电器是不现实的，要解决这个矛盾已经变得越来越重要了。

中国专利申请公开的CN201120461500.7不耗能双稳态继电器，其实也是一种拍合式磁保持双稳态继电器，包括衔铁、铁芯、线圈、铁轭以及极性转换装置，其特征在于：在所述衔铁外设置一块永磁铁，线圈通过极性转换装置给其供电。本发明的优点是，利用永磁铁的磁场干扰继电器衔铁的停留位置，在线圈通过脉动供电的基础上使其实现继电器的双稳态功能，在两种稳定状态下不需要给继电器提供能量。虽然这个不耗能双稳态继电器也能磁保持双稳态工作，但是永磁铁放在衔铁上部会产生4个问题：1、永磁铁的固定，长期使用产生的震动易使永磁铁移动或松动；2、磁路的磁通回路利用率低，电性能达不到实际需求；3、磁路的结构不合理，继电器衔铁因上部有永磁铁致使重量惯性过大，触点易跳动，抗震性差，可靠性低；4、由于永磁铁在衔铁上部，外壳的高度会增加。上述几个问题会制约该继电器实际生产和使用。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种使用稳固、电性能好、可靠性强的拍合式继电器磁保持双稳态机构。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

它包括固定磁回路结构和磁路可动结构，其中，所述的固定磁路结构包括一绕有线圈的骨架，一铁芯穿在绕有线圈的塑料骨架中心孔内，铁芯的下端固定在L形轭铁的下平面中间孔内，在L形轭铁的垂直面顶端放置一条形磁钢；所述的磁路可动结构包括一前部铆有动触点的Г形动簧片, 动簧片中部固定一衔铁；磁路可动结构中的动簧片的后部竖面与固定磁回路结构中的L形轭铁的垂直面相固定，衔铁与条形磁钢相接触。

优选地，塑料骨架外形呈工字形，上平面与下平面中心有一圆孔来放置铁芯，线圈绕制在上平面与下平面之间，由铁芯将绕有线圈的骨架固定铆接在L形轭铁的下平面中间孔内。

优选地，所述条形钕铁硼磁钢磁极方向为上下放置，在磁钢的上部与固定动簧片的衔铁尾部接触，动簧片的下端通过搭扣或铆装或点焊固定在L形轭铁13的垂直面上。

优选地，所述的线圈为单线圈绕制或双线圈绕制。

优选地，在骨架底面下方设有一中间公共脚，所述的中间公共脚连接所述双线圈的中间抽头。

采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：在使用时，在每次给继电器线圈通电瞬间能快速使动触点与上下静触点的转换，决定动触点动作方向取决于电源的极性，也是线圈所产生的磁场极性与磁钢极性的同性相斥，异性相吸的磁场原理而决定动作方向的，所以使用稳固、电性能好、可靠性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的侧面结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是本发明的另一视角的立体结构示意图；

图4是本发明的释放状态结构示意图；

图5是本发明的吸合状态结构示意图；

图6是本发明的输入给线圈脉冲驱动电压示意图；

图7是本发明的动触点脉冲电压示意图。

图中：上、下静簧片引出脚1、塑料骨架2、下静簧片3、下静触点4、上静触点5、上静簧片6、动触点7、动簧片8、衔铁9、铁芯10、线圈11、条形磁钢12、L形轭铁13、线圈引出脚14、动簧片引出脚15、中间公共脚16。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例，如图1-3所示，本发明磁保持双稳态结构的磁路系统主要由铁芯10穿在绕有线圈11的塑料骨架2中心孔内，铁芯10的下端固定在L形轭铁13的下平面中间孔内，在L形轭铁13的垂直面顶端放置一条形磁钢12，组成固定磁回路部分；前部铆有动触点7的Г形动簧片8中部与衔铁9固定，组成磁路可动部分；再将上述两部分组合：动簧片8的后部竖面与L形轭铁13的垂直面相固定，衔铁9的后部与L形轭铁13垂直面顶端的条形磁钢12相接触，合成磁保持双稳态结构。

在动簧片8前部动触点7可上下活动于固定在上静簧片6的上静触点5和下静簧片3的下静触点4之间，组成触点转换部分；其中动簧片引出脚15、线圈引出脚14和上、下静簧片引出脚1均在下部引出。

本发明磁保持双稳态结构在使用时，只需给如图4磁保持第一稳态的线圈11输入一个正脉冲电压，当电流经过线圈11时，产生电磁场通过铁芯10顶面对固定在动簧片8上的衔铁9形成N极作用力，并与L形轭铁13的垂直面顶端条形磁钢12的S极相叠加，产生足够的磁力克服动簧片8的反弹力将衔铁往下拉，同时动簧片8前端动触点7也由上静触点5接触转换为与下静触点4接触，当输入给线圈11的脉冲电压停止时，由于此时磁回路由衔铁9与铁芯10的开放状态变为闭合状态，由于磁钢12的作用力已将衔铁9牢牢吸合，实现磁保持的第二个稳态，如图5状态，此时可不再需要驱动能量；在需要返回时给线圈11输入一个负脉冲电压，当电流反方向经过线圈11，而产生电磁场通过铁芯10顶面对固定在动簧片8上的衔铁9形成S极作用力，并与L形轭铁13的垂直面顶端条形磁钢12的S极相抵消，使原来铁芯10对衔铁9的作用力小于动簧片8的反弹力而向上复位，回到了磁保持的第一个稳态，见图4状态，此时在给线圈11停止输入负脉冲电压后，由于动簧片8的反力，将磁回路的衔铁9与铁芯10离开呈开放状态，由于动触点7与衔铁9都固定在动簧片上，所以动触点7也回到上部与上静触点5接触，此时也不需要再给线圈11继续输入脉冲电压，完成了一个磁保持双稳态过程。

本实施例中，所述的线圈为单线圈绕制或双线圈绕制。当采用双线圈绕制时，在骨架底面下方设有一中间公共脚16，所述的中间公共脚16连接所述双线圈的中间抽头。

本发明主要优点在于当磁保持在任意稳态下不再需要靠外加驱动电压继续维持线圈11的电磁力来满足触点的状态，如图6表示输入给线圈的脉冲电压，t1为正脉冲电压u+；t2为负脉冲电压u-，图7表示动触点的状态位置，OUT=Z表示动触点7与上静触点5接触；OUT=H表示动触点7与下静触点4接触，从图中可以看到，当脉冲电压输入给线圈11时，动触点7随即转换，当输入给线圈11的脉冲电压过后，动触点7依然保持转换后的状态，这个状态无仍多长时间，都不需要继续供电，只是在需要再次转换时，输入一个脉冲电压给线圈11即可，所以十分节能和环保。

Claims

1.拍合式继电器磁保持双稳态机构，其特征在于：它包括固定磁回路结构和磁路可动结构，其中，所述的固定磁路结构包括一绕有线圈（11）的骨架（2），一铁芯（10）穿在绕有线圈的塑料骨架（2）中心孔内，铁芯（10）的下端固定在L形轭铁（13）的下平面中间孔内，在L形轭铁（13）的垂直面顶端放置一条形磁钢（12）；所述的磁路可动结构包括一前部铆有动触点（7）的Г形动簧片（8），动簧片8中部固定一衔铁（9）；磁路可动结构中的动簧片（8）的后部竖面与固定磁回路结构中的L形轭铁（13）的垂直面相固定，衔铁（9）与条形磁钢（12）相接触。

2.根据权利要求1所述的适用于拍合式继电器的磁保持双稳态结构，其特征在于：塑料骨架（2）外形呈工字形，上平面与下平面中心有一圆孔来放置铁芯（10），线圈（11）绕制在上平面与下平面之间，由铁芯（10）将绕有线圈的骨架固定铆接在L形轭铁（13）的下平面中间孔内。

3.根据权利要求1的适用于拍合式继电器的磁保持双稳态结构，其特征在于：所述条形磁钢磁极（12）方向为上下放置，在磁钢的上部与固定动簧片的衔铁尾部接触，动簧片的下端通过搭扣或铆装或点焊固定在L形轭铁（13）的垂直面上。

4.根据权利要求1的适用于拍合式继电器的磁保持双稳态结构，其特征在于：所述的线圈（11）为单线圈绕制或双线圈绕制。

5.根据权利要求1的适用于拍合式继电器的磁保持双稳态结构，其特征在于：在骨架底面下方设有一中间公共脚(16)，所述的中间公共脚连接所述双线圈的中间抽头。