CN103198981A - 抗外磁干扰的磁保持电磁开关元件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗外磁干扰的磁保持电磁开关元件，它包括电磁线圈，在电磁线圈的中孔内插有衔铁，在衔铁（2）上连接有绝缘传动杆（3），绝缘传动杆（3）与开关元件配合；在电磁线圈（1）上装有磁极指向衔铁（2）柱面的永磁体（4），在设有永磁体（4）的电磁线圈（1）侧部及的外部套有轭铁（5），永磁体（4）的另一端磁极与轭铁（5）接触。因本发明的特殊动作过程，针对电力系统，特别是针对智能电表的抗外磁场干扰需求能很好的满足，由于轭铁、衔铁和永磁体组合成封闭环路结构，此封闭环路结构提高了抗外磁场干扰能力，且通过对磁路气隙的控制以及各部件科学合理的分布，提高了线圈驱动效率及外加强永磁体的抗干扰能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗外磁干扰磁保持电磁开关元件，属于电磁开关设备技术领域。
背景技术
现有磁保持电磁开关元件在使用过程中存在以下不足：
1、现有磁保持电磁开关元件采用开放式双桥结构，极易受到外磁力影响，阻碍双桥气隙中的磁势，导致线圈激励后衔铁不动作；
2、为满足双桥式设计最低驱动行程，双桥式设计需要更大的气隙，磁通损耗较大，线圈驱动效率低，在外加强永磁体干扰时，此现象更为明显、甚至直接导致不动作；此种磁保持电磁开关元件组成的继电器或开关，其用在电力系统电表中，一些人会利用这种现象偷电，此现象时常放生；
3、现有磁保持电磁开关元件的设计中，可动衔铁部分的装配十分烦复，且需通过镶件注塑方可成形，易造成不同模穴衔铁部分尺寸的偏差。在实际装配中，由于磁路可动、不可动零部件的装配基准不同，从而导致衔铁不能完全闭合，降低了产品磁保持力。
4、现有工艺条件无法解决永磁体部件与其它零件的尺寸精度要求，仅能通过不同模穴配合、更换零件来解决，导致生产一致性差，人力成本高昂，零件精度要求极高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、抗干扰能力强、驱动效率高，损耗低的抗外磁干扰的磁保持电磁开关元件，可以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是：抗外磁干扰的磁保持电磁开关元件，它包括电磁线圈，在电磁线圈的中孔内插有衔铁，在衔铁上连接有绝缘传动杆，绝缘传动杆与开关元件配合；在电磁线圈上装有磁极指向衔铁柱面的永磁体，在电磁线圈的外部设有轭铁，永磁体的另一端磁极与轭铁接触。
永磁体安装在电磁线圈的中部一侧、两侧或四周。
与现有技术比较：本发明在电磁线圈中部安装磁极垂直线圈的永磁体，在线圈内插接衔铁，并在线圈和永磁体外设置轭铁，这样在未通电的情况下，因永磁体的一端磁极与轭铁接触，根据导磁原理，磁性随轭铁衍生至电磁线圈的两端，根据装配要求，推动衔铁即可使衔铁与电磁线圈顶部或底部的轭铁相接触；在衔铁上安装绝缘传动杆后即可使其与电气元件实现磁保持。在电磁线圈通电的情况下，电磁线圈内部产生磁场，放置在电磁线圈内的衔铁磁极化，当线圈一端轭铁贴合的衔铁磁极与永磁体衍生的轭铁磁极反向时，衔铁维持原位，电器元件动作保持不变，磁极相同时，根据同极相斥原理，衔铁受排斥力作用，衔铁运动至线圈，完成电器元件开关动作。因本发明的特殊动作过程，针对电力系统，特别是针对智能电表的抗外磁场干扰需求能很好的满足，由于轭铁、衔铁和永磁体组合成封闭环路结构，此封闭环路结构提高了抗外磁场干扰能力，且通过对磁路气隙的控制以及各部件科学合理的分布，提高了线圈驱动效率及外加强永磁体的抗干扰能力，使损耗降低；同时相对现有的磁保持电磁开关结构更简单、制作成本更低，装配一致性高、驱动能力强。
本发明还具有以下特点
1．本发明将以往分立存在的电磁开关元件零件整合至一个统一的部件中，简化了衔铁部分的装配难度并取消了镶件注塑，共同的装配基准使得磁保持电磁开关元件的一致性得到了保证，并在磁保持力上远远超越现有磁保持电磁开关元件，达到了以最少的零件和最简捷的装配方式制造磁保持电磁开关元件的目的。
2．本发明采用螺管内置双稳态磁路，气隙小，同等线圈功耗下作用于衔铁的磁通量提高数倍，其抗外磁场干扰能力远高于现有产品，达到了以更低的能耗和更低的成本来减小外磁影响的目的。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明中永磁体为一侧的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，电磁线圈1与现有常规线圈相同，本例中采用两个通电后磁极相同的线圈。衔铁2采用导磁铁，在衔铁2上装入绝缘传动杆3，两者固定成一整体后将衔铁2插入电磁线圈1的中孔内：绝缘传动杆3的上下动作能与开关元件配合；在电磁线圈1上装有磁极指向衔铁2柱面的永磁体4，永磁体4的安装位置在电磁线圈1的中部一侧（如图2）、两侧（如图1）或四周，在电磁线圈1的外部套接有轭铁5（图中最外侧黑线表示），永磁体4的另一端磁极与轭铁5接触，轭铁5的作用是将永磁体4的磁性导至电磁线圈1的端面，实现衔铁2与电磁线圈端部轭铁5的吸合。这样在未通电的情况下，因永磁体4的一端磁极与轭铁5接触，根据导磁原理，磁性随轭铁5衍生至电磁线圈1的两端，根据装配要求，推动衔铁2即可使衔铁2与电磁线圈1顶部或底部的轭铁5相接触；在衔铁2上安装绝缘传动杆3后即可使其与电气元件实现磁保持。在电磁线圈1通电的情况下，电磁线圈1内部产生磁场，放置在电磁线圈1内的衔铁2磁极化，当电磁线圈1一端轭铁贴合的衔铁2的磁极与永磁体4衍生的轭铁磁极反向时，衔铁2维持原位，电器元件动作保持不变，磁极相同时，根据同极相斥原理，衔铁2受排斥力作用，衔铁2运动，完成电器元件开关动作。
Claims (2)
1.一种抗外磁干扰的磁保持电磁开关元件，它包括电磁线圈（1），其特征在于：在电磁线圈（1）的中孔内插有衔铁（2），在衔铁（2）上连接有绝缘传动杆（3），绝缘传动杆（3）与开关元件配合；在电磁线圈（1）上装有磁极指向衔铁（2）柱面的永磁体（4），在设有永磁体（4）的电磁线圈（1）侧部及的外部套有轭铁（5），永磁体（4）的另一端磁极与轭铁（5）接触。
2.根据权利要求1所述的抗外磁干扰的磁保持电磁开关元件，其特征在于：永磁体（4）安装在电磁线圈（1）的中部一侧、两侧或四周。
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