CN103915292A - 一种无抖动的电磁继电器 - Google Patents

Abstract

一种无抖动的电磁继电器，包括继电器座、线圈、铁芯、动触片、动触点、定触点、其特征为：定触片固定永久磁体、动触片固定有永久磁体，本发明由于使用了多种抑制抖动的措施，使得触点接触吸合时的抖动得到了抑制，消除了接触抖动现象的产生。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

一种无抖动的电磁继电器

技术领域

本发明属机电工程技术领域，特别是涉及无抖动的电磁继电器的设计和制造。

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。

本发明正是为了消除电磁继电器吸合及释放时出现的抖动现象而作出的电磁继电器技术方案。

发明内容

本发明的目的是设计制造一种无抖动的电磁继电器，以克服传统的电磁继电器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：一种无抖动的电磁继电器，包括继电器座12、线圈11、铁芯9、动触片5、固定在动触片5上的动触点2、固定在定触片4上的定触点3、其特征为：定触片4固定有一个以上的永久磁体1、动触片5的动触点2前后两端分别固定有一个以上的永久磁体1，前端的永久磁体1设置位置对应于动触片5的永久磁体1，后端的永久磁体1设置位置对应于电磁继电器的铁芯9的磁极端面，固定在动触片5前端上的永久磁体1与定触片4刚性连接的永久磁体1，此二个永久磁体1的接近面极性相反，二者具有间隙但始终处于相吸状态，在静触点3和动触点2接触时，此二个永久磁体1的接近面不接触；固定在动触片5后端上的永久磁体1与电磁继电器的铁芯9的磁极端面，在外部控制静触点3和动触点2接触时，永久磁体1与电磁继电器的铁芯9的磁极端面二者具有间隙但始终处于相吸状态。

    动触片5为弹性金属体。

动触片5上的动触片引出线接点6。

定触片4上的定触片引出线接点10。

动触片5连接有动触片支撑片7。

动触片支撑片7连接有支撑体8。

永久磁体1为长方体或正方体或圆柱体。 

线圈11中的铁芯9为U型结构，有二个端面A及B，分别与动触片支撑片7上的二个永久磁体1相对。

采取以上措施的本发明，由于使用了多种抑制抖动的措施，使得触点接触（吸合）时的抖动得到了抑制，消除了接触抖动现象的产生。本发明无抖动、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。

附图说明

附图1是本发明实施例1的结构示意图（动触片5与动触片支撑片7为二不同的金属做成，用铆钉铆接）； 

附图2为本发明实施例2的结构示意图（动触片5与动触片支撑片7为同一种金属做成）。

附图标记说明：永久磁体1、动触点2、静触点3、定触片4、动触片5、动触片引出线接点6、动触片支撑片7、支撑体8、铁芯9、定触片引出线接点10、线圈11、继电器座12。

以下再结合附图和实施例对本发明作进一步的详述。

具体实施方式

常规的电磁继电器，包括继电器座12、线圈11、铁芯9、动触片5、固定在动触片5上的动触点2、固定在定触片4上的定触点3，本发明的改进之处为：

（1）.动触片5为弹性金属体，能起到阻尼触点接触时的抖动的作用；

（2）.具有固定在弹性金属体动触片5上的永久磁体1,与定触片4刚性连接的永久磁体1，此二个永久磁体的接近面总是极性相反，始终处于相吸状态。在动静触点接触时，此二个永久磁体的接近面不接触；

（3）.固定在动触片支撑片7上的永久磁体1、铁芯9的A面，在外部控制动触点2、静触点3接触时，此二者的接近面总是极性相反，处于相吸状态，且二者的接近面不接触；

（4）.固定在动触片支撑片7上的永久磁体1、铁芯9的B面，在外部控制动静触点接触时，此二者的接近面总是极性相同，处于相斥状态。

固定在弹性金属体动触片5上的永久磁体1,与定触片4刚性连接的永久磁体1，此二个永久磁体的接近面总是极性相反，始终处于相吸状态。当继电器的电磁系统使触头触点接触时，两磁体由于极性相反异性相吸，并随着两磁体的距离越近，吸力越大，并通过弹性金属体动触片5直接作用于触点，且两磁体接触面没有物理上的接触，不存在反作用力。因此，接触抖动得到了有效阻尼。

固定在动触片支撑片7上的永久磁体1与铁芯9 的A面在外部控制触点接触时极性相反异性相吸，并随着两磁体的距离越近，吸力越大，并通过弹性金属体动触片5直接作用于触点，且两磁体接触面没有物理上的接触，不存在反作用力。因此，接触抖动也得到进一步阻尼。

当动静触点接触时，会产生反弹，弹性金属体动触片5能对反弹产生抑制作用，使得抖动也得到了更进一步的阻尼。

当继电器的电磁系统使触头触点断开（释放）时，由于：（1）.固定在弹性金属体动触片5上的永久磁体1,与定触片4刚性连接的永久磁体1，极性相反异性相吸，并随着两触点的距离越远，吸力越小，因此，一亘动作，不会再接触，即不会再产生抖动，断开抖动得到了消除。（2）.固定在动触片支撑片7上的永久磁体1、铁芯9 的A面在外部控制动静触点断开时,极性相同同性相斥，并随着两触点的距离越远，斥力越小。断开抖动也得到进一步的消除。（3）.固定在动触片支撑片7上的永久磁体1、铁芯9 的B面在外部控制动静触点断开时,极性相异相吸，并随着两触点的距离越远，吸力越大。因此，断开抖动也得到进一步的消除。

本发明的继电器，还有两个益处，即触点接触后，可不用再增加外力，利用固定在弹性金属体动触片5上的永久磁体1,与定触片4刚性连接的永久磁体1两磁体的吸力，触点即可保持吸合状态，并有足够的触点接触压力，这对减少继电器的接触电阻是有利的，同时减少功耗。

实施例1。

附图1给出了本发明实施例1的一种结构示意图，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，固定有动触片支撑片7支撑体8,在支撑体8上有动触片支撑片7，线圈11固定在继电器底座12的底部，U型铁芯9中段置于线圈11内，铁芯的两个端点A及B分别与固定在动触片支撑片7上的左永久磁体1和右永久磁体1相向相近，在动触片5的左边，接有与动触片5刚性连接的永久磁体1，动触片支撑片7上左永久磁体1与 U型铁芯9的A端点相向相近, 动触片支撑片7右边的永久磁体1与 U型铁芯9的B端点相向相近。引出线6点处与动触片5连接后，引出继电器本体与相应的工程控制电气线路连接。定触点3固定在定触片4上的、固定在定触片4上的永久磁体1与动触片5的永久磁体1相向,动触片定触片引出线10点处与定触片4连接后，引出继电器本体与相应的工程控制电气线路连接。

永久磁体1与其所依附的母体用粘合剂粘贴或用螺丝钉或铆钉固定。

实施例是这样工作的：

（一）吸合。

在线圈11通上某一种极性的电压，铁芯9 的A端的磁性与固定在动触片支撑片7上的永久磁体1磁性相异相吸, 铁芯9的B端的磁性与固定在动触片支撑片7上的永久磁体1磁性相同相斥, 固定在弹性金属体动触片5上的永久磁体1与定触片4刚性连接的永久磁体1磁性相异相吸，三者共同作用，使动触片支撑片7动作，使动触点2与静触点3接触。此时，只有动触点2与静触点3接触，在接触瞬间有反作用力，固定在弹性金属体动触片5上的永久磁体1与定触片4刚性连接的永久磁体1两磁体接触面没有物理上的接触，不存在反作用力，铁芯9的A端与固定在动触片支撑片7上的永久磁体1接触面不接触，也不存在反作用力。在此三个力共同作用下，继电器吸合，动静触点接触后，不会抖动。线圈11停电，由固定在弹性金属体动触片5上的永久磁体1与定触片4刚性连接的永久磁体1磁性相异相吸，而维持吸合状态。

（二）释放。

在线圈11通上与吸合相反极性的电压，铁芯9的A端的磁性与固定在动触片支撑片7上的永久磁体1磁性相同相斥, 铁芯9的B端的磁性与固定在动触片支撑片7上的永久磁体1磁性相异相吸,二者产生的作用于触点断开作用力大于固定在弹性金属体动触片5上的永久磁体1与定触片4刚性连接的永久磁体1磁性相异相吸产生的作用于触点吸合作用力,因此触点动作释放。由于三个磁力均是距离越远，作用力越小，因此释放过程不会产生抖动现象。线圈11停电，铁芯9的B端的磁性与固定在动触片支撑片7上的永久磁体1磁性相异相吸,而维持释放状态。

实施例2。

附图2给出了本发明实施例2结构示意图，参看附图2。与实施例1唯一不同点是实施1动触片5与动触片支撑片7为二不同的金属做成，用铆钉铆接，而本实施例2则是动触片5与动触片支撑片7为同一种金属做成。 

Claims (8)

1.一种无抖动的电磁继电器，包括继电器座（12）、线圈（11）、铁芯（9）、动触片（5）、固定在动触片（5）上的动触点（2）、固定在定触片（4）上的定触点（3）、其特征为：定触片（4）固定有一个以上的永久磁体（1）、动触片（5）的动触点（2）前后两端分别固定有一个以上的永久磁体（1），前端的永久磁体（1）设置位置对应于动触片（5）的永久磁体（1），后端的永久磁体（1）设置位置对应于电磁继电器的铁芯（9）的磁极端面，固定在动触片（5）前端上的永久磁体（1）与定触片（4）刚性连接的永久磁体（1），此二个永久磁体（1）的接近面极性相反，二者具有间隙但始终处于相吸状态，在静触点（3）和动触点（2）接触时，此二个永久磁体（1）的接近面不接触；固定在动触片（5）后端上的永久磁体（1）与电磁继电器的铁芯（9）的磁极端面，在外部控制静触点（3）和动触点（2）接触时，永久磁体（1）与电磁继电器的铁芯（9）的磁极端面二者具有间隙但始终处于相吸状态。

2.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征为：动触片（5）为弹性金属体。

3.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征为：动触片（5）上的动触片引出线接点（6）。

4.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征为：定触片（4）上的定触片引出线接点（10）。

5.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征为：动触片（5）连接有动触片支撑片（7）。

6.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征为：动触片支撑片（7）连接有支撑体（8）。

7.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征为：永久磁体（1）为长方体或正方体或圆柱体。

8.根据权利要求1所述的电磁继电器，其特征为：线圈（11）中的铁芯（9）为U型结构，有二个端面A及B，分别与动触片支撑片（7）上的二个永久磁体（1）相对。