CN109427509A - 继电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种继电器，静触点、动触点、启动线圈、保持线圈及开关元件；所述开关元件与所述启动线圈串联；所述动触点能在所述启动线圈和所述保持线圈的驱动下，朝与所述静触点接触的方向运动；当所述动触点与所述静触点接触时，所述开关元件断开，所述启动线圈断电，仅由所述保持线圈为所述动触点提供驱动力，以保持所述动触点与所述静触点的接触。该继电器借助保持线圈和启动线圈驱动动触点运动，使动触点与静触点接触时，开关元件能断开启动线圈所在电路，从而仅留保持线圈保持动触点与静触点的接触，不仅取消了复杂的控制电路及相关电子元器件，极大的简化了电路简单并提高了产品可靠性，还能达到节能降耗的目的，能大幅降低成本。

Description

继电器

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，尤其涉及一种继电器。

背景技术

继电器是在自动控制电路中起控制与隔离作用的执行部件，它实际上是一种可以用低电压、小电流来控制大电流、高电压的自动开关。

现有的一种继电器的电路原理图如图1所示，该继电器有两个驱动线圈，分别为保持线圈210和启动线圈110，保持线圈210由MOS管U1控制，启动线圈110由MOS管U2控制，当电路启动时U1、U2全部导通，保持线圈210和启动线圈110均得到额定电压驱动继电器的动触点与静触点吸合，经过约0.1s的延时后，U2断开，启动线圈110失电，而U1保持导通状态，仅保持线圈210维持继电器的动触点和静触点保持吸合状态。

结合附图2所示，上述继电器中用于控制启动线圈110通断电的控制电路需要采用延时电路控制，并且MOS在经过延时后需要执行PWM控制(即占空比控制)，以降低继电器的功耗，此外，为了使启动线圈110能够实现在通/断电之间的多次切换，在控制电路中还需设置再生用二极管等元器件。目前，上述继电器的控制电路通常由PCB板及若干电子元器件组成的控制电路板实现，结构复杂，生产成本较高，在继电器的长期使用过程中控制电路失效的风险较高，产品可靠性较差。

发明内容

基于此，本发明提供了一种继电器，旨在达到节能降耗目的的同时，简化结构，提高产品的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明的继电器采用的技术方案是：

一种继电器，包括：静触点、动触点、启动线圈、保持线圈及开关元件；所述开关元件与所述启动线圈串联；

所述动触点能在所述启动线圈和所述保持线圈的驱动下，朝与所述静触点接触的方向运动；

当所述动触点与所述静触点接触时，所述开关元件断开，所述启动线圈断电，仅由所述保持线圈为所述动触点提供驱动力，以保持所述动触点与所述静触点的接触。

进一步的，所述静触点设于所述动触点上方，所述动触点设于芯轴的上端，所述芯轴的下端设有铁芯和磁体，所述开关元件为设于所述磁体下侧并能在所述动触点与所述静触点接触时断开的磁敏开关。

进一步的，所述启动线圈和所述保持线圈沿所述芯轴的径向依次设置在所述芯轴的外侧。

进一步的，所述芯轴上套设有限位柱，所述限位柱位于所述铁芯的上侧；

当所述动触点与所述静触点接触时，所述铁芯被所述限位柱止挡。

进一步的，所述铁芯与所述限位柱之间设有缓冲件。

进一步的，所述铁芯在靠近所述磁敏开关的端部设有凹槽，所述磁体嵌设于所述凹槽内。

进一步的，所述凹槽内嵌设有支承结构；所述支承结构为橡胶塞，所述磁体嵌设于所述橡胶塞内。

进一步的，所述继电器还包括壳体及由所述壳体界定的第一腔体和第二腔体，所述静触点和所述动触点设于所述第一腔体内，所述启动线圈和所述保持线圈设于所述第二腔体内，所述壳体在将所述第一腔体与所述第二腔体分隔开的中间壁上设有供所述芯轴穿过的通孔。

进一步的，所述中间壁与所述动触点之间设有复位结构。

基于上述技术方案，本发明的继电器相对于现有技术至少具有以下有益效果：

本发明的继电器，借助保持线圈和启动线圈驱动动触点运动，使动触点与静触点接触时，开关元件能断开启动线圈所在电路，从而仅留保持线圈保持动触点与静触点的接触，不仅取消了复杂的控制电路及相关电子元器件，极大的简化了电路简单并提高了产品可靠性，在长期使用过程中还能达到节能降耗的目的，能大幅降低成本。

附图说明

图1为现有继电器的电路原理图；

图2为图1所示继电器中启动线圈的控制电路原理图；

图3为本发明实施例提供的一种继电器在断电状态的电路原理图；

图4为本发明实施例提供的一种继电器在断电状态的结构示意图；

图5为图3所示继电器在通电状态的电路原理图；

图6为图4所示继电器在通电状态的结构示意图；

附图标记说明：

100：第一支路；110：启动线圈；120：开关元件；200：第二支路；210：保持线圈；300：接线柱；310：静触点；400：动触板；410：动触点；500：壳体；510：第一腔体；520：第二腔体；530：中间壁；610：芯轴；620：铁芯；630：复位结构；640：限位柱；650：缓冲件；700：磁体；800：橡胶塞。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，以下实施例中的上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

参照图3至图6所示，本发明实施例提供的继电器，包括：静触点310、动触点410、启动线圈110、保持线圈210及开关元件120；开关元件120与启动线圈110串联；

动触点410能在启动线圈110和保持线圈210的驱动下，朝与静触点310接触的方向运动；

当动触点410与静触点310接触时，开关元件120断开，启动线圈110断电，仅由保持线圈210为动触点410提供驱动力，以保持动触点410与静触点310的接触。

需要说明的是，上述静触点310可以用来连接外接电路(未示出)，当继电器的静触点310接入外接电路时，开关元件120处于闭合导通状态，动触点410与静触点310处于分离状态，外接电路没有电流通过；若向保持线圈210所在的第二支路200和启动线圈110所在的第一支路100作用外部激励电压，第一支路100和第二支路200能同步通电，启动线圈110和保持线圈210也能同步得电；启动线圈110在得电后能驱动动触点410与静触点310接触而处于吸合状态，从而使外接电路导通，继电器即可由外接电路的电流驱动运行；由于开关元件120能在动触点410与静触点310接触时断开，故第一支路100也相应的被断开而停止向启动线圈110通电，此时由于第二支路200仍处于通电状态，故动触点410与静触点310的吸合状态能由保持线圈210维持，外接电路仍处于通电状态，继电器能继续由外接电路的电流驱动运行。

如图3和图5所示，上述保持线圈210所在的第二支路200与上述启动线圈110所在的第一支路100可以采用并联设置而由同一外部激励电路驱动，也可以由不同的外部激励电路单独控制。

该继电器，借助保持线圈210和启动线圈110驱动动触点410运动，使动触点410与静触点310接触时，开关元件120能断开启动线圈110所在电路，从而仅留保持线圈210保持动触点410与静触点310的接触，不仅取消了复杂的控制电路及相关电子元器件，极大的简化了电路简单并提高了产品可靠性，在长期使用过程中还能达到节能降耗的目的，能大幅降低成本。

具体在本实施例中，静触点310设于动触点410上方，动触点410设于芯轴610的上端，芯轴610的下端设有铁芯620和磁体700，开关元件120为设于磁体700下侧并能在动触点410与静触点310接触时断开的磁敏开关。

铁芯620能在启动线圈110和保持线圈210导通时励磁，以驱动芯轴610带动动触点410朝与静触点310接触的方向运动；

当动触点410与静触点310接触时，铁芯620远离磁敏开关而使磁敏开关断开。

为了方便说明，定义在动触点410与静触点310接触、开关元件120断开时，动触点410位于第一位置；动触点410与静触点310脱离、开关元件120导通时，动触点410位于第二位置。上述铁芯620能在启动线圈110和保持线圈210得电时励磁，利用该铁芯620与启动线圈110和保持线圈210之间形成的电磁回路，控制铁芯620运动，不仅能驱动芯轴610带动动触点410由第二位置切换至第一位置，同时还能使磁体700远离磁敏开关而使磁敏开关不受磁体700磁力的影响进而断开，在磁敏开关断开后，启动线圈110所在的第一支路100即处于断电状态，而仅留保持线圈210使铁芯620励磁，进而保持动触点410与静触点310的接触；相应的，上述铁芯620能在启动线圈110和保持线圈210均失电时失磁，铁芯620可以在重力等作用下回到初始状态，同时使动触点410由第一位置切换至第二位置，铁芯620靠近磁敏开关，磁敏开关在磁体700的磁力作用下导通。该继电器利用芯轴610、铁芯620、磁体700及磁敏开关控制动触点410的接触吸合/脱离断开，结构简单，切换灵活方便，响应速度快，安全性和可靠性较好，且整个控制过程无需额外供给电能，有利于进一步节省电能；并且组装方便，能在有限的空间内实现铁芯620与启动线圈110和保持线圈210方便的励磁以及方便控制磁敏开关通/断的双重效果。

作为本发明的一个优选实施例，上述磁体700为永磁铁。永磁体700具有较好的磁保持能力，能够进一步提高继电器的使用安全性。

作为本发明的一个优选实施例，磁敏开关为干簧管。干簧管结构简单、成本低廉，能由上述永磁铁方便的控制通/断，误动作小、使用安全可靠。

作为本发明的一个优选实施例，启动线圈110和保持线圈210沿芯轴610的径向依次设置在芯轴610的外侧。具体而言，保持线圈210设于启动线圈110外侧。这样的结构安装方便，有利于减小芯轴610的轴向长度，并且有利于快速驱动继电器运行。在实际应用中，上述启动线圈110和保持线圈210可分别绕设于绕线筒上，绕线筒套设于芯轴610上，以方便启动线圈110和保持线圈210的固定，提高继电器的结构稳定性。

作为本发明的一个优选实施例，芯轴610上还套设有限位柱640，限位柱640位于铁芯620的上侧；

当动触点410与静触点310接触时，铁芯620被限位柱640止挡。

限位柱640的设置能对铁芯620朝静触点310所在方向的轴向活动进行合理限制，例如，当动触点410位于第二位置时，铁芯620与限位柱640之间保持一定的轴向间距，当铁芯620运动至与限位柱640抵接时，芯轴610上的动触点410刚好位于第一位置从而与静触点310吸合，即利用限位柱640能很好的控制铁芯620的轴向运动，避免芯轴610的轴向运动幅度过大而造成静触点310受损。

作为本发明的一个优选实施例，铁芯620与限位柱640之间设有缓冲件650。该缓冲件650的设置可减小铁芯620在驱动芯轴610带动动触点410朝第一位置运动时对限位柱640的冲击，有利于提高继电器的使用寿命。具体在本实施例中，缓冲件650为缓冲弹簧。

作为本发明的一个优选实施例，铁芯620在靠近磁敏开关的端部设有凹槽，磁体700嵌设于凹槽内。这样可进一步简化结构及组装操作。

作为本发明的一个优选实施例，上述凹槽内嵌设有磁体700的支承结构；支承结构为橡胶塞800，磁体700嵌设于橡胶塞800内。这样的结构便于磁体700(具体在本实施例中为永磁铁)的安装和固定。应当理解的是，上述磁铁也可以通过其他现有的方式嵌设于凹槽内或与芯轴610的轴端固定连接，在此不做限制。

作为本发明的一个优选实施例，继电器还包括壳体500及由壳体500界定的第一腔体510和第二腔体520，静触点310和动触点410设于第一腔体510内，启动线圈110和保持线圈210设于第二腔体520内，壳体500在将第一腔体510与第二腔体520分隔开的中间壁530上设有供芯轴610穿过的通孔。这样的结构布局有利于进一步提高继电器的紧凑度及装配效率。

作为本发明的一个优选实施例，中间壁530与动触点410之间设有复位结构630。复位结构630能够在启动线圈110和保持线圈210均失电时向芯轴610提供回复力，而带动动触点410由第一位置向第二位置运动，进而使动触点410与静触点310断开，同时磁体700能在芯轴610的带动下靠近磁敏开关而使磁敏开关恢复导通。

上述复位结构630可以是现有的弹性元件，具体在本实施例中，该弹性元件为套设于芯轴610上的复位弹簧。在动触点410与静触点310脱离断开时，复位弹簧抵接于中间壁530与动触点410之间。

上述第一腔体510和第二腔体520可呈由上至下布置，这样可使芯轴610在铁芯620失磁时能在重力作用下带动动触点410由第一位置运动至第二位置。需要说明的是，上述缓冲件650在芯轴610向下运动的过程中也可以起到较好的缓冲作用，避免铁芯620及磁体700的损坏，并提高结构的可靠性。

具体在本实施例中，该继电器包括间隔设置的两个静触点310，以及间隔设置的两个动触点410，两个静触点310由两根接线柱300提供并用于连接外部电路的两端，两个动触点410由动触板400提供并与上述两个静触点310一一对应设置。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种继电器，其特征在于，包括：静触点、动触点、启动线圈、保持线圈及开关元件；

所述开关元件与所述启动线圈串联；

所述动触点能在所述启动线圈和所述保持线圈的驱动下，朝与所述静触点接触的方向运动；

当所述动触点与所述静触点接触时，所述开关元件断开，所述启动线圈断电，仅由所述保持线圈为所述动触点提供驱动力，以保持所述动触点与所述静触点的接触。

2.如权利要求1所述的继电器，其特征在于，所述静触点设于所述动触点上方，所述动触点设于芯轴的上端，所述芯轴的下端设有铁芯和磁体，所述开关元件为设于所述磁体下侧并能在所述动触点与所述静触点接触时断开的磁敏开关。

3.如权利要求2所述的继电器，其特征在于，所述磁敏开关为干簧管。

4.如权利要求2所述的继电器，其特征在于，所述启动线圈和所述保持线圈沿所述芯轴的径向依次设置在所述芯轴的外侧。

5.如权利要求2所述的继电器，其特征在于，所述芯轴上套设有限位柱，所述限位柱位于所述铁芯的上侧；

当所述动触点与所述静触点接触时，所述铁芯被所述限位柱止挡。

6.如权利要求5所述的继电器，其特征在于，所述铁芯与所述限位柱之间设有缓冲件。

7.如权利要求2所述的继电器，其特征在于，所述铁芯在靠近所述磁敏开关的端部设有凹槽，所述磁体嵌设于所述凹槽内。

8.如权利要求7所述的继电器，其特征在于，所述凹槽内嵌设有支承结构；所述支承结构为橡胶塞，所述磁体嵌设于所述橡胶塞内。

9.如权利要求2至8中任一项所述的继电器，其特征在于，所述继电器还包括壳体及由所述壳体界定的第一腔体和第二腔体，所述静触点和所述动触点设于所述第一腔体内，所述启动线圈和所述保持线圈设于所述第二腔体内，所述壳体在将所述第一腔体与所述第二腔体分隔开的中间壁上设有供所述芯轴穿过的通孔。

10.如权利要求9所述的继电器，其特征在于，所述中间壁与所述动触点之间设有复位结构。