CN203406241U - 并联型磁路的磁保持继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种并联型磁路的磁保持继电器，包括磁路部分；磁路部分包括铁芯、衔铁、轭铁、磁钢、导磁件和线圈；轭铁为L型，由平行于铁芯的第一轭铁和垂直于铁芯的第二轭铁构成；铁芯穿过线圈，铁芯上端设有极靴，铁芯下端与第二轭铁相固定；衔铁安装在轭铁刀口处；导磁件一端与第一轭铁相连接，导磁件另一端通过磁钢与第一轭铁相连接；在第一轭铁与磁钢、第一轭铁与导磁件的两个相接处之间的第一轭铁上设有用于增大磁回路磁阻用的隔磁槽；极靴一边设有截口，以利用截口的大小来配合隔磁槽，调节继电器的动作、复归电压参数的相互平衡。本实用新型通过铁芯截口来配合隔磁槽，从而能够使磁保持继电器的复归电压与置位电压在数值上尽可能平衡。

Description

并联型磁路的磁保持继电器

技术领域

本实用新型涉及一种继电器，特别是涉及一种并联型磁路的磁保持继电器。

背景技术

继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于通讯、汽车、自动控制、家用电器等领域，是最重要的控制元件之一。

随着节能环保的需要，磁保持继电器的应用范围越来越广，越来越多的通用继电器需要拓展出磁保持规格。典型的拍合式继电器要实现磁保持，一般将铁芯（或者轭铁）分为两个部分，在中间串入一个永磁体，形成串联型磁路。当线圈激励后，磁路闭合，永磁体产生的磁力可以使衔铁保持闭合状态。图1为现有技术的一种磁保持电磁继电器磁路的结构示意图，如图1所示，该电磁继电器的磁路部分包括簧片101（此簧片也可以是继电器输出回路的一部分），衔铁102，轭铁103，铁芯104、线圈105、磁钢106；铁芯104穿过线圈105，磁钢106固定在铁芯104与轭铁103之间，衔铁102与簧片101预先铆装在一起，然后再铆装在轭铁103上。磁钢106产生的永磁回路从磁钢的N极出发，经过铁芯104、气隙、衔铁102、轭铁103，到达磁钢的S极。线圈105激励产生的磁场经过铁芯104、气隙、衔铁102、轭铁103及磁钢的S-N，当永磁场与线圈磁场同向时，两者合并后克服簧片101的反力，使衔铁102与铁芯104吸合。当线圈105终止激励后，线圈磁场消失，永磁场提供保持力使衔铁102与铁芯104保持吸合状态。当线圈通反向电流后，线圈105产生磁场通过铁芯104、磁钢的N-S、轭铁103、衔铁102，线圈产生的磁场与永磁场反向，削弱了永磁力，同时在簧片101反力的“协同”作用下，簧片101带动衔铁102返回。

这种串联型磁路存在如下弊端：

1、因为永磁力总是将衔铁吸向铁芯，虽然簧片的反力本身相当大，但产品的常闭端的触点压力却较小，造成静合端的负载能力弱，同时继电器产品的抗冲击振动性能差；

2、当线圈施加复归激励后，永磁体的磁力仍然对衔铁有较强的吸力，需要很大的复原力才能使衔铁复归到释放状态，在磁力与复原力匹配不当的情况下，可能出现线圈的置位电压很小，复位电压很大，甚至无法复位的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种并联型磁路的磁保持继电器，通过在轭铁上设置隔磁槽以及在铁芯的极靴上设置截口，达到调节铁芯在衔铁置位位置对衔铁的保持力的大小的目的，从而能够使磁保持继电器的复归电压与置位电压在数值上尽可能平衡。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种并联型磁路的磁保持继电器，包括磁路部分；所述磁路部分包括铁芯、衔铁、轭铁、磁钢、导磁件和线圈；所述轭铁为L型，由平行于铁芯的第一轭铁和垂直于铁芯的第二轭铁构成；所述铁芯穿过线圈，铁芯的上端设有极靴，铁芯的下端与第二轭铁相固定；衔铁安装在轭铁的刀口处；导磁件的一端与第一轭铁相连接，导磁件的另一端通过磁钢与第一轭铁相连接；在第一轭铁与磁钢、第一轭铁与导磁件的两个相接处之间的第一轭铁上设有用于增大磁回路磁阻用的隔磁槽，以利用隔磁槽的大小来调节继电器的动作、复归电压参数的相互平衡；所述极靴的一边设有截口，以利用截口的大小来配合隔磁槽，调节继电器的动作、复归电压参数的相互平衡。

所述极靴的截口为沿着铁芯中心轴对称的完整的圆形切去一部分。

所述极靴的截口为沿着铁芯中心轴对称的完整的矩形切去一部分。

所述导磁件的一端设有与第一轭铁相接触的接触面。

所述导磁件的接触面设有用于与第一轭铁定位用的凸台，第一轭铁上设有与导磁片凸台相配合的孔；导磁片的凸台配合在第一轭铁的孔中，并通过铆接或者焊接方式固定在一起。

所述磁钢与导磁件的另一端相固定，导磁件的另一端设有用于固定磁钢的凸苞。

所述极靴的截口设在朝向动、静触点相配合的方向，用以增加铁芯与静簧片之间的爬电距离。

本实用新型的有益效果是：

通过在第一轭铁上设有用于增大磁回路磁阻用的隔磁槽，并将铁芯的极靴截去一部分，利用截口（即截去一部分）的面积大小来配合隔磁槽，调节继电器的动作、复归电压参数的相互平衡；利用轭铁的隔磁槽的大小是能够调节继电器的动作、复归电压参数的相互平衡，但是，由于隔磁槽不能无限制地增大，即隔磁槽两侧处的导磁截面积不能无限制地减小，因此，就无法做到任意调节继电器的动作、复归电压参数；而磁保持继电器一般希望复归电压与动作电压数值上越接近越好，为了进一步提高复归电压的数值，将铁芯极靴面削去一部分形成截口，根据磁路原理，铁芯极靴的面积越小，则其在衔铁置位位置对衔铁的保持力（磁吸力）越大，则使其复归所需的复归电压也越大，从而能够使复归电压与置位电压在数值上尽可能平衡（即数值大小上尽量接近）。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种并联型磁路的磁保持继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是现有技术的一种磁保持电磁继电器磁路的结构示意图；

图2是本实用新型的构造分解示意图；

图3是本实用新型的磁路部分的结构示意图；

图4是本实用新型的磁路部分的轭铁的结构示意图；

图5是本实用新型的磁路部分的轭铁（截去一部分）的结构示意图；

图6是本实用新型的磁路部分的导磁件的结构示意图；

图7是本实用新型的磁路部分的导磁件的侧视图；

图8是本实用新型的磁路部分的铁芯的结构示意图；

图9是本实用新型的磁路部分的铁芯的俯视图；

图10是本实用新型的磁路部分（复位状态、不通电时）的磁路示意图；

图11是本实用新型的磁路部分（复位状态、通置位电压时）的磁路示意图；

图12是本实用新型的磁路部分（置位状态、不通电时）的磁路示意图；

图13是本实用新型的磁路部分（置位状态、通复位电压时）的磁路示意图。

具体实施方式

实施例，参见图2至图9所示，本实用新型的一种并联型磁路的磁保持继电器，包括磁路部分1、动簧部分2、静簧部分3和底座4；所述磁路部分1包括铁芯11、衔铁12、轭铁13、磁钢14、导磁件15、线圈（图中未示出）和线圈架16；所述动簧部分2包括动簧片21和动触点22；所述静簧部分3包括静簧片31和静触点32；所述轭铁13为L型，由平行于铁芯的第一轭铁131和垂直于铁芯的第二轭铁132构成；线圈缠绕在线圈架16上，所述铁芯11穿过线圈（即穿过线圈架16的孔），铁芯11的上端设有极靴111，铁芯11的下端与第二轭铁132相固定；衔铁12与轭铁13通过动簧片相连接；动簧片21设有折弯部，动簧片的折弯部的一边与衔铁12相固定并配合在铁芯的极靴111的上方，动触点22固定在所述动簧片21的折弯部的一边的端头，动簧片的折弯部的另一边与第一轭铁131相固定，并使衔铁12安装在轭铁的刀口处；导磁件15的一端与第一轭铁131相连接，导磁件15的另一端通过磁钢14与第一轭铁131相连接；在第一轭铁131与磁钢14、第一轭铁131与导磁件15的两个相接处之间设有用于增大磁回路磁阻用的隔磁槽133，以利用隔磁槽133的大小来调节继电器的动作、复归电压参数的相互平衡；所述极靴111的一边设有截口112，以利用截口112的大小来配合隔磁槽，调节继电器的动作、复归电压参数的相互平衡。

本实施例中，所述极靴111的截口112为沿着铁芯中心轴对称的完整的圆形切去一部分（如图9所示）。当然，也可以是另一种方案，所述极靴的截口为沿着铁芯中心轴对称的完整的矩形切去一部分。

所述导磁件15的一端设有与第一轭铁131相接触的接触面151。

所述导磁件的接触面151设有用于与第一轭铁定位用的凸台152，第一轭铁131上设有与导磁片凸台相配合的孔1311；导磁片的凸台152配合在第一轭铁的孔1311中，并通过铆接或者焊接方式固定在一起。

所述磁钢14与导磁件15的另一端相固定，导磁件的另一端设有用于固定磁钢的凸苞153。

所述极靴111的截口112设在朝向动、静触点相配合的方向（如图2所示），这样，可以增加铁芯与静簧片之间的爬电距离。

图10至图13分别是继电器在不通电、通置位电压、通复位电压时继电器的磁路原理图，Φm1、Φm2为磁钢14自身产生的磁通（称为永磁磁通，泛指时用Φm表示），其所经过的路径分别称为第一磁路A1和第二磁路A2，Φc1、Φc2为线圈电流产生的磁通（称为控制磁通，泛指时用Φc表示），其所经过的路径称为第三磁路A3，其中，Φc1为线圈电流（置位电压）产生的磁通，Φc2为线圈电流（复位电压）产生的磁通，δ2为工作气隙，F2为气隙δ2处衔铁受到的电磁吸力（泛指时用F表示），本磁路结构有两个稳定状态，即衔铁12处于置位或者复归位置。

当衔铁12处于图10所示的复归状态（衔铁12处于打开位置，线圈还未通电）时，由于导磁件15与隔磁槽133的作用，此时，磁钢14自身产生的磁通经过的路径为如图所示的第一磁路A1与第二磁路A2，磁通分别为Φm1、Φm2，两者并联，在第二磁路A2上，由于存在气隙δ2的影响，Φm2的作用很微弱，故此时衔铁12由于Φm2作用而受到的电磁吸力F2很微弱，小于动簧21对衔铁12的反力F1，即F1>F2,因此在动簧21反力的作用下，衔铁12可稳定地保持在复归位置（打开位置）。由于导磁件15与隔磁槽133的作用，将磁钢14产生的磁通分为了Φm1与Φm2两路，并且Φm1与Φm2的大小都可调节，从而解决了串联型磁路磁钢磁通只有一路无法调节，在复归位置磁钢仍然对衔铁有较大吸力而造成产品的常闭端的触点压力却较小，静合端的负载能力弱，且继电器常闭端触点的抗冲击振动性能差的缺点。

如图11所示，当给继电器线圈一个一定宽度的置位脉冲电压时，继电器线圈产生的控制磁通ΦC1的方向如图11的第三磁路A3所示，此时线圈产生的磁通ΦC1与磁钢14本身产生的磁通Φm2方向一致（如图11的第二磁路A2），而使气隙δ2处的合磁通增大，故此时衔铁12由于ΦC1与Φm2的合磁通作用而受到的电磁吸力F2变大，当衔铁12受到的电磁吸力F2大于动簧21对衔铁12的反力F1时，衔铁12便在F2与F1的合力作用下，完成衔铁12从复归位置到置位位置的动作过程；然后在去掉线圈工作电流后，靠磁钢14自身的磁通Φm2产生的电磁吸力F2大于动簧21对衔铁12的反力F1，将衔铁12稳定地保持在置位位置（如图12所示）。

当继电器处于图12所示的置位位置时，给继电器线圈施加一个一定宽度的反向复归脉冲电压时，继电器线圈产生的控制磁通ΦC2的方向如图13所示，此时线圈产生的磁通ΦC2与磁钢14本身产生的磁通Φm2方向相反（如图13所示的第二磁路A2、第三磁路A3），从而使磁钢14本身产生的磁通Φm2受到抵消，故此时衔铁12由于Φm2与ΦC2作用而受到的电磁吸力F2变小，当衔铁12受到的电磁吸力F2小于动簧21对衔铁12的反力F1时，衔铁12便在F2与F1的合力作用下，完成衔铁12从置位位置到复归位置的动作过程，回到如图10所示的复归位置。

图12所示为衔铁在置位位置且线圈不通电时的磁路磁通状态，磁钢14自身的磁通分为Φm1、Φm2两路，且磁钢14的总磁通（Φm总）=Φm1+Φm2，通过设置隔磁槽133的大小，可以设置不同的轭铁隔磁槽133两侧处的导磁截面积1331（如图5所示），从而设置不同的第一磁路A1磁阻，从而形成不同的第一磁路磁通Φm1；由于总磁通（Φm总）基本为定值，且Φm2=（Φm总）—Φm1，故，当Φm1改变时，Φm2也跟着改变（数值大小的变化方向相反）。当Φm2大小不同时，磁钢14通过第二磁路A2产生的使衔铁12吸附在铁芯极靴面上的电磁吸力F2便不相同，即衔铁12对铁芯极靴面的保持力不相同,从而可以解决串联型磁路难以复归的问题。由于导磁件15与隔磁槽133的作用，将磁钢14产生的磁通分为了Φm1与Φm2两路，并且Φm1与Φm2的大小都可调节，从而解决了串联型磁路磁钢磁通只有一路无法调节而造成的复归困难的问题。

当给继电器线圈施加一个一定宽度的反向复归脉冲电压时，线圈产生的磁通ΦC2会与磁钢14本身产生的磁通Φm2相抵消，当合磁通（Φm2—ΦC2）减小到其对衔铁12产生的电磁吸力F2小于动簧21对衔铁12的反力F1时，衔铁12便在F2与F1的合力作用下，完成衔铁12从置位位置到复归位置的动作过程；如上所述，由于设置不同的隔磁槽133的大小，可以形成不同的Φm2，而电磁吸力F2由合磁通（Φm2—ΦC2）产生，故在不同的Φm2下，要使电磁吸力F2同样下降到小于反力F1的数值，则需要改变ΦC2的数值，而ΦC2由线圈施加电压产生，故，改变隔磁槽133的大小，可以改变Φm2的大小，从而改变使衔铁复归的复归电压的大小。

本实用新型所示的磁路，为了确保一定的零件强度，故轭铁隔磁槽133两侧处的导磁截面积1331（如图5所示）不能无限制减小，因此Φm2无法做得太大，因此往往施加不大的反向复归电压就能使合磁通（Φm2—ΦC2）产生的电磁吸力F2同样下降到小于反力F1的数值，从而使衔铁复归。而磁保持继电器一般希望复归电压与动作电压数值上越接近越好，为了进一步提高复归电压的数值，本实用新型在铁芯极靴面削去半边（根据磁路原理，铁芯极靴面积越小，则其在衔铁置位位置对衔铁的保持力<磁吸力F2>大，则使其复归所需的复归电压越大），从而使复归电压与置位电压在数值上尽可能平衡（数值大小上尽量接近）。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种并联型磁路的磁保持继电器，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种并联型磁路的磁保持继电器，包括磁路部分；所述磁路部分包括铁芯、衔铁、轭铁、磁钢、导磁件和线圈；所述轭铁为L型，由平行于铁芯的第一轭铁和垂直于铁芯的第二轭铁构成；所述铁芯穿过线圈，铁芯的上端设有极靴，铁芯的下端与第二轭铁相固定；衔铁安装在轭铁的刀口处；导磁件的一端与第一轭铁相连接，导磁件的另一端通过磁钢与第一轭铁相连接；其特征在于：在第一轭铁与磁钢、第一轭铁与导磁件的两个相接处之间的第一轭铁上设有用于增大磁回路磁阻用的隔磁槽；所述极靴的一边设有截口，以利用截口的大小来配合隔磁槽，调节继电器的动作、复归电压参数的相互平衡。

2.根据权利要求1所述的并联型磁路的磁保持继电器，其特征在于：所述极靴的截口为沿着铁芯中心轴对称的完整的圆形切去一部分。

3.根据权利要求1所述的并联型磁路的磁保持继电器，其特征在于：所述极靴的截口为沿着铁芯中心轴对称的完整的矩形切去一部分。

4.根据权利要求1所述的并联型磁路的磁保持继电器，其特征在于：所述导磁件的一端设有与第一轭铁相接触的接触面。

5.根据权利要求4所述的并联型磁路的磁保持继电器，其特征在于：所述导磁件的接触面设有用于与第一轭铁定位用的凸台，第一轭铁上设有与导磁片凸台相配合的孔；导磁片的凸台配合在第一轭铁的孔中，并通过铆接或者焊接方式固定在一起。

6.根据权利要求1所述的并联型磁路的磁保持继电器，其特征在于：所述磁钢与导磁件的另一端相固定，导磁件的另一端设有用于固定磁钢的凸苞。

7.根据权利要求1所述的并联型磁路的磁保持继电器，其特征在于：所述极靴的截口设在朝向动、静触点相配合的方向，用以增加铁芯与静簧片之间的爬电距离。

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