CN214753573U - 一种节能型双线圈继电器的电磁控制机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型双线圈继电器的电磁控制机构，涉及继电器技术领域，包括电磁铁组件和控制电路板，电磁铁组件包括启动线圈、保持线圈和新型移动组件，启动线圈和保持线圈围绕新型移动组件设置，且启动线圈的阻值小于保持线圈的阻值；启动线圈、保持线圈分别与控制电路板通过端子焊接，启动线圈和保持线圈的共端接入电源正极为双线圈供电，控制电路板用于控制启动线圈的导通或断开，新型移动组件用于提升电磁控制机构的磁通量。在继电器启动工作后，通过切换启动线圈失电，实现第一重节能效果，采用新型移动组件增大了铁芯间的接触面积以增大磁通量，降低双线圈所需的电压，实现第二重节能效果。

Description

一种节能型双线圈继电器的电磁控制机构

技术领域

本实用新型涉及继电器技术领域，尤其是一种节能型双线圈继电器的电磁控制机构。

背景技术

直流继电器一种用来远距离频繁接通和断开交直流电路和大容量控制电流的电器。其基本工作原理是通过电磁控制机构将电磁能转换成机械能，带动继电器的触头动作。具体为，线圈端子接通电源后形成磁力，动作铁芯向固定铁芯方向推移。现有的直流继电器一般需要大功率的驱动力，然而直流继电器长时间维持大功率状态会造成电能的浪费，因此一种节能型双线圈继电器的电磁控制机构应运而生。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种节能型双线圈继电器的电磁控制机构。

本实用新型的技术方案如下：

一种节能型双线圈继电器的电磁控制机构，包括电磁铁组件和控制电路板，电磁铁组件包括启动线圈、保持线圈和新型移动组件，启动线圈和保持线圈围绕新型移动组件设置，且启动线圈的阻值小于保持线圈的阻值；启动线圈、保持线圈分别与控制电路板通过端子焊接，启动线圈和保持线圈的共端接入电源正极为双线圈供电，控制电路板用于控制启动线圈的导通或断开，新型移动组件用于提升电磁控制机构的磁通量。

其进一步的技术方案为，控制电路板包括第一压敏电阻、第一二极管、启动线圈回路和保持线圈回路，第一压敏电阻的第一端作为控制电路板的电源输入端接入电源正极、第二端作为控制电路板的电源输入端接入电源负极，第一二极管的阳极连接第一压敏电阻的第一端，第一二极管的阴极分别连接启动线圈回路、保持线圈回路的输入端以及双线圈的共端，启动线圈回路和保持线圈回路的输出端连接第一压敏电阻的第二端，启动线圈回路用于控制启动线圈的导通或断开，保持线圈回路用于控制保持线圈的导通或断开。

其进一步的技术方案为，启动线圈回路包括多个电阻、并联电容组、第二二极管、第一MOS管和启动线圈始端，第一电阻的第一端作为启动线圈回路的输入端连接第一二极管和双线圈共端的公共端，第一电阻的第二端依次通过并联电容组、第二电阻连接第一MOS管的栅极，第二二极管的阴极连接第二电阻和第一MOS管的共端，第三电阻并联在第二二极管的两端，第一MOS管的漏极连接启动线圈始端，第一MOS管的源极和第二二极管的阳极均作为启动线圈回路的输出端；并联电容组在电压恒定后用于控制第一MOS管的栅极电压为零。

其进一步的技术方案为，保持线圈回路包括多个电阻、第二压敏电阻、第三二极管、第二MOS管和保持线圈始端，第四电阻的第一端、第二压敏电阻的第一端均作为保持线圈回路的输入端连接第一二极管和双线圈共端的公共端，第四电阻的第二端分别连接第三二极管的阴极、第五电阻的第一端以及第二MOS管的栅极，第二MOS管的漏极分别连接第二压敏电阻的第二端以及保持线圈始端，第二MOS管的源极、第三二极管的阳极以及第五电阻的第二端均作为保持线圈回路的输出端。

其进一步的技术方案为，新型移动组件包括凸型定铁芯、凹型动铁芯、T型推杆和接触弹簧，凸型定铁芯套设于T型推杆的中部，凹型动铁芯套设于T型推杆的底部，凸型定铁芯在靠近T型推杆的底部一侧开设有弹簧腔，接触弹簧套设在T型推杆上，且一端伸入凹型动铁芯的凹槽部、另一端抵设在弹簧腔的内壁上，凸型定铁芯的凸起部与凹型动铁芯的凹槽部的形状契合，凸起部和凹槽部用于增大两铁芯的接触面积。

本实用新型的有益技术效果是：

当继电器启动工作时，启动线圈和保持线圈同时导通，增大了继电器的启动功率，产生强磁性吸力使继电器吸合，然后由于启动线圈回路中的并联电容组具有通交隔直的作用，在两端电压恒定后第一MOS管的栅极电压为零，进而控制启动线圈失电，此时继电器仅通过保持线圈维持吸合状态，因此在输入电压不变的情况下，线圈中电流减小，以达到节约电能的目的；与契合表面相对平坦的传统铁芯结构相比，采用本申请提供的新型移动组件增大了铁芯间的接触面积以增大磁通量，凹型动铁芯克服接触弹簧的反作用力会相应的增大，从而客观上降低了双线圈所需的电压，进一步达到了节能的效果。

附图说明

图1是本申请提供的节能型双线圈继电器的结构示意图。

图2是本申请提供的控制电路板的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

结合图1、图2所示，本申请公开了一种节能型双线圈继电器的电磁控制机构，包括电磁铁组件和控制电路板1，电磁铁组件包括启动线圈、保持线圈和新型移动组件，启动线圈和保持线圈组成的双线圈组2围绕新型移动组件设置，且启动线圈的阻值小于保持线圈的阻值。可选的，启动线圈置于保持线圈的内部；启动线圈的阻值为4.6±10％Ω，保持线圈的阻值为34.5±5％Ω。启动线圈、保持线圈分别与控制电路板1通过端子3焊接，启动线圈和保持线圈的共端T3接入电源正极DC12V为双线圈供电。

控制电路板1用于控制启动线圈的导通或断开。具体的，控制电路板1包括第一压敏电阻TNR1、第一二极管D1、启动线圈回路和保持线圈回路，第一压敏电阻TNR1的第一端作为控制电路板1的电源输入端T1接入电源正极DC12V、第二端作为控制电路板1的电源输入端T2接入电源负极GND，第一二极管D1的阳极连接第一压敏电阻TNR1的第一端，第一二极管D1的阴极分别连接启动线圈回路、保持线圈回路的输入端以及双线圈的共端，启动线圈回路和保持线圈回路的输出端连接第一压敏电阻TNR1的第二端。

启动线圈回路用于控制启动线圈的导通或断开。具体的，启动线圈回路包括多个电阻、并联电容组C1、C2、第二二极管ZD1、第一MOS管TR1和启动线圈始端T4，第一电阻R1的第一端作为启动线圈回路的输入端连接第一二极管D1和双线圈共端的公共端，第一电阻R1的第二端依次通过并联电容组C1、C2、第二电阻R2连接第一MOS管TR1的栅极，第二二极管ZD1的阴极连接第二电阻R2和第一MOS管TR1的共端，第三电阻R3并联在第二二极管ZD1的两端，第一MOS管TR1的漏极连接启动线圈始端T4，第一MOS管TR1的源极和第二二极管ZD1的阳极均作为启动线圈回路的输出端。并联电容组C1、C2在电压恒定后用于控制第一MOS管TR1的栅极电压为零。

保持线圈回路用于控制保持线圈的导通或断开。具体的，保持线圈回路包括多个电阻、第二压敏电阻TNR2、第三二极管ZD2、第二MOS管TR2和保持线圈始端T5，第四电阻R4的第一端、第二压敏电阻TNR2的第一端均作为保持线圈回路的输入端连接第一二极管D1和双线圈共端的公共端，第四电阻R4的第二端分别连接第三二极管ZD2的阴极、第五电阻R5的第一端以及第二MOS管TR2的栅极，第二MOS管TR2的漏极分别连接第二压敏电阻TNR2的第二端以及保持线圈始端T5，第二MOS管TR2的源极、第三二极管ZD2的阳极以及第五电阻的第二端均作为保持线圈回路的输出端。

可选的，第二二极管ZD1和第三二极管ZD2均采用齐纳二极管，形成反向击穿状态，在临界击穿点上，反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化，但齐纳二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近，从而实现了齐纳二极管的稳压功能。

新型移动组件用于提升电磁控制机构的磁通量。具体的，新型移动组件包括凸型定铁芯4、凹型动铁芯5、T型推杆6和接触弹簧7，凸型定铁芯4套设于T型推杆6的中部，凹型动铁芯5套设于T型推杆6的底部，凸型定铁芯4在靠近T型推杆6的底部一侧开设有弹簧腔，接触弹簧7套设在T型推杆6上，且一端伸入凹型动铁芯5的凹槽部、另一端抵设在弹簧腔的内壁上，凸型定铁芯4的凸起部与凹型动铁芯5的凹槽部的形状契合，凸起部和凹槽部用于增大两铁芯的接触面积。

电磁控制机构的工作原理为：

直流电压通过电源输入端T1和T2接入，接入瞬间第一MOS管TR1和第二MOS管TR2栅级得电后导通，则启动线圈T3、T4和保持线圈T3、T5同时接入DC12V，双线圈形成较大的电磁力，此时凹型动铁芯5向凸型定铁芯4移动使继电器吸合，通过“凹”、“凸”结构增大接触面积以增大磁通量，凹型动铁芯5克服接触弹簧7的反作用力会相应的增大，从而客观上降低了双线圈所需的电压，达到了节能的效果。由于并联电容组C2、C3具有通交隔直的作用，当并联电容组C2、C3两端的电压恒定后，第一MOS管TR1栅极电压变为零、第一MOS管TR1关断、启动线圈失电，继电器仅通过保持线圈的电流维持继电器保持吸合状态，以此达到双重节约电能的目的。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种节能型双线圈继电器的电磁控制机构，其特征在于，包括电磁铁组件和控制电路板，所述电磁铁组件包括启动线圈、保持线圈和新型移动组件，所述启动线圈和保持线圈围绕所述新型移动组件设置，且所述启动线圈的阻值小于所述保持线圈的阻值；所述启动线圈、保持线圈分别与所述控制电路板通过端子焊接，所述启动线圈和保持线圈的共端接入电源正极为双线圈供电，所述控制电路板用于控制所述启动线圈的导通或断开，所述新型移动组件用于提升所述电磁控制机构的磁通量。

2.根据权利要求1所述的节能型双线圈继电器的电磁控制机构，其特征在于，所述控制电路板包括第一压敏电阻、第一二极管、启动线圈回路和保持线圈回路，所述第一压敏电阻的第一端作为所述控制电路板的电源输入端接入电源正极、第二端作为所述控制电路板的电源输入端接入电源负极，所述第一二极管的阳极连接所述第一压敏电阻的第一端，所述第一二极管的阴极分别连接所述启动线圈回路、保持线圈回路的输入端以及双线圈的共端，所述启动线圈回路和保持线圈回路的输出端连接所述第一压敏电阻的第二端，所述启动线圈回路用于控制所述启动线圈的导通或断开，所述保持线圈回路用于控制所述保持线圈的导通或断开。

3.根据权利要求2所述的节能型双线圈继电器的电磁控制机构，其特征在于，所述启动线圈回路包括多个电阻、并联电容组、第二二极管、第一MOS管和启动线圈始端，第一电阻的第一端作为所述启动线圈回路的输入端连接所述第一二极管和双线圈共端的公共端，所述第一电阻的第二端依次通过所述并联电容组、第二电阻连接所述第一MOS管的栅极，所述第二二极管的阴极连接所述第二电阻和第一MOS管的共端，第三电阻并联在所述第二二极管的两端，所述第一MOS管的漏极连接所述启动线圈始端，所述第一MOS管的源极和第二二极管的阳极均作为所述启动线圈回路的输出端；所述并联电容组在电压恒定后用于控制所述第一MOS管的栅极电压为零。

4.根据权利要求2所述的节能型双线圈继电器的电磁控制机构，其特征在于，所述保持线圈回路包括多个电阻、第二压敏电阻、第三二极管、第二MOS管和保持线圈始端，第四电阻的第一端、第二压敏电阻的第一端均作为所述保持线圈回路的输入端连接所述第一二极管和双线圈共端的公共端，所述第四电阻的第二端分别连接所述第三二极管的阴极、第五电阻的第一端以及所述第二MOS管的栅极，所述第二MOS管的漏极分别连接所述第二压敏电阻的第二端以及所述保持线圈始端，所述第二MOS管的源极、第三二极管的阳极以及第五电阻的第二端均作为所述保持线圈回路的输出端。

5.根据权利要求1所述的节能型双线圈继电器的电磁控制机构，其特征在于，所述新型移动组件包括凸型定铁芯、凹型动铁芯、T型推杆和接触弹簧，所述凸型定铁芯套设于所述T型推杆的中部，所述凹型动铁芯套设于所述T型推杆的底部，所述凸型定铁芯在靠近所述T型推杆的底部一侧开设有弹簧腔，所述接触弹簧套设在所述T型推杆上，且一端伸入所述凹型动铁芯的凹槽部、另一端抵设在所述弹簧腔的内壁上，所述凸型定铁芯的凸起部与所述凹型动铁芯的凹槽部的形状契合，所述凸起部和凹槽部用于增大两铁芯的接触面积。

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