CN2283306Y - 交流电磁继电器的磁路装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种交流电磁继电器的部件。本部件的铁芯的上端设有嵌槽,而将铁芯上端分成外侧柱体及内侧柱体,内侧柱体上套有第一短路环及第二短路环,两个短路环之间设有绝缘物,铁芯上套有线圈,铁芯的下端与轭铁固定连接。本部件加装衔铁等部件后所得到的继电器,其铁芯和衔铁之间的吸力明显增加。不仅可降低铁芯及衔铁等部件的加工精度、而且使用本部件的继电器开关可用于木工机械、砂轮机等振动强度较大的设备。

Description

交流电磁继电器的磁路装置

本实用新型涉及一种交流电磁继电器的部件。

目前，继电器作为手动控制或自动控制器件的应用愈来愈广泛，而其中的交流电磁继电器则具有使用方便、成本低廉、结构简单的优点。但由于铁芯与衔铁之间的吸力不够大，所以当用于振动强度较大的场合，如木工机械砂轮机等电动工具或设备、或运输工具上时，会使铁芯与衔铁之间产生断续性的瞬间脱离，这样会使接触面间产生放电而熔化、相互粘结，从而使继电器工作失效、发生事故。同时为使接触面较大而保持一定的吸力，需对铁芯及衔铁之间的接触面进行较高精度的加工。

本实用新型的目的是，提供一种使用中可使继电器的铁芯与衔铁之间的吸力较大的交流电磁继电器的磁路装置。

实现本实用新型目的的技术方案是(参见图1或图2)，本装置具有轭铁(1)、线圈(2)、铁芯(3)及第一短路环(4)，铁芯(3)的上端设有嵌槽(33)而将铁芯(3)的上端头分成两个柱体--外侧柱体(31)及内侧柱体(32)，第一短路环(4)套在内侧柱体(32)上，线圈(2)套在铁芯(3)上，铁芯(3)的下端与轭铁(1)固定连接，其结构特点是，还具有第二短路环(5)，铁芯(3)具有加长的上端头，第二短路环(5)套在内侧柱体(32)上、并与铁芯(3)固定连接，第二短路环(5)的下端面与第一短路环(4)的上端面之间设有绝缘物。

上述第二环路环(5)与第一短路环(4)之间的绝缘物为氧化绝缘层或一层绝缘漆。

上述第二环路环(5)与第一短路环(4)之间的绝缘物也可以是绝缘垫片。

本装置还可以具有第三短路环，第三短路环套在内侧柱体(32)上，与铁芯(3)固定连接，第三短路环的下端面与第二短路环(5)的上端面之间设有绝缘物。

上述第三短路环与第二短路环(5)之间的绝缘物是氧化绝缘层或绝缘漆层或绝缘垫片。

本装置加装衔铁等部件，并在线圈(2)中接通电流后，则在衔铁和铁芯之能产生较大的吸力。从原理上看(见图3)，交流电磁继电器输入的是交流电压，产生相应的交流磁通，而交流磁通所产生的吸力也是交变的。因此，交流磁通经过零时，吸力也为零。这时铁芯及衔铁之间在吸合状态下会存在周期性的瞬间分离。从而产生振动和噪声，最终导致放电熔化而失效。所以，必须在铁芯(3)的上端部加装短路环(4)。当线圈通电产生主磁通φ，主磁通φ经过短路环(4)时，分成流过内侧柱体(32)的磁通φ2和流过外侧柱体(31)的磁通φ1，在φ2流过短路环(4)的同时，使短路环(4)产生绕环流动的感生电流I，感生电流I又产生磁通，感生磁通绕短路环(4)的环体形成闭合回路，该感生磁通在内侧柱体(32)中形成磁通φ3，比主磁通φ超前一个相位(在90～180°之间)，该感生磁通在外侧柱体(31)中形成的磁通(-φ3)比主磁通φ落后一个相位。见图4，φ2和φ3的合成磁通是φ2′，φ1和(-φ3)的合成磁通道φ1′。

见图5及图6，因为吸力瞬时值表达式为

F＝5.1/2μ{(φ_外 ²/A1+φ_内 ²/A2)+[(φ_外 ²/A1)

cos2ωt+(φ_内 ²/A2)cos(2t-x)]}＝F_直+F_交其中：

F_直＝5.1/2μ[(φ_外 ²/A1)+(φ_内 ²/A2)]为吸力直流分量

F_交＝5.1/2μ[(φ_外 ²/A1)cos2ωt+(φ_内 ²/A2)cos(2ωt-x)]为吸力交流分量。

φ_外为短路环外的磁极的磁通。

φ_内为短路环内的磁极的磁通。

x为滞后于φ_外的相角。

A1为短路环外的磁极截面积，A2为短路环内的磁极截面积。

μ为空气导磁常数。

所以，当合成磁通φ2′过零时，φ1′不为零(图5)，相应于φ2′的吸力为F2′，相应于φ1′的吸力为F1′，两者的合力为F，由图6可知，该F(可称为F_单)的值始终大于零。

当在第一短路环(4)上再加设第二短路环(5)后，由图4及图7可知，感生磁通有较大的增加，经过外侧柱体(31)的合成磁通为φ1″，经过内侧柱体(32)的合成磁通为φ2″。所以(见图8)，相应于φ2″的吸力为F2″，相应于φ1″的吸力为F1″，两者的合力F(可称为F_双)不仅比F_单增加较大的幅度，而且合力F_双的波动有明显降低。

本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型用于继电器后，与相应只有一个短路环的继电器相比吸力明显增加。经试验，在其余条件相同的情况下，双短路环继电器的衔铁拉脱力为40牛顿，而单短路环继电器的衔铁拉脱力为34牛顿。而且减少了出现振动噪声的情况。(2)本实用新型用于电器开关后，该开关可应用于木工机械、砂轮机等振动强度较大的设备上时，电控性能可靠，可靠解决了长期以来存在的交流电磁继电器开关应用于振动强度较大的木工机械上时电控性能不可靠的问题。(3)不仅如此，还降低了铁芯和衔铁的加工难度，提高了产品的生产效率和质量。

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为装有短路环的继电器磁路装置的工作原理示意图。

图4为磁通矢置图。

图5为继电器装有一片短路环的磁通曲线示意图。

图6为继电器装有一片短路环的吸力特性曲线示意图。

图7为继电器装有二片短路环的磁通曲线示意图。

图8为继电器装有二片短路环的吸力特性曲线示意图。

图9为本实用新型应用于继电器的示意图。

图10为图9的左视图。

图11为图9及图10所示继电器的接线图。

图12为本实用新型应用于继电器开关的示意图。

图13为图12的A-A剖视图。

图14为图12的仰视图。

图15为图12及图14所示继电器开关的电原理图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例

见图1及图2，用电工纯铁冲压制成如图所示的轭铁(1)，用电工纯铁车铣制成具有嵌槽(33)的铁芯(3)，用紫铜制成第一短路环(4)及第二短路环(5)。在铁芯(3)的上端头的内侧柱体(32)上套上第一短路环(4)，将外表涂有绝缘漆的第二短路环(5)套在内侧柱体(32)上、互相间为紧配合，第二短路环(5)的下端面与第一短路环(4)的上端面(4)之间有一绝缘漆层。将漆包线绕在骨架(21)上制成线圈(2)，将线圈(2)套在铁芯(3)上，铁芯(3)的下端与轭铁(1)铆接。

应用例1，继电器

将有关部件及实施例所得磁路装置，按图9所示的装配示意图安装组成继电器，其中衔铁(61)由电工纯铁冲制而成，衔铁(61)固定在塑料件(62)下端、动簧片(63)有两片分前后固定在塑料件(62)上，从而构成动簧片组；衔铁(61)的右端卡有2根拉簧(67)，各拉簧(67)的另一端卡在轭铁(1)的右端；铁(1)的左端通过螺钉(64)固定在底座(69)上。底座(69)上还固定有4片静簧片(66)、2片接线板(644)及另外两片接线板(645)。套有塑料套管(642)的导线(641)有2根，分别与前后设置的2片动簧片(63)相对应，导线(641)的一端与动簧片(63)相连。另一端与接线板(644)相连。线圈(2)的两个接头，分别与2片接线板(645)相连。塑料外壳(68)固定在底座(69)上。

见图10及图11，本继电器工作时，当及脚处于失电情况下，继电器的⑨脚与①相通，脚与④脚相通，当及脚处于得电状态下，则线圈(2)工作、而使铁芯(3)与衔铁(61)吸合，从而导致动簧片(63)由与上方的静簧片(66)接通，而转变成与下方的静簧片(66)接通、动簧片(63)的触点与静簧片的触点(65)相接触，从而使继电器的⑨脚与⑤相通、脚与⑧相通，达到电控的目的。

应用例2，继电器开关

将有关部件及实施例所得磁路装置按图12及图13所示的装配示意图安装组成继电器开关，其中衔铁(61)由电工纯铁冲制而成，衔铁(61)固定在塑料件(62)下端、动簧片(63)有两片分前后固定在塑料件(62)上，从而构成动簧片组。衔铁(61)的左端卡有2根拉簧(82)，各拉簧(82)的另一端卡在轭铁(1)的左端。轭铁(1)的下端通过2只螺钉(72)固定在底座(81)上(见图14)。

底座(81)的上端固定有2片静簧片(66)、其下端固定有4片接线板(751、752、753、754)，底座(81)通过2只紧定螺钉(74)在其上端固定按纽座(85)。

按纽座(85)的左端设有红按纽(88)，红按纽(88)的下方设有红内芯(87)，红内芯(87)上套有压簧(86)，红内芯(87)的下端固定连接有铜触桥(84)，铜触桥(84)的前后两端分别与常闭触头(89)及常闭长触头(83)相接触，常闭触头(89)固定在按纽座(85)上，常闭长触头(83)通过触头垫块(831)固定在按纽座(85)上。见图15及图14，常闭触头(89)通过导线与接线板(752)相连，且与后侧的动簧片相连；常闭长触头(83)通过导线(76)与线圈(2)的一个接线端相连；线圈(2)的另一个接线端与接线板(754)相连，且与前侧的动簧片(63)相连。

按纽座(85)的右端设有绿按纽(76)，绿按纽(76)的中部套有压缩弹簧(72)，绿按纽(76)的下端与塑料件(62)相接触。在底座(81)及按纽座(85)的前后侧面插入透明片(71)。

工作时，图15所示的①脚及③脚为电源输入端，②脚及④脚为电源输出端。按下绿按纽(76)、则使动簧片(63)与静簧片(66)相接触而使线圈(2)得电，铁芯(3)与衔铁(61)相互吸引，保持动簧片(63)与静簧片(66)相互接触的状态，也即使图15中K2、K3保持闭合。同时电源从②脚及④脚输出。当需停止工作时，按下红按纽，则使常闭触头(89)与常闭长触头(83)相互断开，也即使图15中所示K1断开，此时线圈(2)失电，在拉簧(82)作用下动簧片(63)与静簧片(66)脱离接触，也即图15中的K2及K3断开，从而使开关关断。

Claims (5)

1、一种交流电磁继电器的磁路装置，具有轭铁(1)、线圈(2)、铁芯(3)及第一短路环(4)，铁芯(3)的上端设有嵌槽(33)而将铁芯(3)的上端头分成两个柱体--外侧柱体(31)及内侧柱体(32)，第一短路环(4)套在内侧柱体(32)上，线圈(2)套在铁芯(3)上，铁芯(3)的下端与轭铁(1)固定连接，其特征在于，还具有第二短路环(5)，铁芯(3)具有加长的上端头，第二短路环(5)套在内侧柱体(32)上、并与铁芯(3)固定连接，第二短路环(5)的下端面与第一短路环(4)的上端面之间设有绝缘物。

2、根据权利要求1所述的交流电磁继电器的磁路装置，其特征在于，第二短路环(5)与第一短路环(4)之间的绝缘物为氧化绝缘层或一层绝缘漆。

3、根据权利要求1所述的交流电磁继电器的磁路装置，其特征在于，第二短路环(5)与第一短路环(4)之间的绝缘物为绝缘垫片。

4、根据权利要求1所述的交流电磁继电器的磁路装置，其特征在于，还具有第三短路环，第三短路环套在内侧柱体(32)上，与铁芯(3)固定连接，第三短路环的下端面与第二短路环(5)的上端面之间设有绝缘物。

5、根据权利要求4所述的交流电磁继电器的磁路装置，其特征在于，第三短路环与第二短路环(5)之间的绝缘物是氧化绝缘层或绝缘漆层或绝缘垫片。

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