CN2541947Y

CN2541947Y - 差动式磁路结构的电磁继电器

Info

Publication number: CN2541947Y
Application number: CN 02222476
Authority: CN
Inventors: 栾伟
Original assignee: GUILIN AEROSPACE ELECTRIC APPLIANCE CO
Current assignee: GUILIN AEROSPACE ELECTRIC APPLIANCE CO
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-03-26
Anticipated expiration: 2012-04-26

Abstract

本实用新型涉及一种差动式磁路结构的电磁继电器，它包括由线圈、线圈中的铁芯、中心为一个极、两端为另一个极的磁钢和置于线圈两端，并分别与铁芯和磁钢连接的轭铁共同构成的磁路，以及衔铁和设于衔铁中心的小轴，小轴在磁钢和线圈中点所处的中轴线上，所述铁芯2与衔铁为一体结构，也即是铁芯2伸出线圈1两端，并向下弯折，其两端有两个替代轭铁的铁芯弯折端21，磁钢3设置于两端铁芯弯折端21之间；衔铁4中心的小轴41设置于衔铁4上端，即处于衔铁4与磁钢3之间。本新型差动式磁路结构的继电器工作原理虽然与现有产品相同，但其体积更小、灵敏度更高，其耐力学环境和可靠性等指标也更高。

Description

差动式磁路结构的电磁继电器

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种无中间停止位的极化继电器，具体地说是一种差动式磁路结构的电磁继电器。

(二)背景技术：

差动式磁路结构是电磁继电器中常用的一种结构，它的工作原理为：磁钢中心为一极，磁钢两端为另一极，线圈不激励时，衔铁保持在一端，当线圈激励并使其磁通方向与衔铁保持端的永磁磁通方向相反，则衔铁所受磁化力产生变化并有可能沿小轴旋转。该结构具有线圈功耗低、体积小、耐力学环境高的特点，因此，电磁继电器广泛采用该结构以应用于需要在各种恶劣环境条件下工作的电子、电气设备中。现有差动式磁路系统的基本结构如图1所示，主要是由线圈1、线圈内的铁芯2、磁钢3和套于线圈1、铁芯2、磁钢3两端的轭铁5，以及衔铁4构成，为了导磁，磁钢3中心设有一个磁极芯8，该磁极芯8指向磁钢3下端的衔铁4，衔铁4下端中心处设有一个小轴41，衔铁4可绕小轴41转动。图1中的侧板6和支片7是用于固定和支撑上述各部件。

通过磁路分析和计算，发现在其现有结构中存在不足：1、铁芯与轭铁之间的非工作气隙磁阻使磁路的磁通减小、线圈与磁钢之间的漏磁增加，降低了磁效率和磁化力；2、为减小磁钢与线圈、磁钢与衔铁之间的漏磁，必须增加磁钢与线圈、磁钢与衔铁之间的距离，因此，使该结构的高度增加。

(三)实用新型内容：

由于电子、电气设备需要使用体积更小、灵敏度、耐力学环境和可靠性等指标更高的电磁继电器，因此，为了解决上述结构存在的磁路漏磁和结构高度的问题，通过研究和分析，本实用性型设计了一种磁阻小、漏磁少、磁效率高、且体积小巧的差动式磁路结构的继电器。该结构的工作原理虽然与现有结构相同，但其体积更小、灵敏度更高，其耐力学环境和可靠性等指标也有可能进一步提高。

本新型差动式磁路结构的电磁继电器，包括由线圈、线圈中的铁芯、中心为一个极、两端为另一个极的磁钢和置于线圈两端，并分别与铁芯和磁钢连接的轭铁共同构成的磁路，以及衔铁和设于衔铁中心的小轴，小轴在磁钢和线圈中点所处的中轴线上，所不同的是：所述轭铁与衔铁为一体结构，也即是铁芯伸出线圈两端，并向下弯折，其两端有两个替代轭铁的铁芯弯折端，磁钢设置于两端铁芯弯折端之间；衔铁中心的小轴设置于衔铁上端，即处于衔铁与磁钢之间。

所述磁钢与铁芯弯折端之间的位置设置是：共同固定于侧板上，或分别固定于支片上、或分别固定于基座上，或分别固定于外壳上、或分别固定于侧板、支片、基座和外壳上，或者磁钢固装于铁芯弯折端上。

所述磁钢固连于铁芯弯折端上的固连方式为：磁钢卡于处于两端的铁芯弯折端之间；

或者铁芯弯折端开设有卡槽，与之相应，磁钢的两端端头上设有榫头，榫头分别卡于铁芯弯折端上的卡槽内，

或者磁钢与铁芯弯折端为焊接、铆接、或以联接片固定。

所述卡槽开设于铁芯弯折端的两侧，为非通透槽。

所述衔铁的小轴卡于开设侧板、支片、基座或外壳上处于磁钢垂直中轴处的垂直槽或倒U型槽内或圆孔内。

本新型差动式磁路结构的继电器工作原理虽然与现有产品相同，但其体积更小、灵敏度更高，其耐力学环境和可靠性等指标也更高。

通过图1、图2的结构对比和图3、图4的等效磁路图的对比，以及运用计算机对磁路的分析和计算，新结构比现有结构有明显的优势：

a.新结构线圈与磁钢之间的气隙仅需0.1mm(绝缘层)，但比现有结构气隙为0.5～0.8mm的漏磁磁通小，而且，小轴作为磁极芯省去了小轴和部分磁极芯的高度，因此，新结构的高度可降低10％～20％；

b.新结构没有铁芯两端的非工作气隙，因此，磁路中的磁阻减小、磁通增加、漏磁磁通也较小，线圈功耗可降低30％左右；

c.新结构的零部件减少，且铁芯与轭铁成为一体，能够有效的提高结构的力学环境性能；

d、新结构的零部件减少，结构更为简单，使加工、装配工序减少，且难度降低，因此，可靠性可以进一步提高；

e、由于新结构具有上述优势，因此，通过调整轭铁与衔铁的极面、气隙以及线圈参数，能比现有结构更广泛的应用到单稳型、双稳型、灵敏型以及切换大、小功率的各类电磁继电器上。

图3、图4中：

分别表示永磁、漏磁及电磁磁通；Fm、Rm——永磁等效磁势、磁阻；IW，Re1、Re2——电磁等效磁势，铁芯磁阻；R1、R2——铁芯与轭铁之间的非工作气隙磁阻；R3、R4——衔铁与轭铁之间的工作气隙磁阻；R5——衔铁与磁极芯(或小轴)之间的工作气隙磁阻；Rd——磁极芯(或小轴)磁阻；Rc1、Rc2、Rc3、Rc4——衔铁磁阻；Rb1、Rb2、Rb3、Rb4——轭铁磁阻；Ro1，Ro2、Ro3——磁钢与线圈，磁钢与衔铁之间的漏磁阻。

(四)附图说明：

图1为现有差动式磁路结构的继电器的磁路结构示意图；

图2为本新型差动式磁路结构的继电器的磁路结构示意图；

图3为现有差动式磁路结构的继电器的等效磁路示意图；

图4为本新型差动式磁路结构的继电器的等效磁路示意图。

(五)具体实施方式：

在具体实施本实用新型时，用切削方法、铸造方法或用纯铁板料克弯机械加工方法，制造出一体的铁芯2和轭铁5，也即是铁芯2伸出线圈1并向下弯折，铁芯弯折端21取代轭铁5；线圈骨架12固定在铁芯2上，线圈骨架12上绕制有一个或多个线圈1；磁钢3设置于铁芯弯折端21之间。线圈1和铁芯2及铁芯弯折端21与磁钢3之间的位置通过分别将它们固定于侧板6、支片7、基座或外壳上以保持稳定，或者将磁钢3固连于铁芯弯折端21上；这种固连方式可以采用将磁钢3卡于两端的铁芯弯折端21之间，或者在铁芯弯折端21上开设卡槽，而在磁钢3两端端头设有榫头，两端榫头分别卡于铁芯弯折端21的卡槽内，当然也可将磁钢3焊接、铆接或者以联接片固定到铁芯弯折端21上。由于当磁钢3的端头露出铁芯弯折端21外端时，磁钢3的端头形成一个开放的磁路，这样漏磁较大，因此，磁钢3的端头最好卡于铁芯弯折端21内侧，若铁芯弯折端21内侧所开的为通透卡槽，为了减少漏磁，在保证机械强度的前提下，榫头端面应尽量小。

为减小结构高度而将小轴41紧固在衔铁4上端，即衔铁4与磁钢3之间，此时小轴41还起到了与磁极心8相同的导磁作用，因此该结构可省略磁极芯8；为了使衔铁4上的小轴41处于磁钢3的垂直中轴处不会水平滑动，小轴41可卡于开设在侧板6、支片7、基座或外壳上处于磁钢3垂直中轴处的垂直槽或倒U型槽内或圆孔内。

本新型继电器不仅可制成单稳态电磁继电器，当线圈为双稳态方式绕制时，还可制成双稳态电磁继电器。

Claims

1、差动式磁路结构的电磁继电器，包括由线圈、线圈中的铁芯、中心为一个极、两端为另一个极的磁钢和置于线圈两端并分别与铁芯和磁钢连接的轭铁共同构成的磁路，以及衔铁和设于衔铁中心的小轴，小轴在磁钢和线圈中点所处的中轴线上，其特征在于：所述铁芯(2)与轭铁(5)为一体结构，也即是铁芯(2)伸出线圈(1)两端，并向下弯折，其两端有两个替代轭铁(5)的铁芯弯折端(21)，磁钢(3)设置于两端铁芯弯折端(21)之间；衔铁(4)中心的小轴(41)设置于衔铁(4)上端，即处于衔铁(4)与磁钢(3)之间。

2、根据权利要求1所述的差动式磁路结构的电磁继电器，其特征在于：所述磁钢(3)与铁芯弯折端(21)之间的位置设置是：共同固定于侧板(6)上，或分别固定于支片(7)上、或分别固定于基座上，或分别固定于外壳上、或分别固定于侧板(6)、支片(7)、基座和外壳上，或者磁钢(3)固装于铁芯弯折端(21)上。

3、根据权利要求2所述的差动式磁路结构的电磁继电器，其特征在于：所述磁钢(3)固连于铁芯弯折端(21)上的固连方式为：磁钢(3)卡于处于两端的铁芯弯折端(21)之间；

或者铁芯弯折端(21)开设有卡槽，与之相应，磁钢(3)的两端端头上设有榫头，榫头分别卡于铁芯弯折端(21)上的卡槽内，

或者磁钢(3)与铁芯弯折端(21)为焊接、铆接、或以联接片固定。

4、根据权利要求3所述的差动式磁路结构的电磁继电器，其特征在于：所述卡槽开设于铁芯弯折端(21)的两侧，为非通透槽。

5、根据权利要求1～4所述的差动式磁路结构的电磁继电器，其特征在于：所述衔铁(4)的小轴(41)卡于开设在侧板(6)、支片(7)、基座或外壳上、处于磁钢(3)垂直中轴处的垂直槽或倒U型槽内或圆孔内。