CS219207B1

CS219207B1 - Monostable anchorless relay

Info

Publication number: CS219207B1
Application number: CS213681A
Authority: CS
Inventors: Bohuslav Vavrinec
Original assignee: Bohuslav Vavrinec
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1981-03-24
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Monostabilní bezkotvové relé podle vynálezu je tvořeno elektromagnetickým pláštěm, pomocným stálým magnetem, ferromagnetickými kontakty v magnetickém poli, které jsou umístěny v mezeře mezi nástavci a stálým magnetem. Ferromagnetické jádro je zakončeno na jednom konci přírubovitým čelem, na němž je upevněn stálý magnet. Po obvodu stálého magnetu jsou rozmístěny radiální nástavce vyčnívající z ferromagnetického pláště, uvnitř kterého je umístěna cívka uložená na jádru.The monostable anchorless relay according to the invention consists of an electromagnetic shell, an auxiliary permanent magnet, ferromagnetic contacts in a magnetic field, which are located in the gap between the extensions and the permanent magnet. The ferromagnetic core is terminated at one end by a flange-shaped face, on which a permanent magnet is mounted. Radial extensions protruding from the ferromagnetic shell are arranged along the circumference of the permanent magnet, inside which a coil mounted on the core is located.

Description

(54] Monostabilní bezkotvové relé(54) Monostable anchoring relay

Monostabilní bezkotvové relé podle vynálezu je tvořeno elektromagnetickým pláštěm, pomocným stálým magnetem, ferromagnetickými kontakty v magnetickém poli, které jsou umístěny v mezeře mezi nástavci a stálým magnetem. Ferromagnetické jádro je zakončeno na jednom konci přírubovitým čelem, na němž je upevněn stálý magnet. Po obvodu stálého magnetu jsou rozmístěny radiální nástavce vyčnívající z ferromagnetického pláště, uvnitř kterého je umístěna cívka uložená na jádru.The monostable anchoring relay according to the invention consists of an electromagnetic sheath, an auxiliary permanent magnet, ferromagnetic contacts in the magnetic field, which are located in the gap between the extensions and the permanent magnet. The ferromagnetic core is terminated at one end by a flange-like face on which a permanent magnet is mounted. Around the perimeter of the permanent magnet are located radial extensions protruding from the ferromagnetic sheath, inside which is located a coil mounted on the core.

Obr, 1Fig. 1

Vynález se týká monostabilního bezkotvového relé s elektromagnetickým pláštěm a pomocným stálým magnetem, s feromagnetickými kontakty umístěnými v mezeře mezi nástavci a stálým magnetem.The invention relates to a monostable anchoring relay with an electromagnetic sheath and an auxiliary permanent magnet, with ferromagnetic contacts disposed in the gap between the extensions and the permanent magnet.

Dosavadní známé konstrukce miniaturních relé jsou charakterizovány kontaktním systémem, který je oddělen od ovládací části, to je od systému elektromagnetického. Mechanickou vazbu obou systémů tvoří většinou kotva elektromagnetu. Konstrukční uspořádání tohoto· druhu ztěžuje miniaturizaci, zejména je-li požadován větší počet přepínacích kontaktů. Uvedené nedostatky jsou odstraněny konstrukcí podle vynálezu.Prior art known miniature relay designs are characterized by a contact system that is separate from the control portion, i.e., the electromagnetic system. The mechanical coupling of both systems is usually formed by the anchor of the electromagnet. This type of construction makes it difficult to miniaturize, especially when a larger number of changeover contacts is required. These drawbacks are overcome by the structure of the invention.

Předmětem vynálezu je monostabilní bezkotvové relé s elektromagnetickým pláštěm a pomocným stálým magnetem, s feromagnetickými kontakty v magnetickém poli relé, vyznačené tím, že feromagnetické jádro je zakončeno na jednom konci přírubovitým čelem, na němž je upevněn stálý magnet, kolem jehož obvodu jsou rozmístěny radiální nástavce vyčnívající z feromagnetického pláště, uvnitř kterého je umístěna cívka uložená na jádru, přičemž v mezeře mezi nástávci a stálým magnetem jsou kyvně umístěny pohyblivé kontakty tak, že spodní částí dosedají na opěrnou plochu jádra s trvalým magnetem, zatímco* horní částí dosedají na pevné kontakty.The object of the invention is a monostable anchoring relay with an electromagnetic sheath and an auxiliary permanent magnet, with ferromagnetic contacts in the magnetic field of the relay, characterized in that the ferromagnetic core is terminated at one end by a flange face on which a permanent magnet is mounted. protruding from the ferromagnetic sheath, within which a coil mounted on the core is located, wherein movable contacts are pivotally positioned in the gap between the feeder and the permanent magnet so that the lower part abuts the abutment surface of the permanent magnet core while the upper part abuts the fixed contacts.

Vyšší účinek konstruktivního řešení podle vynálezu proti stávajícímu stavu techniky spočívá v jednoduchosti kontaktního systému a menším počtu součástí než u dosavadních relé. Další výhodou je možnost snadné hermetizace.The higher effect of the constructive solution according to the invention over the prior art lies in the simplicity of the contact system and the smaller number of components than in the prior art relays. Another advantage is the possibility of easy hermetization.

Monostabilní relé podle vynálezu bude popsáno s použitím obr. 1 až 4, kde na obr. 1 je zachycen boční pohled v axiálním řezu, na obr. 2 je relé kruhového provedení v půdorysném pohledu s odkrytým kontaktním systémem, na obr. 3 je relé s řadovým uspořádáním kontaktů v půdorysném pohledu s odkrytým kontaktním systémem a na obr. 4 je schematický náčrt provedení izolace pohyblivého kontaktu.The monostable relay of the invention will be described using Figures 1 to 4, wherein Figure 1 shows an axial sectional side view, Figure 2 shows a circular embodiment relay in plan view with an exposed contact system; 4 is a schematic diagram of an embodiment of the movable contact insulation; FIG.

Monostabilní relé sestává z feromagnetických pohyblivých kontaktů 10, umístěných kyvně v mezeře plášťového elektromagnetu, sestávajícího z feromagnetického jádra 1, cívky 5, feromagnetického pláště 7 s feromagnetickým dnem 6 a ze stálého magnetu 20, upevněného ná přírubovitém čele 24 ferromagnetického jádra 1. Relé sestává dále z neferromagnetického víka 13, v němž jsou izolovaně upevněny průchozí pevné kontakty 14 a 13 jakož i přívody cívky 16. Stálý magnet 20 je trvale zmagnetován ve směru osy cívky S, a sice v opačné polaritě než feromagnetické járdo 1 elektromagnetu po vybuzení cívkou 5. Feromagnetický plášť 7 je opatřen radiálními nástavci 8, směřujícími ke stálému megnetu 20, který převyšují.The monostable relay consists of ferromagnetic movable contacts 10 located pendulously in the gap of the sheath electromagnet, consisting of a ferromagnetic core 1, a coil 5, a ferromagnetic sheath 7 with a ferromagnetic base 6 and a permanent magnet 20 fixed to the flange face 24 of the ferromagnetic core 1. from a non-ferromagnetic cover 13, in which the through contacts 14 and 13 as well as the leads of the coil 16 are fixed in isolation. The permanent magnet 20 is permanently magnetized in the direction of the coil axis S in opposite polarity to ferromagnetic the housing 7 is provided with radial extensions 8 directed towards a fixed megnet 20 which they exceed.

Každý z feromagnetických pohyblivých kontaktů 10 dosedá dolní částí na opěrnou plochu vytvořenou v rovině styku feromagnetického jádra 1 se stálým magnetem 20 a horní částí doléhá v klidové poloze silou stálého magnetu 20 na dva klidové pevné kontakty 15, a v pracovní poloze silou elektromagnetického pole doléhá na dva pracovní pevné kontakty 14.Each of the ferromagnetic movable contacts 10 abuts with the lower part on the abutment surface formed in the plane of contact of the ferromagnetic core 1 with the permanent magnet 20 and the upper part rests in the rest position by force of the permanent magnet 20 on two rest fixed contacts 15 and two working fixed contacts 14.

Dolní část feromagnetického pohyblivého kontaktu 10 zasahuje do vodicí drážky 12 vytvořené na horním čele tělesa cívky 5 a horní část do vodicí drážky vytvořené na vnitřní straně víka 13. Na horní části pohyblivých kontaktů 10 je vytvarována šikmá plocha pod úhlem o? menším než 90°, jež umožňuje nasunutí víka 13 bez nebezpečí kolize pevných kontaktů 13 s pohyblivými kontakty 10. Správnou polohu víka 13 vůči feromagnetickému plášti zajišťují vodicí drážky na obou těchto dílech. Pohyblivé kontakty 10 jsou v části své délky zasahující do mezery magnetického obvodu relé opatřeny izolační vrstvou 25, jak je patrné z obr. 4. Pro speciální potřebu je v dutině feromagnetického jádra 1 posuvně v axiálním směru uloženo feromagnetické regulační jádro 3, jehož axiálním posuvem lze měnit průřez jádra 1 a tím relé přesně seřídit dle požadavku na velikost napětí přítahu.The lower part of the ferromagnetic movable contact 10 extends into a guide groove 12 formed on the upper face of the coil body 5 and an upper part into a guide groove formed on the inside of the lid 13. On the upper part of the movable contacts 10 an inclined surface is formed at an angle. less than 90 °, which allows the cover 13 to slide without risk of collision of the fixed contacts 13 with the movable contacts 10. The correct position of the cover 13 relative to the ferromagnetic shell is ensured by the guide grooves on both of these parts. The movable contacts 10 are provided with an insulating layer 25 in the portion of their length extending into the gap of the magnetic circuit of the relay as shown in FIG. 4. For special needs, a ferromagnetic control core 3 is displaceably mounted in the cavity of the ferromagnetic core 1. change the cross-section of the core 1 and thus adjust the relay exactly according to the requirement for the voltage of the pull-in voltage.

Monostabilní relé podle vynálezu v alternativním provedení s řadovým uspořádáním kontaktů je patrné z obr. 3. Feromagnetické jádro 1 je v tomto provedení ploché, jeho přírubovité čelo 24 a stálý magnet 20 mají v půdorysném pohledu na obr. 3 obdélníkový tvar a feromagnetický plášť má tvar U, z jehož otevřených boků přečnívá cívka 3.The monostable relay according to the invention in an alternative embodiment with a row arrangement of contacts is shown in Fig. 3. The ferromagnetic core 1 is flat in this embodiment, its flange face 24 and permanent magnet 20 have a rectangular shape in plan view and Fig. 3 U, whose coil 3 protrudes from its open sides.

V klidovém stavu znázorněném na obr. 1 působí na feromagnetické pohyblivé kontakty 10 pouze magnetické pole stálého magnetu 20. Feromagnetické pohyblivé kontakty přemosťují v tomto stavu póly trvalého magnetu vyznačené na obr. 1 kladným a záporným symbolem bez závorky. Přitažlivá síla trvalého magnetu působí na pohyblivé kontakty jednak směrem šipky „A”, jednak směrem šipky ,,B”. Působení přitažlivé síly ve směru šipky „B” je dáno nesymetrickým uložením pohyblivého kontaktu vůči výše popsaným pólům trvalého magnetu.In the idle state shown in FIG. 1, only the magnetic field of the permanent magnet 20 acts on the ferromagnetic movable contacts 10. The ferromagnetic movable contacts in this state bridge the poles of the permanent magnet indicated in FIG. 1 by a positive and negative symbol without parenthesis. The attractive force of the permanent magnet acts on the moving contacts both in the direction of the arrow "A" and in the direction of the arrow "B". The action of the attraction force in the direction of the arrow "B" is due to the asymmetrical positioning of the movable contact with the above-described permanent magnet poles.

Po vybuzení cívky 3 stejnosměrným proudem polarizovaným tak, aby se radiální pólové nástavce 8 a přírubové čelo 24 zmagnetovaly vůči polaritě trvalého magnetu 20, jak je vyznačeno kladným a záporným symbolem v závorkách, působí na feromagnetické pohyblivé kontakty i přitažlivá síla elektromagnetu relé. Vzhledem k tomu, že radiální pólový nástavec 8 převyšuje trvalý magnet 20, působí přitažlivá síla tohoto nástavce na pohyblivý kontakt na delším silovém rameni, takže poměrně snadno přemůže přitažlivou sílu trvalého magnetu, překlopí pohyblivý kontakt na svou stranu a dotlačí jej silou ve směru šipky ,,C” na příslušnou dvojici pracovních pevných kontaktů 14. Přitažlivá síla elektromagnetu relé působí na pohyblivý kontakt podobně jako přitažlivá síla trvalého magnetu 20 i ve směru šipky „B”, což záměrně zajišťuje stálost břitového uložení pohyblivého kontaktu, neboť brání axiálnímu posuvu pohyblivého kontaktu, a tím zajišťuje spolehlivost překlápěcí funkce.Upon excitation of the coil 3 by a DC current polarized so that the radial pole pieces 8 and the flange face 24 are magnetized against the polarity of the permanent magnet 20, as indicated by the positive and negative symbol in parentheses, the ferromagnetic movable contacts and the magnet solenoid contact force. Since the radial pole piece 8 exceeds the permanent magnet 20, the attractive force of this piece acts on the movable contact on the longer force arm, so that it comparatively easily overcomes the attractive force of the permanent magnet, tilts the movable contact to its side and forces it in the direction of the arrow, 14. The attractive force of the relay solenoid acts on the movable contact in a manner similar to that of the permanent magnet 20 in the direction of the arrow "B", which deliberately ensures the stability of the lip contact of the movable contact by preventing axial displacement of the movable contact. thus ensuring the reliability of the tilting function.

Po vypnutí buzení cívky S se pohyblivý kontakt 10 vrací vlivem přitažlivé síly trvalého magnetu zpět do klidové polohy.After switching off the excitation of the coil S, the movable contact 10 returns to the rest position due to the attraction force of the permanent magnet.

Izolační vrstva 25 odděluje galvanicky kontaktní systém od ostatních vodivých částí relé.The insulating layer 25 separates the contact system from the other conductive parts of the relay.

Monostabilní bezkotvové relé dle předmětu vynálezu je vhodné pro všechny případy miniaturizace zařízení automatizační, měřicí a sdělovací techniky, bezdrátové i telekonmunikační. Oblast použití podle elektrické zatížitelnosti a trvanlivosti je srovnatelná s jazýčkovými relé, oproti nimž má však výhodu dosažitelnosti menších rozměrů a více kontaktního provedení, a to při nižších nárocích na výrobu, neboť pohyblivý ferromagnetický kontakt není pružicí člen vetknutý vysokoteplotním zátavem do stěny skleněné baňky, ale tuhý člen volně v systému uložený.The monostable anchoring relay according to the invention is suitable for all cases of miniaturization of automation, measuring and communication equipment, wireless and telecommunica- tions. The field of application according to electrical load and durability is comparable to reed relays, but over the latter it has the advantage of achieving smaller dimensions and more contact design at lower production demands, since the movable ferromagnetic contact is not a spring member stuck by high temperature sealing into the glass bulb wall, a rigid member loosely mounted in the system.

Oproti jazýčkovým relé je možno počítat s výhodnějšími nižšími přechodovými odpory, neboť lze používat galvanických i plátovaných kontaktních materiálů dle požadavků zákazníka.Compared to reed relays, lower transient resistors can be expected to be advantageous, as galvanic and clad contact materials can be used according to customer requirements.

Claims

Subject

Monostable anchorless relay with electromagnetic jacket and auxiliary permanent magnet, with ferromagnetic contacts in the magnetic field of the relay, characterized in that the ferromagnetic core (1) is terminated at one end by a flange face (24) on which the permanent magnet (20) is fastened. around the circumference of which radial extensions (8) protruding from the ferromagnetic shell (7) are disposed, inside which a coil (5) is disposed on the core (1), and in the gap between the extensions (8) and the permanent magnet (20) the ferromagnetic movable contacts (10) are positioned such that the lower part abuts the abutment surface of the permanent magnet core (20) while the upper part abuts the fixed contacts (15).

Monostable anchoring relay according to claim 1, characterized in that the polarity of the permanent magnet (20) while the upper part of the abutting core (1) is opposite to the polarity of this core after excitation by the coil (5).

Monostable anchoring relay according to claim 1, characterized in that the radial extensions (8) exceed the upper face of the permanent magnet (20).