RU2050618C1

RU2050618C1 - Electromagnetic relay

Info

Publication number: RU2050618C1
Application number: RU93035902A
Authority: RU
Inventors: Н.М. Михайлов; Н.А. Башкиров; А.Н. Афанасьев
Priority date: 1993-07-12
Filing date: 1993-07-12
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: electrical engineering; circuit-opening devices. SUBSTANCE: known electromagnetic relay that has case, contact system, magnetic system incorporating coil, armature, and magnetic circuit built up of yoke and core one of whose leads is rigidly fixed to yoke and other is loose and arranged for interaction with armature, is provided, in addition, with projection in middle part of case, on one of its side walls which is arranged for rigid fixation of magnetic circuit with coil, and its core is made of two L-shaped strips each having two sections bent at right angle; loose ends of core are in parallel with longitudinal axis of coil and its middle parts are placed on one of end surfaces of coil. Yoke is provided with L-shaped strip bent at right angle and rigidly joined with yoke; bent portion is located in same plane and opposes loose end of core. Relay is provided with flat insulating spring; mentioned projection is made in the form of wedge with its top facing longitudinal axis of coil, and its base is parallel to this axis; height of projection does not exceed distance between side surface of coil and loose end of core mounted on projection base; mentioned flat insulating spring is placed between top of projection and coil so that it is supported by webs of insulating coil former. EFFECT: improved design. 3 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к низковольтным электрическим аппаратам, и может найти применение при создании электромагнитных реле управления. The invention relates to electrical engineering, in particular to low-voltage electrical apparatus, and may find application in creating electromagnetic control relays.

Известны миниатюрные электромагнитные реле управления [1] содержащие магнитную систему клапанного типа с L-образной скобой (ярмом), круглым сердечником с насаженной на него каркасной катушкой и поворотным якорем контактную систему с подвижными и неподвижными контактами на плоских пластинчатых контактодержателях, закрепленных консольно в специальных ячейках единого электроизоляционного корпуса. Known miniature electromagnetic control relays [1] containing a valve-type magnetic system with an L-shaped bracket (yoke), a round core with a frame coil mounted on it and a rotary armature contact system with movable and fixed contacts on flat plate contact holders mounted cantilever in special cells single electrical insulating casing.

Эти реле имеют достаточно высокие показатели по коммутационной способности и износостойкости контактов, благодаря чему находят широкое применение в качестве выходных органов электронных модулей различных устройств управления. These relays have rather high indices for switching ability and wear resistance of contacts, due to which they are widely used as output organs of electronic modules of various control devices.

Однако такие реле имеют ряд недостатков. К этим недостаткам относятся сложность регулировки при производстве и неудовлетворительная чувствительность реле. Сложность регулировки обусловлена наличием большого количества размеров звеньев кинематической схемы реле, определяющих величины раствора и провала контактов. Только Г-образный якорь имеет четыре размера, которые непосредственно влияют на величины указанных параметров. Неудовлетворительная чувствительность вызвана технологической сложностью увеличения площади полюсного наконечника сердечника, выполняемого осаждением материала сердечника цилиндрической формы. However, such relays have several disadvantages. These disadvantages include the difficulty of adjustment during production and the poor sensitivity of the relay. The complexity of the adjustment is due to the presence of a large number of sizes of links of the kinematic circuit of the relay, which determine the magnitude of the solution and the failure of the contacts. Only the L-shaped anchor has four sizes that directly affect the values of these parameters. Poor sensitivity is caused by the technological complexity of increasing the area of the pole end of the core, performed by the deposition of a cylindrical core material.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является реле[2] преимущество которого по сравнению с упомянутым выше реле, в том, что якорь расположен вдоль образующей катушки, в связи с чем магнитные потоки рассеяния используются для увеличения тягового усилия, действующего на якорь, что приводит к некоторому увеличению чувствительности реле, к снижению мощности срабатывания. Кроме того, применение в данном реле плоского якоря (не имеющего изгибов) обеспечивало снижение количества размеров, определяющих раствор и провал контактов. The closest to the proposed technical solution is the relay [2] whose advantage compared to the relay mentioned above is that the armature is located along the generatrix of the coil, and therefore the magnetic fluxes are used to increase the pulling force acting on the armature, which leads to some increase in the sensitivity of the relay, to reduce the response power. In addition, the use of a flat armature (without bends) in this relay ensured a decrease in the number of sizes that determine the solution and contact failure.

Однако количество таких размеров в реле все же велико, чем обуславливается сравнительно сложная регулировка упомянутых параметров. Количество звеньев, определяющих величину раствора реле, равно девяти, провала контактов одиннадцати. Все эти размеры имеют технологические разбросы. В данной конструкции якорь и контактная система расположены по разные стороны от магнитной системы, в связи с чем расстояние от поверхности якоря до поверхности подвижного контакта по траверсу лишь незначительно меньше размера корпуса реле. Большое количество звеньев размерной цепи, а также значительные величины номинальных размеров этих звеньев обуславливают большой разброс величин раствора и провала контакта. Это в свою очередь приводит к усложнению регулировки раствора и провала контактов. Кроме того, в реле нет явно выраженного полюсного наконечника, применяемого для увеличения магнитной проводимости между магнитопроводом и якорем. Его отсутствие в связи с техническими трудностями выполнения обуславливает низкую чувствительность реле. However, the number of such dimensions in the relay is still large, which determines the relatively complex adjustment of the mentioned parameters. The number of links that determine the value of the relay solution is nine, the failure of the contacts is eleven. All these sizes have technological variations. In this design, the armature and the contact system are located on opposite sides of the magnetic system, and therefore the distance from the surface of the armature to the surface of the movable contact along the beam is only slightly smaller than the size of the relay housing. A large number of links in the dimensional chain, as well as significant values of the nominal sizes of these links, cause a large spread in the values of the solution and contact failure. This in turn leads to more complicated adjustment of the solution and contact failure. In addition, the relay does not have a pronounced pole tip used to increase the magnetic conductivity between the magnetic circuit and the armature. Its absence due to technical difficulties in execution leads to a low sensitivity of the relay.

Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности реле, снижение трудоемкости его изготовления, а также габаритов и массы. The technical result of the invention is to increase the sensitivity of the relay, reducing the complexity of its manufacture, as well as dimensions and mass.

Технический результат достигается тем, что в электромагнитном реле, содержащем изоляционный корпус, контактную систему, магнитную систему, включающую в себя катушку на изоляционном каркасе, якорь и магнитопровод, состоящий из ярма и сердечника, причем один из концов сердечника жестко связан с ярмом, а другой свободный и расположен с возможностью взаимодействия с якорем, в средней части корпуса на одной из его боковых сторон выполнен выступ, расположенный с возможностью обеспечения жесткого фиксирования магнитопровода с катушкой, сердечник выполнен в виде двух пластин Г-образной формы, каждая из которых имеет два участка, изогнутые под прямым углом, свободные концы сердечника расположены параллельно продольной оси катушки, а средние части на одной из торцовых поверхностей катушки, а ярмо снабжено пластиной Г-образной формы, изогнутой под прямым углом и жестко связанной с ярмом, причем изогнутая часть расположена в одной плоскости и встречно свободным концам сердечника. The technical result is achieved in that in an electromagnetic relay containing an insulating housing, a contact system, a magnetic system including a coil on an insulating frame, an armature and a magnetic circuit consisting of a yoke and a core, one of the ends of the core being rigidly connected to the yoke, and the other free and located with the possibility of interaction with the anchor, in the middle part of the body on one of its sides there is a protrusion located with the possibility of providing rigid fixation of the magnetic circuit with the coil, the nickname is made in the form of two L-shaped plates, each of which has two sections, bent at right angles, the free ends of the core are parallel to the longitudinal axis of the coil, and the middle parts on one of the end surfaces of the coil, and the yoke is equipped with a L-shaped plate bent at right angles and rigidly connected with the yoke, and the curved part is located in the same plane and opposite the free ends of the core.

Кроме того, реле снабжено плоской изоляционной пружиной, упомянутый выступ выполнен в виде клина с вершиной, обращенной к продольной оси катушки, а его основание параллельно продольной оси катушки, причем высота выступа не превышает расстояние между боковой поверхностью катушки и свободными концами сердечника, размещенными на основании выступа, упомянутая плоская изоляционная пружина расположена между вершиной выступа и катушкой так, что опирается на щечки изоляционного каркаса катушки. In addition, the relay is equipped with a flat insulating spring, said protrusion is made in the form of a wedge with a vertex facing the longitudinal axis of the coil, and its base is parallel to the longitudinal axis of the coil, and the height of the protrusion does not exceed the distance between the side surface of the coil and the free ends of the core located on the base protrusion, said flat insulating spring is located between the top of the protrusion and the coil so that it rests on the cheeks of the insulating frame of the coil.

На фиг. 1-5 изображено предлагаемое реле. In FIG. 1-5 shows the proposed relay.

Реле содержит корпус 1, выполненный из изоляционного материала, контактную систему, включающую в себя контактные пластины подвижного 2 и неподвижного 3 контактов, траверсу 4, а также магнитную систему, включающую в себя катушку 5, якорь 6 и магнитопровод, состоящий из ярма 7 и сердечника 8. Один конец 9 сердечника 8 связан с ярмом 7, а другой конец 10 расположен с возможностью взаимодействия с якорем 6 и служит полюсным наконечником. Сердечник 8 выполнен в виде двух симметричных относительно продольной оси 11 катушки 5 пластин Г-образной формы, каждая из которых имеет два участка, изогнутых под прямым углом и жестко соединенных друг с другом, например, контактной сваркой. Изогнутые участки образуют три части сердечника, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях: среднюю часть 12 и два конца 9 и 10. Причем свободный конец 10 сердечника расположен в плоскости на продольной оси 11 катушки 5, а средняя часть 12 на одной из торцовых поверхностей 13 катушки 5. The relay contains a housing 1 made of insulating material, a contact system including contact plates of a movable 2 and a fixed 3 contacts, a cross-beam 4, as well as a magnetic system including a coil 5, an armature 6 and a magnetic circuit consisting of a yoke 7 and a core 8. One end 9 of the core 8 is connected to the yoke 7, and the other end 10 is arranged to interact with the armature 6 and serves as a pole tip. The core 8 is made in the form of two L-shaped plates symmetrical with respect to the longitudinal axis 11 of the coil 5, each of which has two sections, bent at right angles and rigidly connected to each other, for example, by contact welding. The curved sections form three parts of the core located in mutually perpendicular planes: the middle part 12 and two ends 9 and 10. Moreover, the free end 10 of the core is located in a plane on the longitudinal axis 11 of the coil 5, and the middle part 12 on one of the end surfaces 13 of the coil 5 .

В средней части корпуса 1 на одной из его боковых сторон выполнен выступ 14, предназначенный для жесткого фиксирования магнитопровода с катушкой 5 в корпусе 1. Выступ 14 имеет форму клина с вершиной 15 в сторону катушки 5 и верхней гранью 16, параллельной оси 11 катушки 5, причем высота выступа 14 не превышает расстояние между боковой поверхностью катушки и свободными концами сердечника, размещенными на грани 16 выступа 14. Между вершиной 15 выступа 14 и боковой поверхностью катушки 5 расположена плоская изоляционная пружина 17, опирающаяся на щечки 18 каркаса катушки 5. In the middle part of the housing 1, on one of its lateral sides, a protrusion 14 is provided for rigidly fixing the magnetic circuit with the coil 5 in the housing 1. The protrusion 14 has a wedge shape with a vertex 15 toward the coil 5 and an upper face 16 parallel to the axis 11 of the coil 5, moreover, the height of the protrusion 14 does not exceed the distance between the side surface of the coil and the free ends of the core, located on the edge 16 of the protrusion 14. Between the top 15 of the protrusion 14 and the side surface of the coil 5 is a flat insulating spring 17, based on the cheeks 18 ka tangent coil 5.

Ярмо 7 имеет в центральной части отверстие 19 и может быть дополнительно снабжено пластиной 20 Г-образной формы, изогнутой под прямым углом, и отверстие 21, идентичное отверстию 19 в ярме 7, причем изогнутая часть 22 расположена в одной плоскости и встречно свободному концу 10 сердечника 8. Ярмо 7 и пластина 20 закреплены на сердечнике 8, например, путем расчеканки конца 9 сердечника 8, установленного в отверстия 19 и 21. Якорь 6 прижат к торцовой поверхности ярма 7 с помощью пружины 23. Фиксирование якоря осуществлено, в частности, с помощью язычка 24, выполненного на пружине 23, и канавки 25, выполненной на поверхности якоря 6. Фиксирование пружины 23 выполнено с помощью выступа 26 и гнезда 27 корпуса 1. The yoke 7 has a hole 19 in the central part and can be additionally provided with a L-shaped plate 20, bent at right angles, and a hole 21 identical to the hole 19 in the yoke 7, and the bent part 22 is located in the same plane and opposite the free end 10 of the core 8. The yoke 7 and the plate 20 are mounted on the core 8, for example, by caulking the end 9 of the core 8 installed in the holes 19 and 21. The anchor 6 is pressed against the end surface of the yoke 7 using a spring 23. The anchor is fixed, in particular, by tongue 24, performed nnogo on the spring 23, and grooves 25 formed on the surface of the armature 6. The fixing spring 23 is adapted by a protrusion 26 and the seat 27 of the housing 1.

Реле работает следующим образом. The relay operates as follows.

При подаче к катушке 5 напряжения питания в магнитной системе реле возбуждается магнитное поле. Якорь 6 притягивается к полюсному наконечнику 10 сердечника 8. Через траверсу 4 движение якоря 6 передается к подвижному контакту 2. Контакты 2 и 3 замыкаются. When a voltage is supplied to the coil 5 in the magnetic system of the relay, a magnetic field is excited. The armature 6 is attracted to the pole piece 10 of the core 8. Through the crosshead 4, the movement of the armature 6 is transmitted to the movable contact 2. Contacts 2 and 3 are closed.

После отключения напряжения питания якорь реле за счет упругости контактной пластины 2 возвращается в исходное состояние. Контакты 2 и 3 размыкаются. After turning off the supply voltage, the relay armature due to the elasticity of the contact plate 2 returns to its original state. Contacts 2 and 3 open.

На фиг. 6 и 7 приведены графические изображения размерных цепей, влияющих соответственно на раствор P и провал П контактов. Из этих графиков видно, что количество размеров звеньев, влияющих на раствор контактов, составляет шесть, а на провал семь. По сравнению с прототипом количество размеров, влияющих на раствор контакта, сокращено на три (девять минус шесть), а на провал на четыре (одиннадцать минус семь). Это вызвано тем, что благодаря оригинальному выполнению конструкции реле из размерной цепи исключены размеры A₁, Б и Д, влияющие на раствор контакта, а размер A₁ в эту размерную цепь входит только один раз вместо двух раз у прототипа.In FIG. Figures 6 and 7 show graphical images of dimensional chains affecting, respectively, the solution P and the dip of P contacts. From these graphs it can be seen that the number of link sizes affecting the contact solution is six, and seven on failure. Compared with the prototype, the number of sizes affecting the contact solution is reduced by three (nine minus six), and by four (eleven minus seven) by failure. This is due to the fact that due to the original design of the relay, sizes A ₁ , B and D that affect the contact solution are excluded from the dimension chain, and dimension A ₁ enters this dimension chain only once instead of two times in the prototype.

Кроме того, в предлагаемом реле значительно снижена величина размера Е. Это привело к снижению величины технологического разброса этого размера. Значительное снижение количества размеров, влияющих на раствор и провал контакта, а также снижение абсолютных величин разброса этих размеров приводят к большей стабильности указанных параметров и соответственно к упрощению процесса регулирования этих параметров. In addition, in the proposed relay, the size of E is significantly reduced. This led to a decrease in the technological spread of this size. A significant reduction in the number of sizes affecting the solution and contact failure, as well as a decrease in the absolute values of the dispersion of these sizes lead to greater stability of these parameters and, accordingly, to simplification of the process of regulation of these parameters.

В предлагаемой конструкции свободный конец 10 сердечника 8 имеет значительную площадь. Вследствие этого увеличена магнитная проводимость между магнитопроводом и якорем, что обуславливает большую чувствительность реле по сравнению с прототипом. In the proposed design, the free end 10 of the core 8 has a significant area. As a result, the magnetic conductivity between the magnetic circuit and the armature is increased, which leads to a greater sensitivity of the relay compared to the prototype.

Выполнение ярма 7 составным (фиг. 3), одна часть которого пластина 22 имеет отгиб 23, расположенный в одной плоскости и встречно свободному концу 10 сердечника 8, существенно увеличивает магнитную проводимость между ярмом 7 и якорем 6, что приводит к дополнительному увеличению чувствительности реле. The implementation of the yoke 7 composite (Fig. 3), one part of which the plate 22 has a limb 23 located in the same plane and opposite the free end 10 of the core 8, significantly increases the magnetic conductivity between the yoke 7 and the armature 6, which leads to an additional increase in the sensitivity of the relay.

Claims

1. ELECTROMAGNETIC RELAY, comprising an insulating body, a contact system, a magnetic system including a coil on an insulating frame, an anchor and a magnetic circuit consisting of a yoke and a core, one of the ends of the core being rigidly connected to the yoke and the other free and positioned interaction with the anchor, characterized in that in the middle part of the housing on one of its lateral sides there is a protrusion located with the possibility of providing rigid fixation of the magnetic circuit with the coil, the core is made in the form of two the ear of the L-shaped plates, each of which has two sections, bent at right angles, the free ends of the core are parallel to the longitudinal axis of the coil, and the middle parts on one of the end surfaces of the coil.

2. The relay according to claim 1, characterized in that the yoke is equipped with a L-shaped plate, tilted at a right angle and rigidly connected with the yoke, and the curved part is located in the same plane and opposite the free ends of the core.

3. The relay according to claims 1 and 2, characterized in that it is provided with a flat insulating spring, said protrusion is made in the form of a wedge with a vertex facing the longitudinal axis of the coil, and its base parallel to the longitudinal axis of the coil, and the height of the protrusion does not exceed the distance between the lateral surface of the coil and the free ends of the core placed on the base of the protrusion, said flat insulating spring is located between the top of the protrusion and the coil so that it rests on the cheeks of the insulating frame of the coil.