WO2018024167A1 - 一种灭弧磁路及其直流继电器 - Google Patents

Abstract

一种灭弧磁路及其直流继电器，该灭弧磁路包括通过动簧片电连接并能与其实现接触或分离的两个触点（11、12）和两个吹弧组件（21、22）；吹弧组件由一磁钢（3）和一L型轭铁夹（4）构成，磁钢的具有极性的一面贴在L型轭铁夹的其中一边的内侧，使L型轭铁夹在一边的内侧和另一边的内侧之间形成磁力线分布成扇形方向的磁场；两个吹弧组件分别对应装在两个触点的周围，并使每个吹弧组件的扇形方向的磁场的磁力线能够经过所对应触点的中心，从而在所对应触点处形成一个方向与两个触点间连线具有一个夹角的磁吹力。该灭弧磁路及其直流继电器结构简单，成本低、吹弧效果好，还能够实现电路的无极性连接。

Description

一种灭弧磁路及其直流继电器 技术领域

本公开涉及一种直流继电器，特别是涉及一种灭弧磁路及其直流继电器。

背景技术

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。直流继电器是继电器中的一种，相关的直流继电器大多采用动簧片直动式(也称为螺线管直动式)技术方案。

为使产品体积小，运用的负载高，相关的直流继电器一般将触点间隙做得较小，然后采用外界的力量使触点间的弧长拉断，从而达到灭弧的能力。例如：松下、泰科、LS等厂商都运用磁钢灭弧(几乎所有高压直流产品都是)。相关技术的灭弧磁路，大多采用四个磁钢的灭弧方案，存在着成本高，空间应用受局限，磁钢搭配复杂的弊端，而且，这些灭弧方案均有电流极性要求，当电流极性接反时，寿命能力骤然下降，甚至会爆炸。图1为相关技术的一种直流继电器的灭弧磁路(电流正向连接)，如图1所示，该灭弧磁路包括触头部分，触头部分包括两个分别用来提供电流流入、流出的静触头101和一个动簧片(图中未示出)，其中，左边一个静触头101为电流流入，右边一个静触头101为电流流出，动簧片的两端分别与两个静触头101相配合形成两触点；在动簧片的宽度的两边的外侧对应于每个触点分别装有一个磁钢102，共四个磁钢，对应于同一触点的两个磁钢102通过一U形轭铁夹103连接，且两块磁钢102的极性异性相对，即上面一个磁钢102的N极朝向触点方向，下面一个磁钢102的S极朝向触点方向，根椐左手定则，由上下磁钢102所形成的磁场会在两触点处(即两个静触头与动簧片的接触处)分别形成一个向外的力F(如图1中箭头所指)，使得电弧朝力F所指向的方向吹，也就是朝两触点相背的方向吹；当两个静触头101的电流接反时，如图2所示，图2为相关技术的一种直流继电器的灭弧磁路(电流反向连接)，同样根椐左手定则，由上下磁钢102所形成的磁场会在两触点处分别形成一个向内的力F(如图2中箭头所指)，由于反向电寿命过程中，弧是向中间吹，使得两弧相碰的概率大大增大，而中间有动簧片、推动杆、弹簧等等组件，弧温容易使动簧片等中间的零件熔化，且由于两触点间的间距也是通过中间动簧片连接的，反向电寿命也很容易通过弧连接使得左右两边的触点击穿，进而使得电寿命失效，甚至爆炸。

发明内容

本公开的目的在于克服相关技术之不足，提供一种灭弧磁路及其直流继电器，具有结 构简单，成本低、吹弧效果好的特点，而且，还能够实现电路的无极性连接。

本公开解决其技术问题所采用的技术方案是：一种灭弧磁路，包括二通过动簧片电连接并能实现接触或分离的触点和二吹弧组件；所述吹弧组件由一磁钢和一L型轭铁夹构成；所述二吹弧组件分别对应装在二触点的周围。

所述磁钢的具有极性的一面贴在L型轭铁夹的其中一边的内侧使L型轭铁夹在一边的内侧和另一边的内侧之间形成磁力线分布成扇形方向的磁场；所述二吹弧组件分别与对应的触点相配合，使每个吹弧组件的扇形方向的磁场的磁力线能够经过所对应触点的中心，从而在所对应触点处形成一个方向与两触点间连线具有一个夹角的磁吹力。

所述二吹弧组件形成的磁吹力的方向相同。

所述L型轭铁夹具有第一边和第二边，两个L型轭铁夹的第一边分别设置在与二触点间连线相垂直并且是处在二触点间连线的两端的外侧的位置处，两个L型轭铁夹的第二边分别设置在二触点间连线的两边的外侧，并呈错位分布，以与所对应触点相对。

所述二磁钢分别贴在二L型轭铁夹的第一边的靠近末端的位置处，并与各自所对应触点相对。

所述二磁钢的中心线分别设在相对于各自的L型轭铁夹的第二边来说为超过二触点间连线的位置处，使二磁钢的中心线相互不平齐。

所述二磁钢的相对的一面的极性分别设为同极性。

所述二磁钢分别贴在二L型轭铁夹的第二边的靠近末端的位置处，并与各自所对应触点相对。

所述二磁钢的中心线分别设在相对于各自的L型轭铁夹的第一边来说为超过各自所对应触点的位置处。

所述二磁钢的分别朝向各自所对应触点的一面的极性分别设为同极性。

所述二磁钢中，其中一磁钢贴在其中一L型轭铁夹的第一边或第二边的靠近末端的位置处，另一磁钢贴在另一L型轭铁夹的第二边或第一边的靠近末端的位置处，并分别与各自所对应触点相对。

所述其中一磁钢的中心线分别设在相对于其中一L型轭铁夹的第二边或第一边来说为超过所对应触点的位置处，所述另一磁钢的中心线分别设在相对于另一L型轭铁夹的第一边或第二边来说为超过所对应触点的位置处。

所述二磁钢的分别朝向各自所对应触点的一面的极性分别设为异极性。

一种直流继电器，包括所述灭弧磁路。

与相关技术相比较，本公开的有益效果是：

1、本公开采用了二磁钢和二L型轭铁夹来构成二吹弧组件以分别对二触点进行灭弧，相对于四个磁钢方案，能够节约成本，这种两个磁钢方案，具有空间应用更灵活，磁钢搭配更简单的特点。

2、本公开采用了磁钢和L型轭铁夹搭配来进行灭弧，将磁钢的具有极性的一面贴在L型轭铁夹的其中一边的内侧使L型轭铁夹在一边的内侧和另一边的内侧之间形成磁力线分布成扇形方向的磁场；并将吹弧组件装在触点的周围，使吹弧组件的扇形方向的磁场的磁力线能够经过所对应触点的中心，从而在所对应触点处形成一个方向与两触点间连线具有一个夹角的磁吹力。本公开的这种结构，吹弧的方向在对角线，使得弧吹的空间更大，更有利于断弧，灭弧能力更强，且产品的利用空间更高。

3、本公开采用了磁钢和L型轭铁夹搭配来进行灭弧，利用L型轭铁，使得磁钢的磁场走向，由向空气中发散的磁场走向变成沿着L型轭铁流动，这样便于将磁力线集中到需要的位置，大大增强了灭弧的效果，从而减小了磁钢所需要的体积，节约成本。

4、本公开采用了将二磁钢的中心线分别设在相对于各自的L型轭铁夹的另一边来说为超过各自所对应触点的位置处。本公开的这种结构，通过磁钢位置的特殊放置，使触点中心通过的磁感应线(即磁力线)最密集，从而大大提高磁吹效果。

5、本公开采用了在二磁钢对向分布时，将二磁钢的分别朝向各自所对应触点的一面的极性分别设为同极性，而在二磁钢相邻分布时，将二磁钢的分别朝向各自所对应触点的一面的极性分别设为异极性。本公开的这种结构，无论电流的连接方向是正向还是反向，都能使二触点的吹弧方向相同，不会产生相关技术中当电流方向接反时造成两弧相碰的弊端，从而实现了无极性灭弧。

以下结合附图及实施例对本公开作进一步详细说明；但本公开的一种灭弧磁路及其直流继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是相关技术的一种直流继电器的灭弧磁路(电流正向连接)的示意图；

图2是相关技术的一种直流继电器的灭弧磁路(电流反向连接)的示意图；

图3是实施例一本公开的灭弧磁路(电流正向连接)的示意图；

图4是实施例一本公开的灭弧磁路(电流反向连接)的示意图；

图5是实施例二本公开的灭弧磁路(电流正向连接)的示意图；

图6是实施例二本公开的灭弧磁路(电流反向连接)的示意图；

图7是实施例三本公开的灭弧磁路(电流正向连接)的示意图；

图8是实施例三本公开的灭弧磁路(电流反向连接)的示意图；

图9是实施例四本公开的灭弧磁路(电流正向连接)的示意图；

图10是实施例四本公开的灭弧磁路(电流反向连接)的示意图；

图11是实施例五本公开的灭弧磁路(电流正向连接)的示意图；

图12是实施例五本公开的灭弧磁路(电流反向连接)的示意图；

图13是实施例六本公开的灭弧磁路(电流正向连接)的示意图；

图14是实施例六本公开的灭弧磁路(电流反向连接)的示意图；

图15是实施例七本公开的灭弧磁路(电流正向连接)的示意图；

图16是实施例七本公开的灭弧磁路(电流反向连接)的示意图；

图17是实施例八本公开的灭弧磁路(电流正向连接)的示意图；

图18是实施例八本公开的灭弧磁路(电流反向连接)的示意图。

具体实施方式

实施例一

参见图3、图4所示，本公开的一种灭弧磁路，包括二通过动簧片电连接并能实现接触或分离的触点11、12和二吹弧组件21、22，其中，两触点11、12是由两静触头和一动簧片的两端的相接触构成；吹弧组件21、22都是由一磁钢3和一L型轭铁夹4构成，本实施例的L型轭铁夹4是采用铁磁性材料制作而成，所述磁钢3的具有极性的一面贴在L型轭铁夹4的其中一边的内侧使L型轭铁夹4在一边的内侧和另一边的内侧之间形成磁力线分布成扇形方向的磁场；所述二吹弧组件21、22分别对应装在二触点11、12的周围，并使每个吹弧组件的扇形方向的磁场的磁力线能够经过所对应触点的中心(即吹弧组件21对应装在二触点11的周围，使吹弧组件21的扇形方向的磁场的磁力线能够经过触点11的中心，吹弧组件22对应装在二触点12的周围，使吹弧组件22的扇形方向的磁场的磁力线能够经过触点12的中心)，从而在所对应触点处形成一个方向与两触点间连线具有一个夹角的磁吹力。

L型轭铁夹4具有第一边41和第二边42，两个L型轭铁夹的第一边41分别设置在与二触点间连线的延长线相垂直并且是处在二触点间连线的两端的外侧的位置处，即，吹弧组件21的L型轭铁夹的第一边41处在触点11的外侧，吹弧组件22的L型轭铁夹的第一边41处在触点12的外侧，两个L型轭铁夹的第二边42分别设置在二触点间连线的两边的外侧，并呈错位分布，以与所对应触点相对，即吹弧组件21的L型轭铁夹的第二边42与触点11相对，吹弧组件22的L型轭铁夹的第二边42与触点12相对。

本实施例中，二磁钢3分别贴在二L型轭铁夹4的第一边41的靠近末端的位置处，并与各自所对应触点相对。即，吹弧组件21中，磁钢3贴在L型轭铁夹4的第一边41的靠近末端的位置处，并与触点11相对；吹弧组件22中，磁钢3贴在L型轭铁夹4的第一边41的靠近末端的位置处，并与触点12相对；二磁钢3之间也是相对分布。

本实施例中，二磁钢3的中心线分别设在相对于各自的L型轭铁夹4的第二边42来说为超过二触点间连线的位置处，使二磁钢的中心线相互不平齐。即，吹弧组件21中，磁钢3的中心线设在相对于自身的L型轭铁夹的第二边42来说为超过二触点间连线的位 置处；吹弧组件21中，磁钢3的中心线设在相对于自身的L型轭铁夹的第二边42来说为超过二触点间连线的位置处；这样，二磁钢3的中心线相互不平齐。

本实施例中，二磁钢3的相对的一面的极性分别设为同极性，本实施例设为S极。

在电流正向连接的情况下，即触点11电流流入，触点12电流流出，吹弧组件21、22的磁力线分布如图3所示，根椐左手定则，由吹弧组件21、22所形成的磁场会在两触点11、12分别形成一个斜方向的力F(即与两触点间连线具有一个夹角，如图3中箭头所指)，且两个力F的方向相同，使得电弧朝力F所指向的方向吹。

如图4所示，在电流反向连接的情况下，即触点11电流流出，触点12电流流入，吹弧组件21、22的磁力线分布仍然相同，根椐左手定则，由吹弧组件21、22所形成的磁场会在两触点11、12分别形成一个斜方向的力F，由于电流方向接反，图4中两个斜方向的力F与图3中两个斜方向的力正好相反，但是两个力F的方向还是相同，因此，不会出现相关技术中当电流方向接反时造成两弧相碰的情况发生，实现了无极性接线。

本公开的一种灭弧磁路，采用了二磁钢3和二L型轭铁夹4来构成二吹弧组件21、22以分别对二触点11、12进行灭弧，相对于四个磁钢方案，本公开能够节约成本，这种两个磁钢方案，具有空间应用更灵活，磁钢搭配更简单的特点。本公开采用了磁钢3和L型轭铁夹4搭配来进行灭弧，将磁钢3的具有极性的一面贴在L型轭铁夹4的其中一边的内侧使L型轭铁夹在一边的内侧和另一边的内侧之间形成磁力线分布成扇形方向的磁场；并将吹弧组件21、22装在触点11、12的周围，使吹弧组件的扇形方向的磁场的磁力线能够经过所对应触点的中心，从而在所对应触点处形成一个方向与两触点间连线具有一个夹角的磁吹力；本公开的这种结构，吹弧的方向在对角线，使得弧吹的空间更大，更有利于断弧，灭弧能力更强，且产品的利用空间更高。本公开采用了磁钢3和L型轭铁夹4搭配来进行灭弧，利用L型轭铁4，使得磁钢3的磁场走向，由向空气中发散的磁场走向变成沿着L型轭铁流动，这样便于将磁力线集中到需要的位置，大大增强了灭弧的效果，从而减小了磁钢所需要的体积，节约成本。本公开采用了将二磁钢3的中心线分别设在相对于各自的L型轭铁夹4的另一边来说为超过各自所对应触点的位置处；本公开的这种结构，通过磁钢位置的特殊放置，使触点中心通过的磁感应线(即磁力线)最密集，从而大大提高磁吹效果。本公开采用了在二磁钢3对向分布时，将二磁钢3的分别朝向各自所对应触点的一面的极性分别设为同极性，本公开的这种结构，无论电流的连接方向是正向还是反向，都能使二触点11、12的吹弧方向相同，不会产生相关技术中当电流方向接反时造成两弧相碰的弊端，从而实现了无极性灭弧。

本公开的一种直流继电器，是包括上述的灭弧磁路。

实施例二

参见图5、图6所示，本公开的一种灭弧磁路，与实施例一的不同之处在于，二磁钢3的极性设置方式不同，二磁钢3的相对的一面的极性分别设为N极。

实施例三

参见图7、图8所示，本公开的一种灭弧磁路，与实施例一的不同之处在于，二磁钢3的安装方式不同，二磁钢3是分别贴在二L型轭铁夹4的第二边42的靠近末端的位置处，并与各自所对应触点相对。即，吹弧组件21中，磁钢3贴在L型轭铁夹4的第二边42的靠近末端的位置处，并与触点11相对；吹弧组件22中，磁钢3贴在L型轭铁夹4的第二边42的靠近末端的位置处，并与触点12相对；二磁钢3之间是呈错位的相对分布。二磁钢3的中心线分别设在相对于各自的L型轭铁夹4的第一边41来说为为超过各自所对应触点的位置处。即，吹弧组件21中，磁钢3的中心线设在相对于自身的L型轭铁夹的第一边41来说为超过触点11的位置处；吹弧组件22中，磁钢3的中心线设在相对于自身的L型轭铁夹的第一边41来说为超过触点12的位置处。

实施例四

参见图9、图10所示，本公开的一种灭弧磁路，与实施例三的不同之处在于，二磁钢3的极性设置方式不同，二磁钢3的错位相对的一面的极性分别设为N极。

实施例五

参见图11、图12所示，本公开的一种灭弧磁路，与实施例一的不同之处在于，二磁钢3的安装方式不同，在吹弧组件21中，磁钢3贴在L型轭铁夹4的第一边41的靠近末端的位置处，并与触点11相对；在吹弧组件22中，磁钢3贴在L型轭铁夹4的第二边42的靠近末端的位置处，并与触点12相对。在吹弧组件21中，磁钢3的中心线设在相对于自身L型轭铁夹4的第二边42来说为超过触点11的位置处；在吹弧组件22中，磁钢3的中心线设在相对于自身L型轭铁夹4的第一边41来说为超过触点12的位置处。二磁钢3的分别朝向各自所对应触点的一面的极性分别设为异极性，即，吹弧组件21中，磁钢3朝向触点11的一面的极性设为S；吹弧组件22中，磁钢3朝向触点12的一面的极性设为N。

本实施例的二磁钢3呈相邻分布。

实施例六

参见图13、图14所示，本公开的一种灭弧磁路，与实施例五的不同之处在于，二磁钢3的极性设置方式不同，吹弧组件21中，磁钢3朝向触点11的一面的极性设为N；吹弧组件22中，磁钢3朝向触点12的一面的极性设为S。

实施例七

参见图15、图16所示，本公开的一种灭弧磁路，与实施例五的不同之处在于，二磁钢3的安装方式不同，在吹弧组件21中，磁钢3贴在L型轭铁夹4的第二边42的靠近末端的位置处，并与触点11相对；在吹弧组件22中，磁钢3贴在L型轭铁夹4的第一边41的靠近末端的位置处，并与触点12相对。

实施例八

参见图17、图18所示，本公开的一种灭弧磁路，与实施例七的不同之处在于，二磁钢3的极性设置方式不同，吹弧组件21中，磁钢3朝向触点11的一面的极性设为N；吹弧组件22中，磁钢3朝向触点12的一面的极性设为S。

上述只是本公开的较佳实施例，并非对本公开作任何形式上的限制。虽然本公开已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本公开技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本公开技术方案保护的范围内。

工业实用性

本公开采用了二磁钢和二L型轭铁夹来构成二吹弧组件以分别对二触点进行灭弧，相对于四个磁钢方案，能够节约成本，这种两个磁钢方案，具有空间应用更灵活，磁钢搭配更简单的特点。

Claims (14)

1. 一种灭弧磁路，包括二通过动簧片电连接并能实现接触或分离的触点和二吹弧组件；其特征在于：所述吹弧组件由一磁钢和一L型轭铁夹构成；所述二吹弧组件分别对应装在二触点的周围。
2. 根据权利要求1所述的灭弧磁路，所述磁钢的具有极性的一面贴在L型轭铁夹的其中一边的内侧使L型轭铁夹在一边的内侧和另一边的内侧之间形成磁力线分布成扇形方向的磁场；所述二吹弧组件分别与对应的触点相配合，使每个吹弧组件的扇形方向的磁场的磁力线能够经过所对应触点的中心，从而在所对应触点处形成一个方向与两触点间连线具有一个夹角的磁吹力。
3. 根据权利要求2所述的灭弧磁路，所述二吹弧组件形成的磁吹力的方向相同。
4. 根据权利要求3所述的灭弧磁路，所述L型轭铁夹具有第一边和第二边，两个L型轭铁夹的第一边分别设置在与二触点间连线相垂直并且是处在二触点间连线的两端的外侧的位置处，两个L型轭铁夹的第二边分别设置在二触点间连线的两边的外侧，并呈错位分布，以与所对应触点相对。
5. 根据权利要求4所述的灭弧磁路，所述二磁钢分别贴在二L型轭铁夹的第一边的靠近末端的位置处，并与各自所对应触点相对。
6. 根据权利要求5所述的灭弧磁路，所述二磁钢的中心线分别设在相对于各自的L型轭铁夹的第二边来说为超过二触点间连线的位置处，使二磁钢的中心线相互不平齐。
7. 根据权利要求5或6所述的灭弧磁路，所述二磁钢的相对的一面的极性分别设为同极性。
8. 根据权利要求4所述的灭弧磁路，所述二磁钢分别贴在二L型轭铁夹的第二边的靠近末端的位置处，并与各自所对应触点相对。
9. 根据权利要求8所述的灭弧磁路，所述二磁钢的中心线分别设在相对于各自的L型轭铁夹的第一边来说为超过各自所对应触点的位置处。
10. 根据权利要求8或9所述的灭弧磁路，所述二磁钢的分别朝向各自所对应触点的一面的极性分别设为同极性。
11. 根据权利要求4所述的灭弧磁路，所述二磁钢中，其中一磁钢贴在其中一L型轭铁夹的第一边或第二边的靠近末端的位置处，另一磁钢贴在另一L型轭铁夹的第二边或第一边的靠近末端的位置处，并分别与各自所对应触点相对。
12. 根据权利要求11所述的灭弧磁路，所述其中一磁钢的中心线分别设在相对于其中一L型轭铁夹的第二边或第一边来说为超过所对应触点的位置处，所述另一磁钢的中心线分别设在相对于另一L型轭铁夹的第一边或第二边来说为超过所对应触点的位置处。
13. 根据权利要求11或12所述的灭弧磁路，所述二磁钢的分别朝向各自所对应触点的一面的极性分别设为异极性。
14. 一种直流继电器，包括如权利要求1至13中任一权利要求所述的灭弧磁路。

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