專利名稱：一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種脫扣電磁鐵裝置，尤其涉及一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置。
背景技術：
目前，在斷路器或控制與保護開關電器等類似的智能開關電器中，都裝有用于脫 扣的脫扣電磁鐵裝置。在短路或過載時，控制部分發(fā)出信號，脫扣電磁鐵裝置能快速斷開電路。脫扣電磁鐵裝置由線圈、銜鐵、鐵芯、彈簧和裝有這些部件的殼體形成，作為開關 電器內(nèi)部部件，其體積、經(jīng)濟和技術性能直接影響了開關電器的性能。比較常見的脫扣電磁鐵裝置是螺管式脫扣電磁鐵裝置。由于采用螺管形式，極面 處于螺管線圈內(nèi)部，如需要增大極面或者增加線圈，則脫扣器的體積將會增大很多。同時這 種脫扣電磁鐵裝置外殼是導磁材料，形狀復雜，加工比較麻煩。現(xiàn)有的脫扣電磁鐵裝置還有采用單線圈形式，主副磁路同向分布，靠調(diào)節(jié)永磁體 位置來實現(xiàn)調(diào)節(jié)保持力大小的結構形式。但是這種結構由于采用單線圈，占用體積就比較 大。在專利文獻US200205879中提及了一種雙線圈形式的脫扣電磁鐵裝置，描述了 裝有磁路極化的永久磁鐵的電磁脫扣裝置，其鐵芯設計成L型的兩瓣相對而置，線圈被纏 繞在一個U形結構半封閉的絕緣骨架上，并緊貼著磁軛的側面。上述設計能有效解決有效減少體積，但是上述技術方案把線圈、骨架及磁軛需做 成一個整體，不利于生產(chǎn)時檢驗和互換。同時其輔助磁路的氣隙完全取決L型的彎曲尺寸， 無法進行后期調(diào)整。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，不僅占用體 積小，且能方便地調(diào)整輔助磁路的氣隙。本發(fā)明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種低壓電器的脫扣電磁 鐵裝置，包括銜鐵和鐵芯，所述銜鐵或鐵芯上設置有線圈，其中，所述銜鐵或鐵芯包括呈方 形狀排列的第一磁軛、第二磁軛、第三磁軛和第四磁軛，所述方形狀鐵芯內(nèi)放置有永久磁鐵 A，所述永久磁鐵A和第三磁軛間形成有第一氣隙，所述永久磁鐵A和第四磁軛間形成有第
二氣隙。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述第一磁軛和第二磁軛為“T”字型的 磁軛，所述第一磁軛和第二磁軛上都設置有一個線圈及骨架，所述線圈頂住永久磁鐵A。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述第一氣隙和/或第二氣隙間設置 有可以調(diào)整厚度的不導磁墊片。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述不導磁墊片為不同厚度的銅墊片。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述第三磁軛和第四磁軛上覆上一定厚度的不導磁材料。上述的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，其中，所述銜鐵外表面包括第一極面和第二 極面，所述第一極面和“T”字型第一磁軛的上表面相對安放，所述第二極面和“T”字型第 二磁軛的上表面相對安放。本發(fā)明對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果本發(fā)明提供的低壓電器的脫扣電磁鐵裝 置，通過采用方形狀鐵芯減小電磁鐵的體積，所述永久磁鐵A和第三磁軛間、第四磁軛形成 有氣隙以便調(diào)整輔助磁路的氣隙大小。此外，主磁路的第一磁軛和第二磁軛為“T”字型的 磁軛，可以有效增大極面面積，同時可以使線圈和骨架與磁軛自由分離，把線圈和骨架作為 一個獨立的部件進行生產(chǎn)檢驗。
圖1為本發(fā)明低壓電器的脫扣電磁鐵裝置整體爆炸示意圖 圖2為本發(fā)明脫扣電磁鐵鐵心爆炸示意圖3為本發(fā)明脫扣電磁鐵的主視剖面圖； 圖4為本發(fā)明脫扣電磁鐵的左視剖面圖； 圖5為本發(fā)明脫扣電磁鐵的俯視剖面圖。
圖中2銜鐵3推桿4彈簧5a第—-極面5b第二極面6a第一磁軛6b第二磁軛7a第一骨架7b第二骨架9a第三磁軛9b第四磁軛IOa第一氣隙
IOb第二氣隙
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。圖3為本發(fā)明脫扣電磁鐵的主視剖面圖；圖4為本發(fā)明脫扣電磁鐵的左視剖面圖； 圖5為本發(fā)明脫扣電磁鐵的俯視剖面圖。請參見圖3、4和5，本發(fā)明提供的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置包括銜鐵2和鐵芯， 所述銜鐵或鐵芯上設置有線圈，其中，所述鐵芯包括呈方形狀排列的第一磁軛6a、第二磁軛 6b、第三磁軛9a和第四磁軛9b，所述方形狀鐵芯內(nèi)放置有永久磁鐵A，所述永久磁鐵A和第 三磁軛9a間形成有第一氣隙10a，所述永久磁鐵A和第四磁軛9間形成有第二氣隙10b。本發(fā)明提供的脫扣電磁鐵裝置具有一個縱向磁路M和兩個對稱分布的橫向磁路 N。其中縱向磁路M為主磁路，它是脫扣電磁鐵實現(xiàn)功能的基本磁路；橫向磁路N為輔助磁 路，其作用是保持磁鋼不退磁；一定范圍內(nèi)調(diào)整脫扣電磁鐵保持力大小。縱向磁路M是由一個固定部分(下文稱為固定磁路)和一個可動部分(下文稱為銜 鐵2)組成。永久磁鐵A與固定磁路裝在一起，使得永久磁通流過固定磁路。這樣由第一磁 軛6a，第二磁軛6b以及銜鐵2共同構成一個主磁通環(huán)Tl。固定磁路包括兩個互相平行的第一磁軛6a，第二磁軛6b，呈扁平狀，中間平面Pa，Pb沿著Y方向伸展，兩個磁軛基本相同的并對稱布置。第一磁軛6a，第二磁軛6b可以做成 “T”字型，把第一極面5a，第二極面5b面積做得相對較大，可以有效提高吸力，也就是說這 樣可以減少脫扣電磁鐵體積。磁軛上面分別放置線圈Cl，C2，作用是當線圈中出現(xiàn)一定電 流時，將抵消大部分永磁磁通對銜鐵的作用，使得銜鐵2在反力彈簧作用下斥開。線圈C1，C2分別繞在絕緣的第一骨架7a，第二骨架7b上，在加工生產(chǎn)時可以作為 一個獨立的部件進行加工檢測。加工完成后再把磁軛第一磁軛6a，第二磁軛6b6b插入骨架 中去，且由于磁軛6a，6b成“Τ”字型，極面5a，5b部分在裝配時將提供一個定位。然后再在 磁軛6a，6b下端8a，8b處放入永久磁鐵A，永久磁鐵同時頂住線圈使其固定不動。銜鐵2是可以沿著Y方向移動的，并與一個推桿3的一端3a處連接在一起。這個 推桿能驅動操作機構的脫扣裝置。推桿靠一個彈簧4 (如壓簧)起作用，使銜鐵從固定磁路 的第一極面5a，第二極面5b分離。銜鐵是靠永久磁鐵克服彈簧的反力與固定磁路吸合在一 起的。當脫扣電磁鐵線圈通過一定電流時，將使銜鐵2與固定磁路分離，推桿3則在反力彈 簧的作用下脫開。橫向磁路N是一個由固定磁路、第三磁軛9a或第四磁軛9b以及第一氣隙IOa或 第二 IOb組成。橫向磁路N與主磁路M成90°，并且兩個磁路N對稱分布，使主磁路M的磁 通成對稱分布，這樣可以保證銜鐵2的受力始終的Y方向上，使得銜鐵2運動順暢。這樣分 布，可以使脫扣電磁鐵結構更加緊湊，有效縮短Y方向的長度。在線圈通過一定電流時，永 磁磁通只需偏轉90°左右的角度即可切換到輔助磁路去。磁路N是輔助磁路，有一區(qū)別主磁路的固定氣隙。當銜鐵2與固定磁路接通時，即 主磁路導通，這時永磁產(chǎn)生的磁通大部分從主磁路通過，只有很少一部分從輔助磁路通過， 這樣可以通過控制固定氣隙大小流過輔助磁路和主磁路的磁通，從而保證產(chǎn)品的一致性； 當銜鐵2與固定磁路分離，即主磁路斷開，這時永磁產(chǎn)生的磁通大部分從輔助磁路通過，使 得磁鋼在線圈產(chǎn)生的反向磁通中，不容易退磁。第一磁軛6a，第二磁軛6b下端8a，8b處放置著永久磁鐵A，并在磁軛6a，6b兩側 放置磁軛第三磁軛9a，第四磁軛％，從而確定兩個磁通的偏轉磁路T2a，T2b。在磁軛6a，6b 和磁軛9a，9b之間兩個氣隙10a，10b，氣隙延伸的平面與Y方向垂直。這個氣隙用一固定厚 度的銅墊片實現(xiàn)，并且可以選用不同厚度的銅墊片，從而微調(diào)通過偏轉磁路T2a，T2b的磁 通。如圖3所示，磁軛9a，9b相平行放置，與磁軛6a，6b組成方形，包住永久磁鐵A，留有兩 個氣隙10a, IOb0上述脫扣電磁鐵工作方式如下當線圈中無電流時，銜鐵2是靠永久磁鐵的吸力 克服彈簧的反力與磁軛的5a，5b吸合在一起。永久磁鐵A產(chǎn)生的磁通主要從主磁通環(huán)Tl 中流過，Tl是由磁軛6a，6b還有銜鐵2構成。通過一定電流時，線圈產(chǎn)生一個與永久磁鐵 產(chǎn)生磁通相反的磁通，使永久磁鐵的磁通向磁軛9a，9b構成的輔助磁路轉移；于是永久磁 鐵產(chǎn)生的磁通在包括磁軛6a，6b，氣隙10a，IOb以及磁軛9a，9b的偏轉磁通環(huán)T2a，T2b中 流過。因此永久磁鐵不會退磁，彈簧4提供的反力大于第一極面5a、第二極面5b處殘留的 剩磁，于是推動推桿3迅速打開。固定磁路這種帶有極化電磁鐵的特別緊湊的設計，縮小了 磁系統(tǒng)的尺寸使之變得輕巧，也使脫扣電磁鐵變得靈活。脫扣電磁鐵的對稱結構簡化了制 造和裝配。在具體實施時，可以把銅墊片換成其他不導磁材料；也可以把墊片和第三磁軛9a，第四磁軛9b做成一個零件，即在磁軛9a，9b覆上一定厚度的不導磁材料；也可以不用墊 片，完全靠外部塑料結構來固定住磁軛，保證氣隙大小。 在相同大小的體積(15X12X25mm)狀況下，此脫扣電磁鐵裝置與現(xiàn)有的螺管式 脫扣電磁鐵裝置和單線圈脫扣電磁鐵裝置相比，保持力有明顯的增加。而保持力大則通電 消磁后推桿的作用力和速度都將增大，這樣對開關性能提升將有很大幫助，經(jīng)試驗使用這 種脫扣器的開關后機構動作時間(從短路發(fā)生到主觸頭開始斷開所需時間)由原來的5-6ms 縮短到2-3ms。具體的參數(shù)性能對比如下表
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技術人 員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護范圍當 以權利要求書所界定的為準。
權利要求
一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，包括銜鐵(2)和鐵芯，所述銜鐵或鐵芯上設置有線圈，其特征在于，所述鐵芯包括呈方形狀排列的第一磁軛(6a)、第二磁軛(6b)、第三磁軛(9a)和第四磁軛(9b)，所述方形狀鐵芯內(nèi)放置有永久磁鐵A，所述永久磁鐵A和第三磁軛(9a)間形成有第一氣隙(10a)，所述永久磁鐵A和第四磁軛(9b)間形成有第二氣隙(10b)。
2.如權利要求1所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述第一磁軛(6a)和第二磁軛 (6b)為“T”字型的磁軛，所述第一磁軛(6a)和第二磁軛(6b)上都設置有一個線圈及骨架， 所述線圈頂住永久磁鐵A。
3.如權利要求1或2所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述第一氣隙(IOa)和/或 第二氣隙(IOb)間設置有可以調(diào)整厚度的不導磁墊片。
4.如權利要求3所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述不導磁墊片為不同厚度的 銅墊片。
5.如權利要求1或2所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述第三磁軛(9a)和第四 磁軛(9b)上覆上一定厚度的不導磁材料。
6.如權利要求2所述的脫扣電磁鐵裝置，其特征在于，所述銜鐵(2)外表面包括第一極 面(5a)和第二極面(5b)，所述第一極面(5a)和“Τ”字型第一磁軛(6a)的上表面相對安 放，所述第二極面(5b)和“T”字型第二磁軛(6b)的上表面相對安放。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，包括銜鐵和鐵芯，所述銜鐵或鐵芯上設置有線圈，其中，所述鐵芯包括呈方形狀排列的第一磁軛、第二磁軛、第三磁軛和第四磁軛，所述方形狀鐵芯內(nèi)放置有永久磁鐵A，所述永久磁鐵A和第三磁軛間形成有第一氣隙，所述永久磁鐵A和第四磁軛間形成有第二氣隙。本發(fā)明提供的低壓電器的脫扣電磁鐵裝置，不僅占用體積小，且能方便地調(diào)整輔助磁路的氣隙。
文檔編號H01H71/32GK101923995SQ201010258778
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者奚泓, 曾萍, 林建榮, 賈峰 申請人:上海電科電器科技有限公司;江蘇凱隆電器有限公司;蘇州萬龍電氣集團股份有限公司