專利名稱:低功耗永磁傳動繼電器的制作方法
本實(shí)用新型是關(guān)于繼電器的改進(jìn)，其基本結(jié)構(gòu)由感測系統(tǒng)，永磁傳動系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)三個(gè)主要部分組成。
繼電器的應(yīng)用已有百年以上的歷史了，時(shí)至今日，繼電器已廣泛應(yīng)用于控制和通訊領(lǐng)域。它的種類繁多，有電磁式、磁電式、感應(yīng)式，電動式，磁放大器式，電子式等數(shù)種。而以電磁式繼電器最典型，應(yīng)用最廣泛，用量也最大。公知的電磁式繼電器分為交、直流兩種，基本結(jié)構(gòu)由電磁系統(tǒng)，觸點(diǎn)系統(tǒng)兩個(gè)主要部分組成。它具有結(jié)構(gòu)簡單，高的輸入、輸出間的絕緣，觸點(diǎn)電流可較大(大于其它繼電器)，過載能力高，能方便的實(shí)現(xiàn)多組轉(zhuǎn)換且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。但隨著控制和通訊領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對其在工作可靠性，動作靈敏度、動作時(shí)間、控制系數(shù)，被控制功率諸方面提出了越來越高的要求，并且要求它在體積、重量、耗電量等方面都要進(jìn)一步減少。
現(xiàn)在，由于電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，無觸點(diǎn)半導(dǎo)體繼電器的應(yīng)用日趨廣泛，這種繼電器無運(yùn)動部件，無觸點(diǎn)，因而無電弧，無火花，無噪聲，耐沖擊振動，且有高的靈敏度和長的機(jī)電壽命，動作時(shí)間快、消耗功率小，但它的通斷比小，過載能力低，易受溫度的影響等。
顯然，有觸點(diǎn)與無觸點(diǎn)繼電器在某些情況下是不能相互替代的，而彼此相互促進(jìn)，互為補(bǔ)充，兩者都將在各自最合適的領(lǐng)域里得到更為廣泛的應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種既具有電磁式繼電器的優(yōu)點(diǎn)，又在被控制功率，控制系數(shù)，靈敏度和工作可靠性等方面比其有進(jìn)一步提高，體積重量，動作時(shí)間，功耗等方面有所減少，且成本低、結(jié)構(gòu)較簡單的繼電器。該繼電器的感測系統(tǒng)可以是通用電磁系統(tǒng)。磁保持電磁系統(tǒng)，雙金屬片及其它、各相應(yīng)的繼電器在上述性能方面均有改善。
其解決方案是在公知的繼電器的感測系統(tǒng)和觸點(diǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)聯(lián)系兩者的永磁體傳動系統(tǒng)。該系統(tǒng)由導(dǎo)柱，可沿導(dǎo)柱滑動的滑塊(滑塊上固定著永磁體)和動磁鐵及其支架等組成。
這樣，當(dāng)繼電器操作時(shí)，其感測系統(tǒng)的有關(guān)部件(如銜鐵或雙金屬片等)推動滑塊沿導(dǎo)柱滑動，使滑塊上的永磁體和其兩側(cè)相對應(yīng)的動磁鐵以某種極性相對應(yīng)，其斥(吸)力將推動磁鐵及其支架運(yùn)動，并帶動動觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)，使動靜觸點(diǎn)閉合(打開)。反之，在反力的作用下滑塊返回，滑塊永磁體和動磁鐵之間的吸(斥)力拉回(推斥)動觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)，從而使動靜觸點(diǎn)打開(閉合)。該繼電器推動動觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動的磁力較大，而推動滑塊運(yùn)動的力相應(yīng)較小，若其感測器是電磁鐵、則它比公知的電磁式繼電器功率消耗少，而靈敏度、控制系數(shù)、觸點(diǎn)工作可靠性等都有提高，還使體積、重量、動作時(shí)間，有所減少，并且被控制功率可做得更大。它特別適宜做成大、中功率電磁式繼電器。它的感測系統(tǒng)若用上公知的磁保持繼電器的電磁系統(tǒng)，則比公知的磁保持繼電器的功耗有進(jìn)一步減小，還可增大觸點(diǎn)的極限通斷能力。
附圖描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
圖1是該繼電器的電路圖。圖2是沿圖3A－A線的剖視圖，圖3是該繼電器的俯視圖，圖4是沿圖2B－B線的剖視圖。圖5、圖8共同描述了該繼電器的傳動永磁體間的極性排布。圖6、圖9描述了另一種排布。圖7是磁保持繼電器的電磁系統(tǒng)。
圖2、圖3、圖4三視圖共同描述了該繼電器的整體結(jié)構(gòu)(除去外罩后)。
這是一個(gè)大功率電磁式低功耗永磁傳動繼電器，它的觸點(diǎn)形式是2常開、2常閉，并采用了對熄弧有利的橋式觸點(diǎn)(大曲率半徑銀觸點(diǎn))。
導(dǎo)柱(共2根)12固定在支座24的中間(上部固定板13又起滑塊限位的作用)，觸點(diǎn)系統(tǒng)在其兩側(cè)對稱分布。電磁系統(tǒng)由軛鐵1、線圈2、鐵心3、銜鐵6組成，是一個(gè)拍合式電磁鐵，通過支架5固定在支座24右部。片簧推板4固定在銜鐵6上(視其正反力情況可調(diào))。當(dāng)線圈2兩端輸入電壓訊號后，若該訊號強(qiáng)度達(dá)到動作值則銜鐵6的電磁吸力(矩)克服其反力(矩)、銜鐵開始轉(zhuǎn)動，帶動固定其上的推板4向上運(yùn)動，推板4又推動滑塊11沿導(dǎo)柱12向上滑動、它使固定在滑塊上的永磁片9、10和動磁鐵14之間的磁力由吸力大于斥力逐漸變?yōu)槌饬Υ笥谖?，從而推斥動磁鐵支架15(動磁鐵14固定其上)沿支撐桿23(共2根、套管16等共26個(gè)套在其上)向左滑動。而動磁鐵支架15和動觸點(diǎn)支架18(觸點(diǎn)19(4個(gè))觸橋20(2件)，絕緣襯板(2塊涂黑塊)等固定在它上面)已通過螺栓34(2根)連為一體。因此，使動觸點(diǎn)支架和靜觸點(diǎn)支架29相離，常閉觸點(diǎn)打開。稍后，其左端動觸點(diǎn)(2個(gè))和靜觸點(diǎn)21(2個(gè))相合，即常開觸點(diǎn)閉合。反之，當(dāng)輸入訊號小到一定的數(shù)值后，銜鐵6開始釋放，滑塊返回、其變化同上述相反。這時(shí)滑塊11由于自身的重力與滑塊上的永磁片10和動磁鐵14之間的邊緣吸力及永磁片9和動磁鐵14之間的邊緣斥力(此二力各比其左右平面上所受到的對稱吸、斥力要小很多)方向均同，滑塊11返回所受到的力較大。調(diào)節(jié)阻力壓簧8(共2根，即調(diào)螺母7)即可調(diào)節(jié)返回時(shí)間的大小，由于壓簧8的伸張力和電磁吸力一起又構(gòu)成了推動滑塊11向上滑動的正力，所以調(diào)節(jié)壓簧8對于調(diào)節(jié)吸合和釋放時(shí)間是相關(guān)聯(lián)的。限位圈17(2個(gè))起限制動磁鐵支架15左行程的作用(右邊也有限制右行程的限位圈35兩個(gè)，該繼電器共有限位圈16個(gè))。22是絕緣片，使接線螺栓和金屬支架絕緣。25是絕緣接線板(共4塊)，靜觸點(diǎn)軟連接線接在其上的接線螺栓上，線圈引線和外線亦同。26是緩沖墊(共4個(gè))，27是絕緣底座。靜觸點(diǎn)支架29被壓簧28(2根)壓緊在限位圈30(2個(gè))上(其它靜觸點(diǎn)支架同)。它起緩沖作用，防止動靜觸點(diǎn)閉合時(shí)彈跳的產(chǎn)生。同時(shí)，在動靜觸點(diǎn)最終閉合后，產(chǎn)生終壓力，使觸點(diǎn)能可靠的工作，并能補(bǔ)償觸點(diǎn)的磨損，延長使用壽命。緩沖圈32(共8件)可部分吸收動觸點(diǎn)系統(tǒng)的動能(觸點(diǎn)分合速度較慢時(shí)可不用)。定位圈33(共8個(gè))和緩沖圈32配合使用(31也是定位圈)。
該繼電器右側(cè)情況同左側(cè)。
圖5、圖8是滑塊上的永磁片(4塊)和動磁鐵之間的一種極性布置。從圖8和沿圖8C－C線的剖視圖5，可以看到磁極之間的極性關(guān)系，它既有同極相斥，也有異極相吸(且為閉合磁路)。若圖5上的涂黑塊(非磁性材料滑塊)，及其上的永磁片左移則吸力大于斥力，反之，則斥力大于吸力、它相應(yīng)吸引其上，下側(cè)動磁鐵或推開動磁鐵，若采用永磁鐵氧體可考慮用此種結(jié)構(gòu)。
圖9和沿圖9上的D－D線剖視圖6描述了另一種結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例因選用矯顧力和剩磁都較大的稀土鈷永磁體，采用了此結(jié)構(gòu)。(圖6、圖9中的涂黑塊乃非磁材料殼體)。
本實(shí)施例是一種直流繼電器(也可做成交流)，以與公知的JT3型電壓繼電器相比為例，其觸點(diǎn)極限斷流容量可大些，固有動作時(shí)間不大于0.1秒(可調(diào)大)，靈敏度卻有很大的提高，消耗功率降低到2瓦以下(保持功耗更小)，體積，重量都有所減小，且常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)壓力都較JT3為大(決定于永磁體之間的吸斥力)因而工作可靠性亦有所提高。
圖7是磁保持繼電器的電磁系統(tǒng)、由銜鐵36、鐵心37、線圈38、永磁鐵39、軛鐵40組成。這種電磁系統(tǒng)(具體結(jié)構(gòu)有多種)是公知的，工作原理也是公知。但若將此電磁系統(tǒng)代替本實(shí)施例的電磁系統(tǒng)，則本實(shí)施例即為磁保持繼電器，該繼電器除了保存公知的磁保持繼電器的優(yōu)點(diǎn)外，還可進(jìn)一步提高其動作靈敏度，更節(jié)電，并可提高通斷能力，控制系數(shù)等。
權(quán)利要求
1.具有感測系統(tǒng)和觸點(diǎn)系統(tǒng)的低功耗永磁傳動繼電器，其特征是在公知的感測系統(tǒng)和觸點(diǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)聯(lián)系兩者的永磁傳動系統(tǒng)，它由固定在該繼電器中部的導(dǎo)柱，可沿導(dǎo)柱滑動的滑塊，滑塊上固定著永磁體，以及分布在滑塊兩側(cè)且和固定在滑塊上的永磁體以極面相對應(yīng)的動磁鐵及其支架組成(動磁鐵及其支架和滑塊的距離是隨著其運(yùn)動面變化的)；該繼電器觸點(diǎn)系統(tǒng)布置在導(dǎo)柱兩側(cè)。
2.按照權(quán)利要求
1的繼電器，其特征是觸點(diǎn)系統(tǒng)對稱的布置在導(dǎo)柱的兩側(cè)，滑塊上固定著2塊或4塊永磁片。
3.一個(gè)如權(quán)利要求
1或權(quán)利要求
2所述的繼電器，其特征是其感測系統(tǒng)是電磁鐵。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種低功耗永磁傳動繼電器，它是在公知的感測系統(tǒng)和觸點(diǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)由導(dǎo)柱，能沿導(dǎo)柱滑動的滑塊(其上固定著永磁體)和動磁鐵及其支架等組成的永磁傳動系統(tǒng)。該繼電器在功耗、靈敏度、控制系數(shù)、被控制功率、可靠性、快速性、體積、重量諸方面都較未改進(jìn)的繼電器有所改善。
文檔編號H01H45/00GK86201825SQ86201825
公開日1987年6月24日 申請日期1986年3月29日
發(fā)明者葉中午 申請人:葉中午導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan