專利名稱：智能型無功耗離合機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
智能型無功耗離合機構(gòu)(簡稱離合機構(gòu)，下同)是接觸器、中間繼電器、斷路器、控制器、起動器、繼電器、電磁閥、牽引電磁鐵、離合器、高壓開關(guān)等的心臟，屬于機電和電器類。
目前上述電器使用電磁鐵作為離合機構(gòu)。其缺點是需吸持功耗、線圈發(fā)熱、吸合不實時存在交流噪音、吸合和解吸時對周圍電器干擾大、抗網(wǎng)電壓波動干擾能力差等等。為了解決這些問題，已有不少專利申請。例如，向中國專利局申請的如下專利公告號CN1075819A、CN2105123U、CN2115583U、CN2115584U均是利用機械自鎖吸持的接觸器因機械自鎖壽命較短，專業(yè)廠家一般都不考慮實施；公告號CN1082243A磁保持電磁鐵控制電路、CN1086043A混合式電磁鐵、CN1087445A極化繼電器、CN2129466Y微功耗節(jié)能交流接觸器、CN2148393Y永磁式缺相保護節(jié)能接觸器、CN2095473U稀土永磁微能耗接觸器、CN2103204U磁鎖節(jié)能接觸器等多為永磁和電磁混合式接觸器或繼電器，其不足處是分離速度仍不夠快；CN2116270U磁能推拉裝置，其缺點是外套筒為非磁性體，驅(qū)動電磁脈沖對周圍電子電器干擾較大；本發(fā)明人曾向中國專利局申請了以下專利公告號CN2142225Y無功耗接觸器、CN2153854Y無功耗離合機構(gòu)，它們均是完全靠永磁吸持的，但是人為地按下去不能彈起來，這也是前述許多電磁鐵和電磁混合式接觸器的共同問題，此外，后兩個專利末給出欠電壓和失電壓時自動解吸而復(fù)電時自動吸合的電路。
本實用新型的目的是設(shè)計出無吸持功耗而且在釋放狀態(tài)下按下去能自動彈回的離合機構(gòu)、并且設(shè)計出耗電極少的該機構(gòu)的控制電路，使其在過壓、欠壓和失壓時自動解吸，而復(fù)電時自動吸合，作為上述接觸器、中間繼電器等的智能型無功耗離合機構(gòu)。
本實用新型目的是這樣實現(xiàn)的。按

圖1、圖14、圖15所示，在電磁鐵(A)的鐵心兩端的磁極對應(yīng)處安裝永磁塊，并且固定在框或桿上成為一體，作為離合部件(B)，以(B)作為動作件，電磁鐵(A)作為固定件；或者相反，(A)為動作件，(B)為固定件。由這樣的電路能夠提供正反脈沖電流，該電路是儲能電容C1與電磁鐵(A)的線圈串聯(lián)，由小繼電器JA進行充電、放電的換向。當(dāng)供電時小繼電器JA吸合，直流脈沖電流通過線圈(2)至電容C1直至飽和，此刻離合機構(gòu)上的永磁塊被電磁鐵的電磁一斥、一吸的合力作用而吸合，永磁塊吸持在鐵心上；而過電壓、失電壓或欠電壓時，小繼電器JA解吸，電容C1放電，反向電脈沖通過線圈(2)，離合機構(gòu)解吸。小繼電器JA本身具備失壓解吸功能，而過壓解吸需依靠JB在過壓時吸合使JA因旁路導(dǎo)通而欠壓解吸，電容C1放電，離合機構(gòu)解吸，缺相時離合機構(gòu)的解吸，需將脈沖的控制電路圖17、18或19的輸入端接電源A、B相再以另一套同樣的電路輸入端接B、C相或A、C相。再以另外一套同樣的電路輸入端接B、C或A、C相。與前述同理，小繼電器JA′、JB′可完成失壓、欠壓、過壓使JA′解吸，以JA′切斷JA的電源，便可實現(xiàn)離合機構(gòu)缺相時解吸。此外，按圖1所示，框的兩側(cè)安裝有活動鐵耳(10)在脈沖電磁場作用下活動鐵耳收斂，而無脈沖電磁場作用時，它們會張開一定角度，按下去后，因為活動鐵耳支在兩側(cè)的臺階上，而且其上的彈簧(12)的彈力超過永磁塊與鐵心的吸持力因而能夠彈起來。
離合機構(gòu)還可以按圖13、圖14所示，利用永磁鎖定吸鐵的方法，實現(xiàn)無功耗吸待，即在鐵心(3)底部兩端或前后兩側(cè)的鎖舌架(17)上安裝永磁塊(5)，并且在吸鐵(15)的中心固定鎖軸或其兩側(cè)固定鎖架(16)。當(dāng)一個正向脈沖使吸鐵(15)吸合后，鎖舌架(17)便插入鎖架(16)中，而一個反向脈沖因吸鐵吸合到底，鎖軸或鎖架(16)稍松開一些，鎖舌架(17)從鎖架中松快地退出來，而吸鐵(15)依靠彈簧力解吸。
其結(jié)果是離合機構(gòu)只需有限的脈沖功耗，而永磁吸持不需功耗，只有控制電路中的小繼電器耗電0.2-1.2瓦，無交流噪音；由于該機構(gòu)一斥、一吸的合力作用于動件，所以離合速度均是成倍地快速；與電磁吸持比較，該機構(gòu)抗網(wǎng)電壓波動的干擾能力極好，同時對周圍電子電器的電磁干擾也小得多。因此，上述接觸器、中間繼電器等的電磁鐵以該機構(gòu)進行更新，成為具有多種功能的智能型無功耗接觸器、中間繼電器等，其性能是非常理想的。
圖面說明圖1.鐵心為I字形的離合機構(gòu)圖2.鐵心為V字形的離合機構(gòu)圖3.鐵心為X字形的離合機構(gòu)圖4.鐵心為W字形的離合機構(gòu)圖5.鐵心為川字形的離合機構(gòu)圖6.鐵心為II字形的離合機構(gòu)圖7.鐵心為U字形的離合機構(gòu)圖8.框為∝形而鐵心為I、V、X、W、州、II、U或它們組合形成的離合機構(gòu)圖9.一端單線圈桶形的離合機構(gòu)圖10.中部單線圈桶形的離合機構(gòu)圖11.雙線圈導(dǎo)磁桶形的離合機構(gòu)圖12.雙電磁鐵帶中軸的離合機構(gòu)圖13.單線圈永磁鎖離合機構(gòu)圖14.雙線圈永磁鎖離合機構(gòu)圖15.脈沖電路圖A圖16.脈沖電路圖B
圖17.脈沖的控制電路C圖18.脈沖的控制電路D圖19.脈沖的控制電路E圖20.脈沖的控制電路F圖21.該機構(gòu)在接觸器、電磁閥、牽引電磁鐵等上的應(yīng)用方框圖例
以下結(jié)合附圖進行詳細說明圖1至圖21是智能型無功耗離合機構(gòu)的實施例?，F(xiàn)以圖1、圖13、圖15、圖17為主進行詳述。這種離合機構(gòu)由線圈骨架(1)、其外所繞的線圈(2)、線圈骨架內(nèi)的鐵心(3)組成電磁鐵(A)；在一至多個電磁鐵(A)的鐵心(3)兩端各具有一至多個磁極(4)，該磁極相對處有永磁塊(5)安裝在框(6)或桿(7)上，該框在線圈外圍或桿在鐵心中心線上，這永磁塊(5)、框(6)或桿(7)組成離合部件(B)，當(dāng)電磁鐵(A)為固定件時，離合部件(B)為動作件；反之，(A)為動作件，則(B)為固定件；由(A)和(B)構(gòu)成的離合機構(gòu)LH由控制電路板(C)和電磁鐵(A)產(chǎn)生的正、反電磁脈沖驅(qū)動離合，依靠永磁塊(5)與鐵心(3)吸持。為使磁力集中，電磁鐵(A)的鐵心(3)最好有園角或倒角。
離合部件(B)的框(6)的側(cè)旁可以安裝一至多個活動鐵耳(10)，它的上面固定有彈片(11)與框(6)側(cè)邊連接?；蚺c裝有彈簧(12)的上支持片(13)連接。像接觸器、中間繼電器等開關(guān)電器，有活動耳就可以防止按下去后彈不起來。而電磁驅(qū)動離合時，活動耳卻能夠收斂，不受固定臺階的阻擋，也可以在永磁塊(5)中心上面或側(cè)邊安放活動永磁塊(18)，其作用與活動鐵耳相同。此外，為了提高該離合機構(gòu)的機械壽命，在永磁塊(5)與磁極(4)之間加軟介質(zhì)層(8)，或者利用線圈骨架(1)與框(6)限位防止永磁塊(5)與鐵心(3)直接碰撞。
控制電路扳(C)裝有全波的脈沖電路A，或半波的脈沖電路B和脈沖的控制電路C或D至F。在脈沖電路A或B上有儲能電容C1，它與離合機構(gòu)LH電磁鐵(A)的線圈(2)串聯(lián)，線圈(2)的引線一端或電容C1的另一端連接小繼電器JA的動觸頭，在JA的常開觸頭端連接；整流電源線X1-X1，動觸頭端連接線圈(2)、和電容C1、JA的常閉觸頭連接放電回路X2-X2。此外，為防止觸頭粘接JA觸頭面上有熔點超過1100C°的導(dǎo)電層，該層為鎢、鉬、白金或它們的合金或碳化硅。
電磁鐵(A)縱截面為1字形或V、X、W、州、II、U字形，且彼此可以組合。
離合機構(gòu)(B)中的永磁塊(5)是剖面為園或橢園、多邊形釹鐵硼類型的強永磁體。
圖21是該機構(gòu)在接觸器等上的應(yīng)用方框圖例。圖中KZ是圖17或圖18-20脈沖的控制電路，由該電路中的小繼電器JA控制圖15或圖16脈沖電路，在JA吸合時，產(chǎn)生正的電脈沖，電流通過線圈(2)對電容C1充電直至飽和，帶動接觸器CJ活動架吸合；而C1放電，反向脈沖電流通過線圈(2)，離合機構(gòu)解吸，同時帶動CJ活動架釋放。
圖1--圖12的圖例可以組合應(yīng)用，例如圖6就是圖1的組合，組合后永磁塊(5)的磁能可充分利用；圖7、圖12的永磁塊(5)的磁能利用率也是比較高的，其中圖7更為合理。
權(quán)利要求1.一種智能型無功耗離合機構(gòu)由線圈骨架(1)、其外所繞的線圈(2)、線圈骨架內(nèi)的鐵心(3)組成電磁鐵(A)，線圈外備有控制電路扳(C)，其特征是在一至多個電磁鐵(A)的鐵心(3)兩端各有一至多個磁極(4)，該磁極相對處有永磁塊(5)安裝在框(6)或桿(7)上，該框在線圈外圍或桿在鐵心的中心線上，這永磁塊(5)、框(6)或桿(7)組成離合部件(B)，當(dāng)電磁鐵(A)為固定件時，離合部件(B)為動作件；反之，(A)為動作件時，則(B)為固定件；由(A)和(B)構(gòu)成的無功耗離合機構(gòu)LH利用控制電路扳(C)和電磁鐵(A)產(chǎn)生的正、反電磁脈沖驅(qū)動離合，且依靠永磁塊(5)與鐵心(3)吸持，離合部件(B)的框(6)的側(cè)旁安裝有一至多個活動鐵耳(10)，或在永磁塊上端中心或側(cè)旁安放活動小永磁塊(18)。
2.根椐權(quán)利要求1所述的離合機構(gòu)，其特征在于利用永磁鎖定吸鐵，即在鐵心(3)底部兩端或前后兩側(cè)鎖舌架(17)上安裝永磁塊(5)，吸鐵(15)的中心固定鎖軸或其兩側(cè)固定鎖架(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合機構(gòu)，其特征是控制板(C)裝有全波的脈沖電路A或半波的脈沖電路B和脈沖的控制電路C或D至F。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合機構(gòu)，其持征是離合部件(B)中的永磁鐵(5)是剖面為園或橢園、多邊形釹鐵硼類型的強永磁體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合機構(gòu)，其特征是電磁鐵(A)的鐵心(3)縱截面為I字形或V、X、W、川、II、U字形，且彼此可以組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合機構(gòu)，其持征是電磁鐵(A)的鐵心(3)端部有園角或倒角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合機構(gòu)，其特征是繼電器JA觸頭面上有熔點超過1100℃的導(dǎo)電層，該層為鎢、鉬或它們的合金或碳化硅。
專利摘要智能型無功耗離合機構(gòu)屬于機電和電器類。它利用電磁脈沖驅(qū)動離合,以及永磁無功耗吸持。它由線圈架、線圈、鐵心、永磁塊及其連接框或桿和控制電路板等組成系列結(jié)構(gòu)。它是接觸器、中間繼電器、斷路器、起動器、繼電器、電磁閥、牽引電磁鐵、離合器、高壓開關(guān)等的心臟部件,以該離合機構(gòu)更新上述器件便成為智能型無功耗接觸器、無功耗繼電器等等。它具有識別欠壓、失壓、過壓等功能,并且完成這些電器的釋放任務(wù)。除輔助控制電路耗電0.3至1.2瓦外,永磁吸持是無功耗的,該機構(gòu)離合速度快、無噪音、抗干擾、工作可靠,特別適用于開關(guān)電器。
文檔編號H01F7/06GK2273452SQ9620773
公開日1998年1月28日 申請日期1996年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月10日
發(fā)明者陳遠星, 李富生 申請人:李富生, 陳遠星