一种带灭弧磁钢的速动型高压直流磁保持继电器

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，特别是涉及一种带灭弧磁钢的速动型高压直流磁保持继电器。

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。磁保持继电器是继电器中的一种，也是一种自动开关，和其他电磁继电器一样，对电路起着自动接通和切断作用，所不同的是，磁保持继电器的常闭或常开状态完全是依赖于永久磁钢的作用，其开关状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的。

现有技术的一种高压直流磁保持继电器，通常包括两个静触点引出端(即负载端)、一个动簧片、一个推动杆部件和直动式磁保持磁路结构，推动杆部件的顶部通过主弹簧安装动簧片，推动杆部件的底部连接直动式磁保持磁路结构的动铁芯；直动式磁保持磁路结构除了有动铁芯外，还包括静铁芯、线圈、轭铁筒、轭铁板和保持磁钢，动铁芯和静铁芯分别适配在线圈的铁芯孔内，且动铁芯在上，静铁芯在下，轭铁筒包覆于线圈的底面和两边侧面，轭铁板装在线圈的上方并与两边侧面的轭铁板相接触，两个保持磁钢分别安装在线圈的对应于绕线窗口的上方与轭铁板的下方之间。这种结构的高压直流磁保持继电器，通过继电器中的保持磁钢在产品断开和闭合状态形成双向磁场回路，磁场回路对动铁芯产生保持力的作用，进而实现产品断开或闭合状态保持。由于，继电器产品在断开状态时，是靠保持磁钢的磁场所产生的驱动力来实现触点保持在断开状态，当继电器动作时，由线圈所产生的驱动力就必须克服保持磁钢的磁场所产生的驱动力才能实现触点闭合，这样就会造成触点闭合过程变慢，无法实现产品的速动效果，而为了实现产品的速动效果，就必须要加大线圈，存在线圈过热导致线圈烧毁的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种带灭弧磁钢的速动型高压直流磁保持继电器，通过结构改进，使得继电器断开保持力在满足产品抗振动冲击性能的前提下尽可能小，从而实现产品的速动，起到了降低能耗，避免线圈过热导致线圈烧毁的风险。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带灭弧磁钢的速动型高压直流磁保持继电器，包括静触点引出端、动簧片、推动杆部件和直动式磁保持磁路结构；两个静触点引出端的底端分别与动簧片的两端相配合，以实现动静触点的接触与分离；动簧片通过主弹簧安装在推动杆部件的头部，推动杆部件的底部与直动式磁保持磁路结构相连接；所述继电器还包括灭弧磁钢，灭弧磁钢装在对应于动静触点相接触位置的旁边；推动杆部件的头部处在直动式磁保持磁路结构的轭铁板的上面，其包括U形支架、固定片和将固定片与推动杆的顶端部注塑在一起的塑料件，其中，固定片的两端分别凸伸在塑料件的两相对的侧面外，并与U形支架的两侧底端相固定；所述固定片为磁性材料片，所述灭弧磁钢向下延伸至与所述固定片相对的位置处，从而利用所述灭弧磁钢与轭铁板所形成的磁回路在所述固定片上形成一个向上的驱动力，以减小推动杆部件所受到的向下的继电器断开保持力。

所述固定片的中间设有通孔，所述推动杆的顶端穿过所述固定片的通孔，且推动杆与固定片之间不相接触。

所述主弹簧的底端抵在所述塑料件上，主弹簧的顶端将所述动簧片顶至U形支架的上壁的内侧。

所述塑料件的上端设有通至所述固定片的凹槽，所述主弹簧的底端通过塑料件的凹槽抵在所述固定片上，主弹簧的顶端将所述动簧片顶至U形支架的上壁的内侧。

所述灭弧磁钢共有四块，分别处在动簧片的宽度的两边，并分别与对应的动静触点相对；且对应于同一动静触点的两块磁钢的相对的极面的极性相异。

所述灭弧磁钢共有两块，分别处在动簧片的宽度的两边；每块灭弧磁钢的两端分别延伸至与动簧片的长度的两端处的动触点相对的位置；且两块灭弧磁钢的相对的极面的极性相异。

所述灭弧磁钢共有两块，分别处在动簧片的长度的两端的外侧；且两块灭弧磁钢的相对的极面的极性相异。

所述固定片两端分别是沿着动簧片的宽度方向凸伸在所述塑料件的两相对的侧面外，且固定片的两端端面之间的尺寸大于所述动簧片的宽度尺寸。

所述直动式磁保持磁路结构还包括线圈、静铁芯、动铁芯、轭铁筒和保持磁钢；所述轭铁筒设在所述轭铁板的下方，所述线圈套进所述轭铁筒内，所述线圈的铁芯孔沿竖向设置，所述静铁芯和动铁芯分别配合在所述线圈的铁芯孔中，且动铁芯在上静铁芯在下，推动杆的底端与所述动铁芯相固定；所述保持磁钢装在轭铁板与线圈之间。

在动铁芯与静铁芯之间还装有一隔磁片，以利用所述隔磁片来进一步降低推动杆部件所受到的向下的继电器断开保持力，并利用调整隔磁片的厚度来调整所述继电器断开保持力。

所述隔磁片为无磁不锈钢材料制成的片形体。

所述隔磁片固定在所述静铁芯的上端。

所述隔磁片固定在所述动铁芯的下端。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明由于采用了固定片为磁性材料片，并将所述灭弧磁钢向下延伸至与所述固定片相对的位置处。本发明的这种结构，可以利用所述灭弧磁钢与轭铁板所形成的磁回路在磁性材料的固定片上形成一个向上的驱动力，从而可以减小推动杆部件所受到的向下的继电器断开保持力，实现高压直流磁保持继电器的速动效果。

2、本发明由于采用了在直动式磁保持磁路结构的动铁芯与静铁芯之间还装有一隔磁片。本发明的这种结构，可以利用所述隔磁片来进一步降低推动杆部件所受到的向下的继电器断开保持力，并利用调整隔磁片的厚度来调整所述继电器断开保持力。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种带灭弧磁钢的速动型高压直流磁保持继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图(沿着两个静触点引出端的连线方向剖示)；

图2是本发明的实施例的结构示意图(沿着与两个静触点引出端的连线的中点垂直的方向剖示)；

图3是本发明的实施例的立体构造分解示意图；

图4是本发明的实施例的灭弧磁钢、固定片、轭铁板形成磁场回路，提供向上驱动力的示意图；

图5是本发明的实施例的灭弧磁钢、固定片、轭铁板形成磁场回路力值效果分解等效图；

图6是本发明的实施例的继电器断开状态磁场回路及产生力值状态示意图；

图7是本发明的实施例的继电器正向激励触点闭合过程状态示意图；

图8是本发明的实施例的继电器闭合状态磁场回路及产生力值状态示意图；

图9是本发明的实施例的继电器反向激励触点断开过程状态示意图。

具体实施方式

实施例

参见图1至图9所示，本发明的一种带灭弧磁钢的速动型高压直流磁保持继电器，包括静触点引出端1、动簧片2、推动杆部件3和直动式磁保持磁路结构4；两个静触点引出端1的底端11(作为静触点)分别与动簧片2的两端21(作为动触点)相配合，以实现动静触点的接触与分离；动簧片2通过主弹簧31安装在推动杆部件3的头部，推动杆部件3的底部与直动式磁保持磁路结构4相连接；所述继电器还包括灭弧磁钢5，灭弧磁钢5装在对应于动静触点相接触位置(即动簧片2的两端21与两个静触点引出端1的底端11的相接触位置)的旁边；推动杆部件3的头部处在直动式磁保持磁路结构4的轭铁板41的上面，推动杆部件3的头部包括U形支架32、固定片33和将固定片33与推动杆34的顶端部注塑在一起的塑料件35，其中，固定片33的两端分别凸伸在塑料件35的两相对的侧面外，并与U形支架32的两侧底端相固定；所述固定片33为磁性材料片，所述灭弧磁钢5向下延伸至与所述固定片33相对的位置处，从而利用所述灭弧磁钢5与轭铁板41所形成的磁回路在所述固定片33上形成一个向上的驱动力，以减小推动杆部件3所受到的向下的继电器断开保持力。

本实施例中，所述固定片33的中间设有通孔331，所述推动杆34的顶端穿过所述固定片的通孔331，且推动杆34与固定片33之间不相接触，这样，在固定片33的通孔331与推动杆34之间隔有塑料件35的塑料部分。

本实施例中，所述塑料件35的上端设有通至所述固定片33的凹槽351，所述主弹簧的底端通过塑料件35的凹槽351抵在所述固定片33上，主弹簧31的顶端将所述动簧片2顶至U形支架32的上壁的内侧。当然，也可以是将所述主弹簧31的底端直接抵在所述塑料件35上。

本实施例中，所述灭弧磁钢5共有四块，分别处在动簧片2的宽度的两边，并分别与对应的动静触点相对；且对应于同一动静触点的两块灭弧磁钢5的相对的极面的极性相异。如图4、图5所示，对应于同一动静触点的两块磁钢5中，当其中一块磁钢5的朝向另一块磁钢5的磁极面为N时，则所述另一块磁钢5的朝向所述一块磁钢5的磁极面为S。

当然，也可以是采用两块灭弧磁钢来实现灭弧。

两块灭弧磁钢可以分别处在动簧片的宽度的两边；每块灭弧磁钢的两端分别延伸至与动簧片的长度的两端处的动触点相对的位置；且两块灭弧磁钢的相对的极面的极性相异。

两块灭弧磁钢也可以分别处在动簧片的长度的两端的外侧；且两块灭弧磁钢的相对的极面的极性相异。

本实施例中，所述固定片33两端分别是沿着动簧片2的宽度方向凸伸在所述塑料件35的两相对的侧面外，且固定片33的两端端面之间的尺寸大于所述动簧片2的宽度尺寸。

本实施例中，所述直动式磁保持磁路结构4还包括线圈42、静铁芯43、动铁芯44、轭铁筒45和保持磁钢46，线圈42包括线圈架421和漆包线422；所述轭铁筒45设在所述轭铁板41的下方，所述线圈42套进所述轭铁筒45内，所述线圈42的铁芯孔423沿竖向设置，所述静铁芯43和动铁芯44分别配合在所述线圈42的铁芯孔423中，且动铁芯44在上，静铁芯43在下，静铁芯43是固定在线圈42的铁芯孔423中，动铁芯44是可移动地配合在线圈42的铁芯孔423中，推动杆34的底端与所述动铁芯44相固定；保持磁钢46装在轭铁板41与线圈42之间，具体的，保持磁钢46是装在线圈架421的顶部，处于轭铁板41与线圈42的漆包线422之间，保持磁钢46为两块，分别对应在动簧片2的长度的两端位置处，两块保持磁钢46的相对的一面的极性相同，本实施例中，两块保持磁钢46的相对的一面的极性为N极。

本实施例中，在动铁芯44与静铁芯43之间还装有一隔磁片6，以利用所述隔磁片6来进一步降低推动杆部件3所受到的向下的继电器断开保持力(也是对应于动铁芯44与静铁芯43之间的闭合保持力)，并利用调整隔磁片6的厚度来调整所述继电器断开保持力(也是对应于动铁芯44与静铁芯43之间的闭合保持力)。

本实施例中，所述隔磁片6为无磁不锈钢材料制成的片形体。

本实施例中，所述隔磁片6固定在所述静铁芯43的上端。

该继电器还有陶瓷罩71、塑料支架72、框片73、引出针74、排气管75、金属壳76和线圈焊片77等部件。

本发明的一种带灭弧磁钢的速动型高压直流磁保持继电器，采用了固定片33为磁性材料片，并将所述灭弧磁钢5向下延伸至与所述固定片33相对的位置处。本发明的这种结构，可以利用所述灭弧磁钢5与轭铁板41所形成的磁回路在磁性材料的固定片33上形成一个向上的驱动力，从而可以减小推动杆部件3所受到的向下的继电器断开保持力(也是对应于动铁芯44与静铁芯43之间的闭合保持力)，实现高压直流磁保持继电器的速动效果。

如图4、图5所示，固定片33为导磁件，四个灭弧磁钢5的N与S极相对，灭弧磁钢5与轭铁板41形成环形回路，所以对固定片33有力的作用，由于固定片33与推动杆34注塑一体，即形成对推动杆部件3有向左的力或向右的力的作用，并取决于距离灭弧磁钢5是靠近左边近，还是右边近；由于推动杆部件3为竖直方向且距离磁钢有一定距离，因此形成导向作用，向左或者向右力的作用可以分解为向上与左或右的力值，所以向上形成力的作用，一直存在的向上的驱动力。灭弧磁钢5不仅实现了灭弧功能，同时在产品速动时提供斜向上的力值，进一步提升产品速动能力。

本发明是将固定片33采用磁性材料，该固定片33位于推动杆34顶端之上，并对应于灭弧磁钢5的底端，其设置于灭弧磁钢5间对推动杆34有一定的驱动力和保持力。且由于固定片33宽度大于动触头(即动簧片的宽度)，且磁极面对着灭弧磁钢5，从而减小了固定片33与灭弧磁钢5间的间隙，驱动效率高。

本发明的一种带灭弧磁钢的速动型高压直流磁保持继电器，采用了在直动式磁保持磁路结构的动铁芯44与静铁芯43之间还装有一隔磁片6。本发明的这种结构，可以利用所述隔磁片6来进一步降低推动杆部件3所受到的向下的继电器断开保持力(也是对应于动铁芯44与静铁芯43之间的闭合保持力)，与灭弧磁钢5对推动杆34向上力的作用的配合，形成双重驱动力，进一步实现产品的速动，并能够利用调整隔磁片6的厚度来调整所述继电器断开保持力(也是对应于动铁芯44与静铁芯43之间的闭合保持力)。

参见图6所示，在继电器断开状态，保持磁钢46经动铁芯44、隔磁片6、静铁芯43、轭铁筒45形成下部环形回路，保持磁钢经动铁芯44、轭铁板41、轭铁筒45形成上部环形回路。下部环形回路无空气隙产生的力值F1磁钢远大于上部形成的环形回路产生的力值F2磁钢，F灭弧的力相对于F1磁钢微小，忽略不计；F合力＝F1磁钢-F2磁钢-F灭弧，因此F合力值向下，产品保持断开状态；考虑实现产品的速动，因此增加隔磁片6，降低断开保持力的力值。

参见图7所示，施加线圈正向激励时，保持磁钢46经动铁芯44、隔磁片6、静铁芯43、轭铁筒45形成下部环形回路，产生力值F1磁钢；保持磁钢46经动铁芯44、轭铁板41、轭铁筒45形成上部环形磁场回路，产生力值F2磁钢；线圈42通电正向激励，产生与下部磁场相反的磁场回路，目的抵消下部磁场产生F1磁钢力值，尤其注意，线圈产生的F线圈仅在F1磁钢抵消的瞬间产生效果，未提供向上的力；上部环形回路产生的F2磁钢向上的力对动铁芯44起作用，同时灭弧磁钢5的力值也同时提供向上的力值F灭弧，使推动杆部件3带动动簧片2向上运动，直至动静触点闭合，F合力＝F2磁钢+F灭弧。F1磁钢的力值越小，线圈抵消磁钢的时间越短，因此增加隔磁片6可以减小动作时间。

参见图8所示，在继电器闭合状态，保持磁钢46经动铁芯44、隔磁片6、静铁芯43、轭铁筒45形成下部环形回路，产生力值F1磁钢；保持磁钢46经动铁芯44、轭铁板41、轭铁筒45形成上部环形磁场回路，产生力值F2磁钢。上部环形磁场回路无空气隙产生的力值F2磁钢远大于下部形成的环形磁场回路F1磁钢，同时需要减去F动压，F动压为主弹簧31受压缩后的弹性回复力，F合力＝F2磁钢+F灭弧-F1磁钢-F动压。F合的力值＞0，因此产品保持在闭合状态；F动压的存在使得产品能够实现速断。

参见图9所示，施加线圈反向激励时，保持磁钢46经动铁芯44、隔磁片6、静铁芯43、轭铁45形成下部环形回路，产生力值F1磁钢；保持磁钢46经动铁芯44、轭铁板41、轭铁筒45形成上部环形回路，产生力值F2磁钢；线圈通电反向激励，产生与上部磁场相反的磁场回路，目的抵消上部磁场产生F2磁钢力值，在F2磁钢抵消的瞬间，下部环形回路产生的F1磁钢向下的力+F动压对动铁芯44起作用，推动杆部件3带动动簧片2迅速断开，F合力＝F1磁钢+F动压-F灭弧。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明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发明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，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明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，均应落在本发明技术方案保护的范围内。