一種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，包括：外殼，為頂端開口的圓筒狀，包括外殼下底和外殼側(cè)壁；永磁體，圓柱形，固定于所述外殼下底的中心位置，所述永磁體為縱向充磁；下軛鐵，圓形，設(shè)置于所述永磁體上方且與所述永磁體不相接觸；所述下軛鐵與所述外殼側(cè)壁固定連接；上軛鐵，圓形，設(shè)置于所述下軛鐵上方且與所述下軛鐵不相接觸；所述上軛鐵與所述外殼側(cè)壁固定連接；線圈骨架，環(huán)形，設(shè)置于所述上軛鐵和所述下軛鐵之間，用以供線圈纏繞；銜鐵，圓柱形，從所述下軛鐵中心穿過并沿著垂直方向上下運(yùn)動(dòng)；其中，所述上軛鐵、所述銜鐵、所述下軛鐵和所述外殼側(cè)壁均為導(dǎo)磁材料。
【專利說明】—種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及繼電器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于轉(zhuǎn)換深度高、多路同步切換、輸入輸出比大、抗干擾能力強(qiáng)等一系列固體開關(guān)器件不能代替的優(yōu)點(diǎn)，高壓直流大功率接觸器已成為先進(jìn)武器裝備的高壓直流電源系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵元器件，主要用于完成系統(tǒng)配電、負(fù)載保護(hù)等功能，是未來接觸器發(fā)展的一個(gè)重要方向。我國在高壓直流接觸器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備方面尚屬空白，該類接觸器產(chǎn)品的質(zhì)量與配套能力目前已難以為航天及武器裝備保駕護(hù)航，日漸成為制約航天及武器裝備發(fā)展的關(guān)鍵所在。作為電磁接觸器的兩大機(jī)構(gòu)之一，電磁機(jī)構(gòu)承擔(dān)著把電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重任，是接觸器的主要組成部分，其性能的優(yōu)劣決定著接觸器整機(jī)的指標(biāo)水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供ー種裝配簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良的繼電器電磁結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)航天及武器裝備發(fā)展領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，使得產(chǎn)品滿足保持カ較高、具備單穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的要求。
[0004]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，包括:
[0005]外殼，為頂端開ロ的圓筒狀，包括外殼下底和外殼側(cè)壁；
[0006]永磁體，圓柱形，固定于所述外殼下底的中心位置，所述永磁體為縱向充磁；
[0007]下軛鐵，圓形，設(shè)置于所述永磁體上方且與所述永磁體不相接觸；所述下軛鐵與所述外殼側(cè)壁固定連接；
[0008]上軛鐵，圓形，設(shè)置`于所述下軛鐵上方且與所述下軛鐵不相接觸；所述上軛鐵與所述外殼側(cè)壁固定連接；
[0009]線圈骨架，環(huán)形，設(shè)置于所述上軛鐵和所述下軛鐵之間，用以供線圈纏繞；
[0010]銜鐵，圓柱形，從所述下軛鐵中心穿過并沿著垂直方向上下運(yùn)動(dòng)；
[0011]其中，所述上軛鐵、所述銜鐵、所述下軛鐵和所述外殼側(cè)壁均為導(dǎo)磁材料。
[0012]根據(jù)本發(fā)明提出的ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，其中，還包括連桿和彈簧，所述連桿一端固定連接于所述銜鐵的中心，另一端從所述上軛鐵中穿出；所述彈簧設(shè)置于所述連桿的端部，用于帶動(dòng)所述連桿運(yùn)動(dòng)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明提出的ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，其中，所述永磁體的材料為釹鐵硼、鋁鎳鈷或鐵氧體中的ー種。
[0014]根據(jù)本發(fā)明提出的ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，其中，所述永磁體的直徑根據(jù)所需吸カ的大小而進(jìn)行調(diào)整。
[0015]本發(fā)明的磁路結(jié)構(gòu)適宜應(yīng)用在直動(dòng)式電磁系統(tǒng)如繼電器、接觸器、斷路器、電磁閥、磁開關(guān)等設(shè)備中，對(duì)稱結(jié)構(gòu)、零件通用性強(qiáng)、裝配簡(jiǎn)單，具有單穩(wěn)態(tài)磁保持、永磁體調(diào)整保持力、配置靈活的特點(diǎn)。本發(fā)明應(yīng)用于某電磁系統(tǒng)后，力的更改只需更換永磁體(在磁飽和范圍內(nèi)),更加便捷；觸動(dòng)條件低，吸合(釋放)安匝數(shù)小,功率??；永磁體遠(yuǎn)離主觸點(diǎn)及滅弧室所在區(qū)域，可以減弱高溫對(duì)于永磁體的不利影響，同時(shí)該結(jié)構(gòu)具有良好的抗振性能?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明處于分?jǐn)辔恢脮r(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明處于接通位置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的電磁回路示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:al_銜鐵；a2_永磁體；a3_上軛鐵；a4_下軛鐵；a5_線圈；a6_外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)作性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]請(qǐng)參閱圖1、圖2，分別為本發(fā)明處于分?jǐn)辔恢煤徒油ㄎ恢脮r(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主要包括銜鐵al，永磁體a2，上軛鐵a3，下軛鐵a4，線圈a5，外殼a6等，其中銜鐵al、上軛鐵a3、下軛鐵a4和外殼a6的材料屬性均為高導(dǎo)磁材料。
[0022]具體的，永磁體a2為圓柱形結(jié)構(gòu)，充磁方向?yàn)檩S向充磁，上軛鐵a3、下軛鐵a4外表面分別與外殼a6接觸，下軛鐵a4內(nèi)表面與銜鐵al之間有較小的氣隙，銜鐵al既作為觸動(dòng)部件，也作為線圈a5的鐵芯。
[0023]銜鐵al橫向截面為圓柱形，縱向截面設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形。永磁體a2的內(nèi)徑可根據(jù)吸反カ設(shè)計(jì)特性的需要調(diào)整，永磁體的選材亦可根據(jù)設(shè)計(jì)要求改為釹鐵硼、鋁鎳鈷、鐵氧體等多種材質(zhì)，極性為縱向充磁，它為銜鐵提供保持力。上軛鐵a3位于磁系統(tǒng)的上部，擁有向下的ー個(gè)極面，以整個(gè)磁路的中心軸為對(duì)稱軸，當(dāng)銜鐵al處在上端位置吋，銜鐵al上極面與上軛鐵a3的極面接觸；當(dāng)銜鐵al處在下端位置吋，銜鐵al下極面與永磁a2上表面接觸。線圈a5環(huán)繞在銜鐵al周圍。連桿(圖中未示)與銜鐵al相對(duì)位置固定，端部可連接主觸點(diǎn)，從而當(dāng)銜鐵al動(dòng)作時(shí)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的切換。
[0024]具體工作過程如下:
[0025]線圈a5未通電時(shí)，銜鐵al處在下端初始位置，銜鐵al與永磁體a2上表面接觸；此時(shí)不加電流的磁路磁通具有一條閉合路徑(如圖3磁路I所示，圖中僅標(biāo)示出左側(cè),右側(cè)磁通路徑與左側(cè)中心對(duì)稱):永磁體a2N極——銜鐵al下極面——銜鐵al——下軛鐵a4——
外殼a6-永磁體a2S極。在閉合磁通回路的作用下,銜鐵下極面與永磁體上表面的吸力
使得銜鐵al保持在該位置。
[0026]線圈a5通電后，產(chǎn)生與永磁磁通反向的磁通，使得銜鐵al內(nèi)永磁a2磁通減弱，直至減少到接近0，此時(shí)在合力的作用下，銜鐵al動(dòng)作，向上運(yùn)動(dòng)，直至銜鐵al上端極面與上軛鐵a3極面接觸，帶動(dòng)連桿完成磁路系統(tǒng)的直動(dòng)動(dòng)作。此時(shí)，線圈電流的磁路磁通具有一條閉合路徑(如圖3磁路2所示，圖中僅標(biāo)示出左側(cè)，右側(cè)磁通路徑與左側(cè)中心対稱):銜鐵
al中心-下軛鐵a4-夕卜殼a6-上軛鐵a3下極面-銜鐵al上極面-銜鐵al中
心。當(dāng)銜鐵al運(yùn)動(dòng)到閉合位置后，在閉合磁通回路的作用下，極面間的吸力使得銜鐵al保持在上端位置。
[0027]因此，通過改變線圈的通斷電狀態(tài)，從而可實(shí)現(xiàn)直動(dòng)式電磁系統(tǒng)動(dòng)作件(如繼電器中銜鐵)的相應(yīng)功能。
[0028]綜上所述，本發(fā)明所提供的ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，適宜應(yīng)用在直動(dòng)式電磁系統(tǒng)如繼電器、接觸器、斷路器、電磁閥、磁開關(guān)等設(shè)備中，結(jié)構(gòu)對(duì)稱、裝配簡(jiǎn)單；具有單穩(wěn)態(tài)磁保持、永磁體調(diào)整保持カ的特點(diǎn)，能夠配合不同的反力設(shè)計(jì)得到靈活的配置方式；同時(shí)可使產(chǎn)品具有良好的抗振性能，實(shí)際裝配更加高效，從而增強(qiáng)批次產(chǎn)品一致性，并降低批次廣品的廢品率。
[0029]以上對(duì)本發(fā)明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 外殼，為頂端開ロ的圓筒狀，包括外殼下底和外殼側(cè)壁； 永磁體，圓柱形，固定于所述外殼下底的中心位置，所述永磁體為縱向充磁； 下軛鐵，圓形，設(shè)置于所述永磁體上方且與所述永磁體不相接觸；所述下軛鐵與所述外殼側(cè)壁固定連接； 上軛鐵，圓形，設(shè)置于所述下軛鐵上方且與所述下軛鐵不相接觸；所述上軛鐵與所述外殼側(cè)壁固定連接； 線圈骨架，環(huán)形，設(shè)置于所述上軛鐵和所述下軛鐵之間，用以供線圈纏繞； 銜鐵，圓柱形，從所述下軛鐵中心穿過并沿著垂直方向上下運(yùn)動(dòng)； 其中，所述上軛鐵、所述銜鐵、所述下軛鐵和所述外殼側(cè)壁均為導(dǎo)磁材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括連桿和彈簧，所述連桿一端固定連接于所述銜鐵的中心，另一端從所述上軛鐵中穿出；所述彈簧設(shè)置于所述連桿的端部，用于帶動(dòng)所述連桿運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述永磁體的材料為釹鐵硼、鋁鎳鈷或鐵氧體中的ー種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種大功率繼電器的電磁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述永磁體的直徑根據(jù)所需吸力的大小而進(jìn)行調(diào)整。
【文檔編號(hào)】H01H51/01GK103500689SQ201310459437
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】梁慧敏, 由佳欣, 楊文英, 汝楠, 翟國富 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)