[发明专利]一种新型带永磁双稳态拍合式电磁继电器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型带永磁双稳态拍合式电磁继电器。属于继电器技术领域。

背景技术

电磁继电器在自动控制系统及电子设备中有着广泛的应用，研究继电器的一些性能十分重要。为了使继电器的灵敏度、功耗、重量等性能提升，通常在电磁继电器内部使用永磁体。拍合式继电器在日常生活、民用、铁路中是比较常用的，并且大多是单稳态继电器，而单稳态继电器由于在吸合或释放状态下还要保持线圈通电，所以其功耗较大，且线圈容易发热。

发明内容

本发明是为了解决现有的单稳态继电器由于在吸合或释放状态下还要保持线圈通电，其功耗较大，且线圈容易发热，继电器静态保持力差、抗振性差、触点弹跳严重的问题。现提供一种新型带永磁双稳态拍合式电磁继电器。

一种新型带永磁双稳态拍合式电磁继电器，它包括轭铁、线圈及线圈骨架、铁芯、极面、永磁体、衔铁和非导磁段，

所述轭铁为L型，衔铁为倒L型，衔铁扣在轭铁顶部，衔铁以L型拐角处为支点绕侧面轭铁顶部转动，

线圈及线圈骨架绕在铁芯上形成线圈组，铁芯固定在轭铁底部；线圈及线圈骨架与轭铁底部之间留有裕量，该裕量用于在轭铁底部加一层塑料外壳与线圈相隔开；

极面位于铁芯的顶端，线圈及线圈骨架与极面之间留有裕量，用于固定安装永磁体、线圈顶部的封装和加一层塑料盖；

永磁体为长方体结构，位于轭铁侧面与铁芯之间，永磁体的两极分别位于长方体的左右两端；永磁体左侧N极与轭铁侧面相接触，永磁体右侧S极均与极面和铁芯相接触，并嵌入极面和线圈骨架中固定；

非导磁段设置在轭铁上，位于永磁体下方和位于轭铁底部的上方。

根据一种新型带永磁双稳态拍合式电磁继电器，衔铁、轭铁和极面的运动关系为：

释放位置：衔铁顶部与极面分离，衔铁的尾部与轭铁的侧面之间距离逐渐贴合；

吸合位置：衔铁的尾部与轭铁的侧面分离，衔铁顶部与极面之间距离逐渐贴合。

根据一种新型带永磁双稳态拍合式电磁继电器，所述电磁结构存在电磁磁通和永磁磁通，

在释放位置磁通路径为：

永磁磁通大气隙路径为：永磁体→轭铁侧面→衔铁侧面→衔铁顶部→极面→铁芯→永磁体；

永磁磁通小气隙路径为：永磁体→轭铁侧面→衔铁侧面→轭铁底部→铁芯→永磁体；

在由释放位置变为吸合位置时，线圈施加正向脉冲，电磁磁通路径为：

铁芯→轭铁底部→衔铁侧面→衔铁顶部→极面→铁芯；

在吸合位置磁通路径为：

永磁磁通大气隙路径为：永磁体→轭铁侧面→衔铁侧面→轭铁底部→铁芯→永磁体；

永磁磁通小气隙路径为：永磁体→轭铁侧面→衔铁顶部→极面→铁芯→永磁体；

在由吸合位置变为释放位置时，线圈施加反向脉冲，电磁磁通路径为：

电磁磁通路径为：铁芯→极面→衔铁顶部→衔铁侧面→轭铁底部→铁芯。

本发明的有益效果为：采用长方体结构的永磁体，将永磁体放置在轭铁侧面与铁芯之间，线圈及线圈骨架绕在铁芯上形成线圈组位于轭铁底部，衔铁以L型拐角处为支点绕侧面轭铁顶部转动，该结构构成双稳态继电器中的磁保持继电器，磁保持继电器在吸合或释放状态下通过永磁体的吸力使衔铁保持在稳定状态，线圈此时不需要通电，所以它的功耗小，线圈也不会发热。当继电器处于稳定状态时线圈内并没有电流，而是通过永磁磁通产生吸力来保持稳定状态，所以继电器功耗小。当继电器在衔铁改变稳定释放状态和稳定吸合状态时只是向线圈施加正反向脉冲，并且通过永磁体与其对应的工作气隙相互配合，加大了在吸合与释放稳态位置时的保持力，提高了继电器的可靠性，减小了继电器在振动下误动作的可能，同时减小触点弹跳，提高继电器的电寿命。

附图说明

图1为具体实施方式一的总体三维结构的示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的俯视图；

图4为线圈和铁芯的位置配合图；

图5为永磁体的三维结构示意图；

图6为释放位置下磁通回路示意图，图中，表示线圈磁通回路，表示永磁大气隙磁通回路，表示永磁小气隙磁通回路；

图7为吸合位置下磁通回路示意图；

图8为采用本发明的继电器的吸反力配合图，附图标记A为正向605安匝吸力曲线，附图标记B为吸合电压吸力曲线，附图标记C为反力曲线，附图标记D为释放电压吸力曲线，附图标记E为0安匝吸力曲线，附图标记F为反向605安匝吸力曲线。

具体实施方式