大电流磁保持继电器的制作方法

1.本发明涉及一种继电器，具体涉及一种大电流磁保持继电器，属于继电器技术领域。


背景技术：

2.大电流继电器，线圈功耗较大，这是由其承载大电流的性质决定的。传统的设计一般有两种方式：一是继电器吸合及保持均由线圈承担，其缺点在于：继电器功耗较大，发热严重，可靠性下降；二是继电器线圈采用pwm供电：在继电器吸动的初始阶段，pwm提供较大功率，以保证继电器可靠吸合，当继电器吸合后处于保持状态时，并不需要大的功率，此时，pwm提供一个较小功率维持继电器的吸合状态即可；其缺点在于：线圈供电控制复杂，成本较贵。
3.现有技术也有采用永磁体来作为磁场保持状态，从而在保持状态时可以不通电的设计，但是结构设计比较复杂，而且难以同时应对吸合与断开两种状态的保持状态。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种大电流磁保持继电器，相对于传统的磁保持继电器，将永久磁铁设计为可动部件，并将永久磁铁镶嵌于可动部件的中间，且其厚度与衔铁部件的可动间隙、铁片i厚度的设计为相同尺寸a，确保继电器无论处于吸合或断开位置，均可形成完整并稳定的磁场回路，降低了继电器成本，降低电能耗，保证了继电器的工作可靠性。
5.本发明采取以下技术方案：
6.一种大电流磁保持继电器，包括衔铁部件、电磁部件、推杆4；所述衔铁部件由衔铁ⅰ9、永久磁铁8、衔铁ⅱ7依次贴合连为一体；所述永久磁铁8的厚度为间隙a，所述衔铁ⅰ9的厚度也为间隙a；所述电磁部件包括铁芯5、铁片ⅱ13、轭铁14、铁片ⅰ10；所述铁芯5同轴设置于与所述衔铁部件正上方；所述推杆4一端与固定在所述衔铁部件的中轴部，另一端活动安装于所述铁芯5的中心轴孔内；所述推杆4位于第一位置时，所述铁芯5与所述衔铁部件分离，铁芯下端面与所述衔铁部件具有所述间隙a；此时，所述铁芯5、铁片ⅱ13、轭铁14、铁片ⅰ10、永久磁铁8构成继电器断开时的第一磁场保持回路；所述第一磁场保持回路内，磁场横向穿过所述铁芯5和所述永久磁铁8；所述推杆4位于第二位置时，所述衔铁部件向上移动并与所述芯下端面接触；此时，所述铁芯5、铁片ⅱ13、轭铁14、铁片ⅰ10、衔铁ⅰ9、永久磁铁8、衔铁ⅱ7构成继电器闭合时的第二磁场保持回路；所述第二磁场保持回路内，磁场纵向穿过所述铁芯5和所述永久磁铁8。
7.优选的，还包括接触片3、触点杆，所述接触片3通过超程弹簧12与所述推杆4相对固定，所述推杆位于第一位置时，所述接触片3与所述触点杆的距离小于a。
8.进一步的，所述触点杆具有一对，分别为触点杆ⅰ1、触点杆ⅱ2。
9.优选的，所述推杆4具有一变径台阶部，所述变径台阶部将所述推杆4分为上部的大端与下部的小端，所述小端与所述衔铁部件的中心孔配合，衔铁部件的上端面抵住所述
变径台阶部。
10.进一步的，所述小端的长度与所述衔铁部件的高度相等。
11.本发明的有益效果在于：将永久磁铁设计为可动部件，并将永久磁铁镶嵌于可动部件的中间，且其厚度与衔铁部件的可动间隙、衔铁i及铁片ⅰ的厚度设计为相同尺寸a，确保继电器无论处于吸合或断开位置，均可形成完整并稳定的磁场回路；除继电器在吸合时或断开时有大约100毫秒的脉冲信号外，其余时间线圈不工作，节能环保，线圈几乎没有功耗，当然也没有发热。降低了继电器成本，降低电能耗，保证了继电器的工作可靠性。
附图说明
12.图1是本发明大电流磁保持继电器的外形立体图。
13.图2是本发明大电流磁保持继电器的结构剖面图。
14.图3是电磁部件结构示意图。
15.图4是继电器断开状态时的剖视图。
16.图5是继电器吸合导通状态时的剖视图。
17.图6是继电器断开时的磁场回路示意图。
18.图7是继电器吸合导通时的磁场回路图。
19.图中，1.触点杆ⅰ，2.触点杆ⅱ，3.接触片，4.推杆，5.铁芯，6.线圈，7.衔铁ⅱ，8.永久磁铁，9.衔铁ⅰ，10.铁片ⅰ，11.外壳，铁片ⅱ13。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
21.本发发明大电流磁保持继电器外观参见图1。
22.结构组成：
23.衔铁ⅰ9 永久磁铁8 衔铁ⅱ7组成衔铁部件，并与推杆4铆接在一起；铁芯5 铁片ⅱ13 轭铁14 铁片ⅰ10，组成一个固定的磁场回路，参见图2；上述零件连同线圈组成继电器的核心：电磁部件，参见图3，其中衔铁部件是磁场回路中的可移动部份，并通过推杆带动接触片与触点杆ⅰ1、触点杆ⅱ2接通或断开，以实现负载大电流的切换。
24.工作过程介绍：
25.如图2
‑
7所示，当pcb总成给线圈提供一个100秒的正向脉冲电压信号，线圈产生正向磁场，磁场产生的磁力叠加永久磁铁的磁力，克服吸动弹簧与超程弹簧的反力，推动衔铁部件向上运动，直至与铁芯贴合；在此过程中，推杆同步带动接触片向上运动并与触点杆ⅰ、触点杆ⅱ闭合，实现负载电流的导通(电流从触点杆ⅰ，流经接触片，再从触点杆ⅱ流出)。接触片与触点杆贴合后，衔铁部件仍然向上运动一段距离，并克服超程弹簧的反力，使得超程弹簧将接触片压紧于触点杆之上，保证接触的可靠性，防止继电器在车辆行驶中因冲击或振动而误断开。此时，继电器处于吸合状态。参见图5。
26.当线圈正向脉冲电压信号消失后，永久磁铁与衔铁ⅱ、铁芯、铁片ⅰ、轭铁、铁片ⅱ、衔铁ⅰ形成一个完整的磁场回路，继电器仍处于吸合(电流导通)状态。此时，线圈无功率消耗。
27.如图4和图6所示，当pcb总成给线圈提供一个100秒的反向脉冲电压信号，线圈产
生反向磁场，磁场产生的磁力抵消永久磁铁的磁力，并综合吸动弹簧与超程弹簧的叠加反力，推动衔铁部件向下运动，回到初始位置；在此过程中，推杆同步带动接触片向下运动并与触点杆ⅰ、触点杆ⅱ分离，实现负载电流的断开(触点杆1、接触片、触点杆未形成通路，无电流经过)。此时，继电器处于断开状态。参见图4。
28.当线圈反向脉冲电压信号消失后，永久磁铁与铁片ⅰ、轭铁、铁片ⅱ形成一个新的完整的磁场回路，继电器仍处于断开(无电流)状态。此时，线圈同样无功率消耗。
29.从以上可看出，磁保持继电器其电流的接通或断开依赖于pcb总成发出的脉冲信号控制，继电器线圈在整个工作阶段无功率消耗，极大的节省了能源，减少了继电器的发热量，同时提高了产品的工作可靠性。
30.本实施例中的关键点：
31.衔铁ⅰ、永久磁铁、衔铁ii组合成一个三段式衔铁部件；
32.由永久磁铁组成的上述衔铁部件可移动(在相应的磁场中，可往复运动)；
33.衔铁部件向上运动的行程(间隙)为a，如图6所示；
34.永久磁铁、衔铁ⅰ、铁片1的厚度为a，附图中未直接标注。
35.继电器受正向脉冲电压时，衔铁部件向上运动行程a后，由于永久磁铁、衔铁ⅰ、铁片ⅰ的厚度均与行程a相同，因此，铁片ⅰ正好填补永久磁铁的位置，并形成一个完整稳定的磁场回路(参见图7)，以保持继电器处于吸合状态；
36.反之，继电器受反向脉冲电压后，衔铁在吸动弹簧与超程弹簧、线圈磁场力等三者的叠加反力作用下，向下运动行程a并回到初始位置，永久磁铁厚度与铁芯i厚度一致，此时，永久磁铁、铁片ⅰ、轭铁、铁片ⅱ形成另一个稳定的磁场回路(参见图6)，继电器处于断开状态。
37.本实施例大电流磁保持继电器采用磁保持结构设计，除继电器在吸合时或断开时有100毫秒的脉冲信号外，其余时间线圈不工作，节能环保，线圈几乎没有功耗，当然也没有发热。
38.本实施例相对于传统的磁保持继电器，将永久磁铁设计为可动部件，并将永久磁铁镶嵌于可动部件的中间，且其厚度与衔铁部件的可动间隙、衔铁i及铁片ⅰ的厚度设计为相同尺寸a，确保本实施例的继电器无论处于吸合或断开位置，均可形成完整并稳定的磁场回路，极大的提升了继电器的工作可靠性。
39.以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。