一种单永磁复合衔铁电磁机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种单永磁复合衔铁电磁机构，属于继电器技术领域。


背景技术：

2.含永磁继电器由于体积小、重量轻、灵敏度高等特点被广泛应用于航天、国防及民用领域中。含永磁继电器采用的是双稳态电磁机构，其衔铁多采用转动式结构，保持力由永磁回路提供，衔铁驱动触簧系统实现信号的切换，轭铁承担衔铁限位，以衔铁、永磁、轭铁为中心，连接线圈、铁心等其他部件组成的整个电磁机构直接决定了含永磁继电器的整机性能。
3.随着航天技术的发展，用户对含永磁继电器提出了进一步降低吸合电压、提高继电器灵敏度的要求，而现有产品中的双稳态电磁机构由于受到线圈电磁回路磁阻限制，电磁效率无法提升，因此现有的双稳态电磁机构已不能满足上述要求。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种单永磁复合衔铁电磁机构。
5.实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：一种单永磁复合衔铁电磁机构，包括复合衔铁、转轴、铁心、线圈、线圈骨架、底板以及轭铁架；所述复合衔铁的中部与转轴连接；所述转轴以及复合衔铁设置在轭铁架的中部，所述轭铁架的相对内壁分别与对应的铁心的一端连接，两个所述铁心设置在转轴以及复合衔铁的两侧，复合衔铁的两端与复合衔铁配合设置；每个铁心另一端的外侧均套装有线圈骨架，并两个铁心设置在底板上，每个所述线圈骨架的外侧均缠绕有线圈，两个所述线圈串联设置。
6.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
7.本实用新型使用复合衔铁零件代替纯永磁衔铁，通过采用复合衔铁结构，使线圈电磁回路磁阻得到显著减小，从而有效提升双稳态电磁机构的电磁效率，进一步降低了含永磁继电器的吸合电压与驱动功耗，提高永磁体的利用率，减小继电器体积与重量，可应用于含永磁继电器等多种电磁系统，并最终达到提高继电器灵敏度的用户需求。
附图说明
8.图1是本实用新型的结构示意图；
9.图2是复合衔铁的结构示意图；
10.图3是本实用新型的基本磁路结构释放位置示意图；
11.图4是本实用新型的基本磁路结构释放位置正向脉冲示意图；
12.图5是本实用新型的基本磁路结构吸合位置示意图；
13.图6是本实用新型的基本磁路结构吸合位置反向脉冲示意图。
具体实施方式
14.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
15.一种单永磁复合衔铁电磁机构，包括复合衔铁1、转轴2、铁心4、线圈5、线圈骨架6、底板11以及轭铁架；所述复合衔铁1的中部与转轴2连接；所述转轴2以及复合衔铁1设置在轭铁架的中部，所述轭铁架的相对内壁分别与对应的铁心4的一端连接，两个所述铁心4设置在转轴2以及复合衔铁1的两侧，复合衔铁1的两端与复合衔铁1配合设置；每个铁心4另一端的外侧均套装有线圈骨架6，并两个铁心4设置在底板11上，每个所述线圈骨架6的外侧均缠绕有线圈5，两个所述线圈5串联设置。
16.所述轭铁架包括轭铁3以及支片12；所述转轴2的两端分别与对应的支片12的中部连接，两个所述支片12之间设有相对设置的轭铁3，两个所述轭铁3的相对面分别与对应的铁心4的一端连接。
17.所述复合衔铁1包括中部永磁体14、左端部导磁体15以及右端部导磁体16；所述中部永磁体14充磁方向为左右充磁，中部永磁体14的n极与左端部导磁体15连接，中部永磁体14的s极与右端部导磁体16连接，中部永磁体14的中部与转轴2连接；复合衔铁1的左端部导磁体15以及右端部导磁体16分别设置在两个轭铁3的对应侧的极面之间。
18.本实用新型工作原理如下：
19.如图3，当复合衔铁1处于初始释放位置时，复合衔铁1的左端部导磁体15与位于下端的轭铁3的左侧极面接触，在线圈5不通电时，回路无电磁磁通通过，永磁磁路磁通构成一条小气隙闭合路径，产生逆时针方向吸力距，使复合衔铁1保持在释放位置。
20.如图4，当复合衔铁1处于释放状态，线圈5通正向脉冲时，电磁机构产生顺时针方向电磁磁通。电磁磁通与永磁磁通相叠加，使得工作气隙处的吸力发生变动，复合衔铁1受到顺时针方向吸力矩逐渐增大，逆时针方向吸力矩逐渐减小，当顺时针方向吸力矩大于逆时针方向吸力矩时，复合衔铁1顺时针转动，直到复合衔铁1的左端部导磁体15与位于上端的轭铁3的左侧极面接触，复合衔铁1处于吸合状态。
21.如图5，当复合衔铁1处于初始吸合位置时，复合衔铁1的左端部导磁体15与位于上端的轭铁3的左侧极面接触；在线圈5不通电时，回路无电磁磁通通过，永磁磁路磁通构成一条小气隙闭合路径，产生顺时针方向吸力距，使复合衔铁1保持在吸合位置。
22.如图6，当复合衔铁1处于吸合状态，线圈5通反向脉冲时，电磁机构产生逆时针方向电磁磁通。电磁磁通与永磁磁通相叠加，使得工作气隙处的吸力发生变动，复合衔铁1受到顺时针方向吸力矩逐渐减小，逆时针方向吸力矩逐渐增大，当逆时针方向吸力矩大于顺时针方向吸力矩时，复合衔铁1逆时针转动，直到复合衔铁1的左端部导磁体15与位于下端的轭铁3的左侧极面接触，复合衔铁1处于释放状态。
23.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义
和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
24.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种单永磁复合衔铁电磁机构，其特征在于：包括复合衔铁(1)、转轴(2)、铁心(4)、线圈(5)、线圈骨架(6)、底板(11)以及轭铁架；所述复合衔铁(1)的中部与转轴(2)连接；所述转轴(2)以及复合衔铁(1)设置在轭铁架的中部，所述轭铁架的相对内壁分别与对应的铁心(4)的一端连接，两个所述铁心(4)设置在转轴(2)以及复合衔铁(1)的两侧，复合衔铁(1)的两端与复合衔铁(1)配合设置；每个铁心(4)另一端的外侧均套装有线圈骨架(6)，并两个铁心(4)设置在底板(11)上，每个所述线圈骨架(6)的外侧均缠绕有线圈(5)，两个所述线圈(5)串联设置。2.根据权利要求1所述的一种单永磁复合衔铁电磁机构，其特征在于：所述轭铁架包括轭铁(3)以及支片(12)；所述转轴(2)的两端分别与对应的支片(12)的中部连接，两个所述支片(12)之间设有相对设置的轭铁(3)，两个所述轭铁(3)的相对面分别与对应的铁心(4)的一端连接。3.根据权利要求2所述的一种单永磁复合衔铁电磁机构，其特征在于：所述复合衔铁(1)包括中部永磁体(14)、左端部导磁体(15)以及右端部导磁体(16)；所述中部永磁体(14)的n极与左端部导磁体(15)连接，中部永磁体(14)的s极与右端部导磁体(16)连接，中部永磁体(14)的中部与转轴(2)连接；复合衔铁(1)的左端部导磁体(15)以及右端部导磁体(16)分别设置在两个轭铁(3)的对应侧的极面之间。

技术总结
一种单永磁复合衔铁电磁机构，属于继电器技术领域。复合衔铁的中部与转轴连接；转轴以及复合衔铁设置在轭铁架的中部，轭铁架的相对内壁分别与对应的铁心的一端连接，两个铁心设置在转轴以及复合衔铁的两侧，复合衔铁的两端与复合衔铁配合设置；每个铁心另一端的外侧均套装有线圈骨架，并两个铁心设置在底板上，每个线圈骨架的外侧均缠绕有线圈，两个线圈串联设置。本实用新型有效提升了双稳态电磁机构的电磁效率，进一步降低了含永磁继电器的吸合电压与驱动功耗，提高永磁体的利用率，减小继电器体积与重量，可应用于含永磁继电器等多种电磁系统，并最终达到提高继电器灵敏度的用户需求。求。求。


技术研发人员：梁慧敏 郭振国 刘桂林 魏子桐 马航宇 翟国富
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2022/1/18