專利名稱：磁保持接觸器的制作方法
技術領域：
本實用新型提出了一種可靠性高，結構先進的磁保持接觸器，廣泛用于通信電源、不間斷電源以及各種應急電源系統。
現有磁保持接觸器(繼電器)電磁鐵有兩種形式，一種采用古老的拍合式，不適合做成大功率接觸器，另一種采用了螺管式(吸入式)，充分利用了螺管吸力。本實用新型提出了螺管式電磁鐵的一種新結構，磁路更加合理，無論觸點處于閉合還是斷開狀態，永磁鐵磁通均相當于短路，整個磁路磁阻小，吸力大，觸點壓力大，狀態穩定，抗振動和沖擊能力強，磁性能衰減慢。
如
圖1，本實用新型包括電磁鐵系統(1～5、14～17)和觸頭系統(6～11)。電磁鐵系統包括兩個線圈(1，4)，兩線圈可直接串聯，通過相反方向的脈沖勵磁電流來使接觸器完成閉合或斷開動作；或兩線圈分別通脈沖勵磁電流，一個線圈使觸點閉合，另一個線圈使觸點斷開。永久磁鐵3位于兩個線圈之間，其形狀可以是兩塊方形或兩塊半圓形，對稱放置，且極性相對(N對N或S對S)，也可以是一塊環形永久磁鐵，內外圈分別是兩極。一支撐塊16置于永久磁鐵3之間，也可以不要支撐塊。一活動鐵心15被套在線圈(1，4)和永久磁鐵3中間，其上端連著接觸器的觸頭系統(6～11)。電磁鐵系統(1～5、14～17)的其余零件包括鐵軛2、座板5、上磁極14、下磁極17等，這些零件構成了線圈和永久磁鐵的磁路。觸頭系統(6～11)采用雙斷點形式，適合通斷大電流，主要包括一個座板6，兩個接線柱7，兩個靜觸點8，兩個動觸點9，一個帽罩10，一個觸頭彈簧11。13為安裝板，供用戶安裝用。
圖1是觸點斷開狀態，圖2是觸點閉合狀態，假定永久磁鐵的N、S極如圖1和圖2所示(實際情況也可以和圖中相反)。在圖1的斷開狀態，永磁鐵3產生的磁通由N極→支撐塊16→可動鐵心15→上磁極14→座板5→鐵軛2→S極形成閉合磁路，可動鐵心15被永磁鐵3產生的磁通緊緊吸附在上磁極14上，此時磁路中沒有空氣隙，因此磁通大，產生的吸力大，接觸器觸點處于穩定的打開狀態。
如果給線圈通脈沖直流電(數十毫秒至一秒)，線圈產生磁通，其方向由電流的方向確定，假定磁通方向為上磁極14→鐵心15→空氣隙→下磁極17→鐵軛2→座板5→上磁極14，在上磁極14和鐵心15之間，線圈磁通和永久磁鐵磁通的方向相反，將完全或大部分抵消掉，使上磁極14對鐵心15的吸力消失或減弱，同時，由于線圈磁通經過空氣隙，會對鐵心產生向下的吸力，鐵心15向下運動，帶動動觸頭系統(序9等)向下運動，觸點閉合，完成了由開到關的轉換，如圖2。永磁鐵3產生的磁通由N極→支撐塊16→可動鐵心15→下磁極17→鐵軛2→S極形成閉合磁路，可動鐵心15被永磁鐵3產生的磁通緊緊吸附在下磁極17上，同樣，此時磁路中沒有空氣隙，因此磁通大，產生的吸力大，接觸器觸點處于穩定的閉合狀態，線圈不需通電。
要將接觸器由圖2的閉合狀態轉換為圖1的斷開狀態，只需改變上述線圈電流的方向，在鐵心15與下磁極17之間形成和永久磁鐵磁通相反的磁通，二者完全或大部分抵消，同時在鐵心15和上磁極14之間形成吸力，鐵心將向上運動，帶動動觸頭系統向上運動，完成斷開過程。無論是圖1的打開狀態還是圖2的關閉狀態，永久磁鐵的磁路都是獨立閉合的，磁通經過的材料都是良導磁材料，磁阻很小，發散的漏磁通較少，不易受外來磁場的干擾，磁性能衰減較慢，接觸器有較高的穩定性和可靠性。
上述磁通經過的材料，鐵軛2、上磁極14、鐵心15、下磁極17、座板5、支撐塊16均為良導磁材料，一般用電工純鐵或10號鋼。永久磁鐵3最好采用最大磁能積高、價格低廉的永磁材料，這類材料目前已有許多廠家生產，如果采用最大磁能積較低的永磁材料，則應增大永久磁鐵的體積，以保證一定的磁能積。兩個線圈的匝數、線徑、繞向可以完全相同，也可以不同，可以串聯(此時繞向必須相同)，脈沖電壓的極性轉換可以用一個有中位的雙刀雙擲開關或繼電器實現，也可以由微機實現；也可以用兩路電源對兩個線圈分別實行控制，比如，線圈1用于控制觸點打開，線圈4用于控制觸點閉合。
權利要求1.一種磁保持接觸器，其特征在于包括電磁鐵系統(1～5、14～17)和觸頭系統(6～11)；電磁鐵系統包括兩個線圈(1，4)，可以串聯也可以分別通電使用；永久磁鐵3，位于兩個線圈之間，可以是對稱放置的兩塊方形或半圓形永久磁鐵，且極性相對(N對N或S對S)，也可以是一塊環形永久磁鐵，內外圈分別是兩極；一支撐塊16，置于永久磁鐵3之間，也可以不要支撐塊；一活動鐵心15，被套在線圈和永久磁鐵中間，其上端連著接觸器的觸頭系統(6～11)；電磁鐵系統(1～5、14～17)的其余零件包括鐵軛2、座板5、上磁極14、下磁極17等，這些零件構成了線圈和永久磁鐵的磁路。觸頭系統(6～11)主要包括一個座板6，兩個接線柱7，兩個靜觸點8，兩個動觸點9，一個帽罩10，一個觸頭彈簧11。
2.根據權利要求1所述的磁保持接觸器，其特征是兩個線圈(1，4)之間有永磁鐵3和支撐塊16，可動鐵心15緊靠上磁極14時，觸點處于斷開狀態，此時永磁鐵3產生的磁通由N極→支撐塊16→可動鐵心15→上磁極14→座板5→鐵軛2→S極形成閉合磁路，可動鐵心15被永磁鐵3產生的磁通緊緊吸附在上磁極14上，保持接觸器觸點的斷開狀態；可動鐵心15緊靠下磁極17時，觸點處于閉合狀態，永磁鐵3產生的磁通由N極→支撐塊16→可動鐵心15→下磁極17→鐵軛2→S極形成閉合磁路，保持接觸器觸點的閉合狀態。
專利摘要一種新型磁保持接觸器,觸點的閉合和斷開兩種狀態均由同一對永久磁鐵保持,線圈不需通電。當觸點狀態需要轉換時,只需給線圈施加一脈沖直流電壓即可,電壓的正負極性決定觸點的狀態,也可以用兩路電源分別供電來控制觸點的狀態,一路用于使觸點閉合,另一路用于使觸點斷開。該接觸器的特點是采用螺管式電磁鐵,使用在大功率接觸器上有較大的優勢。同時,觸點在兩種狀態下永久磁鐵磁路均處于閉合狀態,磁通大,吸力大,抗振動和沖擊能力強,整個磁路受外來磁場的干擾小。該接觸器適用于不間斷電源、程控電源,以及各種應急電源系統。
文檔編號H01H51/01GK2485779SQ0123093
公開日2002年4月10日 申請日期2001年6月29日 優先權日2001年6月29日
發明者劉俊堂 申請人:貴州天義電器有限責任公司