一種抵抗/匹配電動斥力的滅弧磁路及其直流繼電器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種直流繼電器，特別是涉及一種抵抗/匹配電動斥力的滅弧磁路及其直流繼電器，以用于切斷高壓、大電流直流負載。
【背景技術】
[0002]繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)，通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。直流繼電器是繼電器中的一種，現有的直流繼電器大多采用動簧片直動式(也稱為螺線管直動式)方案，比如宏發、泰科、松下、LS等廠商都采用螺線管直動式方案。
[0003]這種直流繼電器的觸頭部分，當觸頭流過電流時，由于電流線的收縮，觸頭間會產生互相排斥的電動力，也就是說動觸頭的動簧片會受到使動、靜觸頭分離的斥力，也稱電動斥力。為了抵抗這種觸頭斥力，就需在動簧片上通過彈簧施加力，以提高動、靜觸頭間的壓力。在理論上，電流越大，電動斥力越大，需要的彈簧力也越大。但是，過大的彈簧力需要更強的磁路來驅動，從而使漆包線用量大增，造成成本上升、產品體積變大等弊端。
[0004]為了解決這種動、靜觸頭的電動斥力的問題，專利申請“具有滅弧磁體的觸頭橋”(專利公開號CN102246250A)提出了一種六塊磁鋼方案，也就是在動簧片的寬度的兩邊，分別設有三塊磁鋼，利用中間的磁鋼產生安培力來抵抗電動斥力，以提高觸頭間的壓力，利用兩邊的磁鋼來實現吹弧，使得這種滅弧磁路既能滅弧又能抵抗電動斥力。但是，這種具有滅弧磁體的觸頭橋，存在如下弊端:一是磁利用率低，磁鋼間磁場會錯亂，導致觸頭間滅弧磁場強度下降；二是，成本較高；三是，磁鋼的磁利用率較低，當大電流流過動簧片時，由于兩邊磁鋼會使動簧產生一個觸頭間脫開的力，從而削弱了中間磁鋼對動簧片產生的安培力。
[0005]本申請人的在先專利申請“一種直流繼電器”(專利公開號CN104091726A)，提出了一種四塊磁鋼方案，在動簧片的長度的兩端的外側分別有一塊磁鋼，在動簧片的長度的中間的外側也分別有一塊磁鋼，利用動簧片的長度的兩端的外側的磁鋼來實現吹弧，利用動簧片的長度的中間的外側的磁鋼來產生安培力，以抵抗動、靜觸頭之間的電動斥力，從而解決了 “具有滅弧磁體的觸頭橋”(專利公開號CN102246250A)所造成的弊端。但是，由于滅弧磁場強度和給動簧提供安培力的磁場強度是靠磁鋼漏磁產生，這樣，磁鋼的磁利用率就比較低。圖1即為這種四塊磁鋼方案的磁力線分布示意圖，如圖1所示，在動簧片101的四周發布有四塊磁鋼，其中兩塊磁鋼102分布在動簧片101的長度的兩端的外側，另外兩塊磁鋼103分布在動簧片101的長度的中間的外側，兩塊磁鋼102各自形成了主磁通104，兩塊磁鋼103各自形成了主磁通105，而在相鄰的兩塊磁鋼之間，會形成二組漏磁通106，從圖1可以看出滅弧磁場強度和給動簧提供安培力的磁場強度主要是靠磁鋼漏磁產生，而且主磁通104與漏磁通106之間，在某些區域還會相互抵消，又進一步減弱了磁場強度。在這種四塊磁鋼方案中，又進一步提出了在兩塊磁鋼102(即分布在動簧片的長度的兩端的外側的磁鋼)之間增加磁軛107 (如圖2所示)，但是兩塊磁鋼102所形成的主磁通108也只能增強滅弧磁場強度，而其漏磁通109在給動簧提供安培力方面也是相互抵消的，因此，磁鋼的磁利用率就比較低。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種抵抗/匹配電動斥力的滅弧磁路及其直流繼電器，通過在二組相鄰的二塊磁鋼之間加設軛鐵夾，讓磁鋼的磁通主要往軛鐵夾走形成主磁通，從而使滅弧磁場強度和給動簧提供安培力的磁場強度大大得到增強，使磁鋼的磁利用率得到大大提高。
[0007]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種抵抗/匹配電動斥力的滅弧磁路，包括觸頭部分，觸頭部分包括兩個分別用來提供電流流入、流出的靜觸頭和一個動簧片，所述動簧片的兩端分別與兩個靜觸頭相配合；在動簧片的長度的兩端的外側分別設有一塊第一磁鋼；在動簧片的寬度的兩邊的外側分別設有一塊第二磁鋼；其中，兩塊第一磁鋼的極性異性相對，兩塊第二磁鋼的極性也異性相對；還包括二個具有導磁作用的軛鐵夾，二個軛鐵夾分別連接在相對應的第一磁鋼與第二磁鋼之間；所述相對應的第一磁鋼和第二磁鋼的朝向動簧片的極性為相互異性。
[0008]所述兩塊第二磁鋼中，其中一塊第二磁鋼的N極朝向動簧片，該N極朝向動簧片的第二磁鋼設置在動簧片的電流流向的右側，以利用四塊磁鋼的磁場所產生的安培力來抵抗動、靜觸頭之間的電動斥力，增加動、靜觸頭之間的壓力。
[0009]所述兩塊第二磁鋼中，其中一塊第二磁鋼的N極朝向動簧片，該N極朝向動簧片的第二磁鋼設置在動簧片的電流流向的左側，以利用四塊磁鋼的磁場所產生的安培力來匹配動、靜觸頭之間的電動斥力，增加動、靜觸頭之間的分離力。
[0010]所述兩塊第二磁鋼分別位于動簧片的長度尺寸的正中間。
[0011]一種直流繼電器，包括具有抵抗/匹配電動斥力的滅弧磁路。
[0012]本發明的一種抵抗/匹配電動斥力的滅弧磁路及其直流繼電器，是在動、靜觸頭四周分布四塊磁鋼，在相鄰的二塊磁鋼之間增加軛鐵夾，利用四塊磁鋼的磁場來同時產生滅弧和增加(或減小)觸頭壓力的雙重功能。由于軛鐵夾的磁阻遠遠小于空氣磁阻，磁鋼的磁通主要往軛鐵夾走形成主磁通，從而滅弧磁場強度和給動簧提供安培力的磁場強度大大增強。同時，兩塊第二磁鋼之間的漏磁通對動簧片產生的安培力與主磁通對動簧片產生的安培力方向是一致的，兩塊第一磁鋼之間的漏磁通對電弧產生的磁吹方向和主磁通產生的磁吹方向產生的作用也是一致的。當大電流流過動簧片時，動簧片會受四塊磁鋼的磁場所產生的向上(或向下)的安培力去抵抗(或匹配)動、靜觸頭之間的電動斥力，從而使動簧片與靜觸頭緊密接觸(或快速分離)。當動、靜觸頭之間有電弧產生時，四塊磁鋼通過軛鐵夾所產生的主磁通會對電弧產生磁吹，從而使電弧快速熄滅。兩塊第二磁鋼的極性設置有特殊要求，當用于增加動、靜觸頭之間的壓力時，兩塊第二磁鋼中，其中一塊第二磁鋼的N極朝向動簧片，該N極朝向動簧片的第二磁鋼設置在動簧片的電流流向的右側；當用于增加動、靜觸頭之間的分離力即實現快速分斷動、靜觸頭時，兩塊第二磁鋼中，其中一塊第二磁鋼的N極朝向動簧片，該N極朝向動簧片的第二磁鋼設置在動簧片的電流流向的左側。
[0013]本發明的有益效果是:
[0014]1、由于在相鄰的二塊磁鋼之間增加軛鐵夾，由于軛鐵夾的磁阻遠遠小于空氣磁阻，磁鋼的磁通主要往軛鐵夾走形成主磁通，從而使滅弧磁場強度和給動簧提供安培力的磁場強度大大增強。
[0015]2、由于在相鄰的二塊磁鋼之間增加軛鐵夾，這樣就可以利用主磁通來實現滅弧和給動簧提供安培力，實現了用同一磁場方案來同時產生滅弧和增加觸頭壓力(或快速分斷觸頭)的雙重功能。即，第一磁鋼也參予了給動簧提供安培力的作用，第二磁鋼也參予了滅弧的作用，使磁鋼的磁利用率得到大大提高。而原有方案中，第一磁鋼僅用來滅弧，第二磁鋼僅用來給動簧提供安培力。
[0016]3、該方案不僅僅適用于當觸頭閉合，觸頭回路產生故障大電流時的應用，還適用于當觸頭由斷開到閉合這一接通大電流的應用。由于觸頭電動斥力的存在，以及觸頭由斷開到閉合這一過程會有觸頭回跳，接通大電流時，由于觸頭壓力不足，產品很有可能爆炸或者燒毀等情況。而使用該方案，可以給觸頭提供強大的壓力，使觸頭緊密接觸，避免異常。
[0017]4、該方案還適用于當系統異常產生大的故障電流而需要分斷時，當電流變大，動簧會受一個與觸頭壓力相反的安培力，從而和觸頭電動斥力一起抵抗觸頭壓力，使得動、靜觸頭迅速分離，達到切斷電路中異常電流的目的。
[0018]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明；但本發明的一種抵抗/匹配電動斥力的滅弧磁路不局限于實施例。
【附圖說明】
[0019]圖1是現有技術的四塊磁鋼方案的磁力線分布示意圖；
[0020]圖2是現有技術的四塊磁鋼方案中兩塊磁鋼的磁力線分布示意圖；
[0021]圖3是實施例一本發明的滅弧磁路的結構示意圖；
[0022]圖4是實施例一本發明的滅弧磁路的主磁通的示意圖；
[0023]圖5是實施例一本發明的滅弧磁路的漏磁通的示意圖；
[0024]圖6是實施例一本發明