一种用于极化电磁继电器的双稳态驱动器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于极化电磁继电器的双稳态驱动器，包括磁轭(1)、摆动电枢(5)和两个激励线圈(6a，6b)；所述磁轭(1)包括磁芯主体(8)、分别位于所述磁芯主体(8)两端的两个外支腿(2a，2b)、位于两个外支腿(2a、2b)之间的中心支腿(13)，从而分别通过所述两个外支腿(2a、2b)形成两个磁回路，所述两个激励线圈(6a，6b)分别套设到所述两个磁回路；所述摆动电枢(5)可在所述中心支腿(13)上分别朝所述两个外支腿(2a、2b)摆动，所述两个外支腿(2a，2b)的极面(7a，7b)对摆动电枢(5)的工作气隙厚度不同，从而实现对摆动电枢(5)的不对称作用力。

A bistable driver for polarized electromagnetic relay

\u672c\u53d1\u660e\u6d89\u53ca\u4e00\u79cd\u7528\u4e8e\u6781\u5316\u7535\u78c1\u7ee7\u7535\u5668\u7684\u53cc\u7a33\u6001\u9a71\u52a8\u5668\uff0c\u5305\u62ec\u78c1\u8f6d(1)\u3001\u6446\u52a8\u7535\u67a2(5)\u548c\u4e24\u4e2a\u6fc0\u52b1\u7ebf\u5708(6a\uff0c6b)\uff1b\u6240\u8ff0\u78c1\u8f6d(1)\u5305\u62ec\u78c1\u82af\u4e3b\u4f53(8)\u3001\u5206\u522b\u4f4d\u4e8e\u6240\u8ff0\u78c1\u82af\u4e3b\u4f53(8)\u4e24\u7aef\u7684\u4e24\u4e2a\u5916\u652f\u817f(2a\uff0c2b)\u3001\u4f4d\u4e8e\u4e24\u4e2a\u5916\u652f\u817f(2a\u30012b)\u4e4b\u95f4\u7684\u4e2d\u5fc3\u652f\u817f(13)\uff0c\u4ece\u800c\u5206\u522b\u901a\u8fc7\u6240\u8ff0\u4e24\u4e2a\u5916\u652f\u817f(2a\u30012b)\u5f62\u6210\u4e24\u4e2a\u78c1\u56de\u8def\uff0c\u6240\u8ff0\u4e24\u4e2a\u6fc0\u52b1\u7ebf\u5708(6a\uff0c6b)\u5206\u522b\u5957\u8bbe\u5230\u6240\u8ff0\u4e24\u4e2a\u78c1\u56de\u8def\uff1b\u6240\u8ff0\u6446\u52a8\u7535\u67a2(5)\u53ef\u5728\u6240\u8ff0\u4e2d\u5fc3\u652f\u817f(13)\u4e0a\u5206\u522b\u671d\u6240\u8ff0\u4e24\u4e2a\u5916\u652f\u817f(2a\u30012b)\u6446\u52a8\uff0c\u6240\u8ff0\u4e24\u4e2a\u5916\u652f\u817f(2a\uff0c2b)\u7684\u6781\u9762(7a\uff0c7b)\u5bf9\u6446\u52a8\u7535\u67a2(5)\u7684\u5de5\u4f5c\u6c14\u9699\u539a\u5ea6\u4e0d\u540c\uff0c\u4ece\u800c\u5b9e\u73b0\u5bf9\u6446\u52a8\u7535\u67a2(5)\u7684\u4e0d\u5bf9\u79f0\u4f5c\u7528\u529b\u3002

【技术实现步骤摘要】
一种用于极化电磁继电器的双稳态驱动器
本专利技术涉及一种用于极化电磁继电器的双稳态驱动器，尤其适用于传导和转换高稳定负荷电流的小型继电器，例如，用于120A/230V交流以内的智能电能表的隔离继电器中。
技术介绍
DE102010017874B4公开了一种具有极化磁性电路以及平行工作气隙的双稳态激励驱动器，其包括对称设置的两个外支腿，每个外支腿上设置有激励线圈。通过在其中一个外支腿上设置额外的激励线圈来增加对摆动电枢的吸引力，以实现不对称的触发力。该种方案结构复杂，体积较大。DE2148377A公开的双稳态激励驱动器通过在永磁体与摆动电枢之间设置不对称导磁片实现不对称的触发力。该种方案很可能因为制造公差等原因变成单稳态激励驱动器。DE19544520A1公开的双稳态激励驱动器通过在永磁体与摆动电枢之间设置不对称不导磁的隔离箔实现不对称的触发力。该种方案中，隔离箔可能会被摆动电枢击中从而产生阻尼效应。EP1081733A2公开的双稳态激励驱动器通过不对称的摆动电枢实现不对称的触发力。该线条一个翼部较宽，另一个翼部较窄。较窄的翼部很容易磁饱和。因此，亟需一种改进的并且能实现不对称触发力的双稳态激励驱动器。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种具有简化结构并且能实现不对称触发力的双稳态激励驱动器。本专利技术所提供的一种可用于高电流承载的小型极化电磁继电器的双稳态驱动器，包括E形磁轭、安装到磁轭的两个激励线圈、被激励线圈驱动的摆动电枢。所述E形磁轭具有磁芯主体、分别位于磁芯主体两端的两个外支腿以及位于两个外支腿之间的一个中心支腿，中心支腿具有扁平永磁体或者单独由永磁体形成，E形磁轭用于将永磁通量施加到关于中心支腿转动的摆动电枢上。所述两个激励线圈位于中心支腿两侧用于为摆动电枢提供切换脉冲。E形磁轭的两个外支腿的极面到摆动电枢的工作气隙厚度不同，因此可实现所预定的不对称性，使其中一个外支腿对摆动电枢具有更大的拉力。摆动电枢在切换位置时总会与其中的一个外支腿相接触。其中一个外支腿与摆动电枢的工作气隙更薄，从而具有更小的磁阻，从而对摆动电枢具有更大的吸引力。本专利技术在不需要附加部件(例如导磁片、隔离箔、调节弹簧等)的情况下就实现了不对称性的切换行为，并降低了接触部件的反弹效应，能快速地实现开关且降低了接触损耗。每个切换位置都可以由永磁体来吸引保持。作为本专利技术的一种优选方案，其中一个外支腿比另一个外支腿更靠近中心支腿。两个外支腿的主体具有相同或不同的横截面。作为本专利技术的一种优选方案，其中一个外支腿的端部具有朝向中心支腿伸出的延伸部，从而具有朝中心支腿延伸扩大的更大的极面。作为本专利技术的一种优选方案，两个外支腿的极面彼此不对称，两个外支腿的横截面不同。作为本专利技术的一种优选方案，外支腿的极面和中心支腿的极面齐平，并且摆动电枢为略微的V形，优选150至175度的范围，更优选160至170度的范围。这使得摆动电枢的双翼能完全接触到外支腿的水平极面。作为本专利技术的一种优选方案，外支腿的极面可以低于中心腿的极面，并且外支腿的极面具有向下和向外延伸倾斜的斜面，使得摆动电枢的双翼能完全接触地搁置在外支腿的极面上，从而增加摆动电枢与中心支腿的接触面积。作为本专利技术的一种优选方案，外支腿的极面内边缘是直的并且平行于摆动电枢的摆动轴线，与圆形的内边缘相比，该设计改善了磁通量的特性。作为本专利技术的一种优选方案，其中一个外支腿的极面比另一个外支腿的极面更靠近中心支腿，从而使摆动电枢更容易从关闭位置切换到打开位置。作为本专利技术的一种优选方案，其中一个外支腿的极面比另一个外支腿的极面更远离中心支腿，从而使摆动电枢更容易从打开位置切换到关闭位置。作为本专利技术的一种优选方案，E形磁轭的磁芯由一个或几个冲压形成的弯折件组成，或者由一个或多个冷成形件组成，或者由一个或多个相同的切割金属薄板叠置而成。作为本专利技术的一种优选方案，所述两个激励线圈分别套设到两个外支腿，两个激励线圈之间彼此平行。作为本专利技术的一种优选方案，所述两个激励线圈安装到磁芯主体，并分别位于两个外支腿与中心支腿之间。作为本专利技术的一种优选方案，两个激励线圈分别独立地通过直流脉冲或正弦半波驱动。作为本专利技术的一种优选方案，两个激励线圈串联成一个线圈，通过直流脉冲或正弦半波交替驱动。作为本专利技术的一种优选方案，其中的一个激励线圈的电磁力强于另一个激励线圈电磁力，以便增强驱动器的不对称性能。【附图说明】下面将结合通过具体实施方式和说明书附图对本专利技术进行详细的描述。附图中：图1以爆炸图方式示出具有成角度的摆动电枢的驱动器，图2示出图1中移除激励线圈后的驱动器的主视图，图3为另一实施例所改进的磁芯的主视图，图4以爆炸图方式示出具有笔直摆动电枢的驱动器，图5示出了具有可拆分式磁芯的驱动器。上述附图中，各数字标记表示的部件名称如下：1磁轭；2a，2b外支腿；3支撑座；4永磁体；5摆动电枢；6a，6b激励线圈；7a，7b极面；8磁芯主体；11磁芯；13中心支腿；a，b外支腿的极面与中心支腿之间的净距离；La，Lb工作气隙；Fm1，Fm2磁力；S摆动电枢的摆动轴线。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图1所示的双稳态驱动器包括E形磁轭1、安装到磁轭1的两个激励线圈6a、6b以及被激励线圈6a、6b驱动的摆动电枢5。磁轭1包括磁芯11和永磁体4，磁芯11包括磁芯主体8、从磁芯主体8伸出的支撑座3和位于支撑座3两侧的两个外支腿2a、2b。永磁体4被支撑座3支撑从而形成中心支腿13。外支腿2a、2b分别与中心支腿13具有不同的净距离a和b，并且该两个外支腿2a、2b的主体横截面积也不同。较窄的外支腿2a到中心支腿13的净距离a小于较宽的外支腿2b到中心支腿13的净距离b。磁芯11的三个支腿2a、2b、13远离磁芯主体8的端面为极面。该三个支腿2a、2b、3从磁芯主体8到它们的极面的主体部为长方体。因此，外支腿2a到中心支腿13的净距离a等于外支腿2a的极面7a到中心支腿13的净距离，外支腿2b到中心支腿13的净距离b等于外支腿2b的极面7b到中心支腿13的净距离。较小的激励线圈6a套设在较窄的外支腿2a上，较大的激励线圈6b套设在较宽的外支腿2b上。支撑座3的上端为具有相同横向尺寸的永磁体4。组装后永磁体4的顶面与外支腿2a、2b的极面7a、7b对齐。永磁体4支撑摆动电枢5，摆动电枢5的两个翼部形成轻微的V形并与磁芯11的尺寸适配，两个翼部形成150度至175度的V形角，优选是160度至170度的V形角。在本实施例中，位于外支腿2b上方的摆动电枢翼部比位于外支腿2a上方的摆动电枢翼部长。摆动电枢5的脊部可直接由永磁体4的中心支撑，或者由驱动器的壳体(图中未显示)引导和支撑。在图1所示的实施例中，两个并联回路的磁通量为两个外支腿2a，2b的极面到中心支腿13的净间距a，b的函数以及两个交替激励的激励线圈6a、6b的函数。图2是图1所示驱动器的在移除激励线圈6a，6b后的主视图。可以看到，两个外支腿2a、2b分别以不同的净距离a、b与中心支腿13隔开。净距离a小于净距离b。支撑座4支撑着永磁体4，永磁体4的顶面与两个极面7a、7b对齐。摆动电枢5在摆动轴线S的位置被永磁体4直接支撑，图2所示的摆动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于极化电磁继电器的双稳态驱动器，包括磁轭(1)、摆动电枢(5)和两个激励线圈(6a，6b)；其特征在于：所述磁轭(1)包括磁芯主体(8)、分别位于所述磁芯主体(8)两端的两个外支腿(2a，2b)、位于两个外支腿(2a、2b)之间的中心支腿(13)；所述中心支腿(13)包括永磁体(4)或仅由述永磁体(4)构成，从而分别通过所述两个外支腿(2a、2b)形成两个磁回路，所述两个激励线圈(6a，6b)分别套设到所述两个磁回路；所述两个外支腿(2a，2b)的极面(7a，7b)分别与所述中心支腿(13)之间的距离不同。

【技术特征摘要】
2016.04.21 DE 102016107410.11.一种用于极化电磁继电器的双稳态驱动器，包括磁轭(1)、摆动电枢(5)和两个激励线圈(6a，6b)；其特征在于：所述磁轭(1)包括磁芯主体(8)、分别位于所述磁芯主体(8)两端的两个外支腿(2a，2b)、位于两个外支腿(2a、2b)之间的中心支腿(13)；所述中心支腿(13)包括永磁体(4)或仅由述永磁体(4)构成，从而分别通过所述两个外支腿(2a、2b)形成两个磁回路，所述两个激励线圈(6a，6b)分别套设到所述两个磁回路；所述两个外支腿(2a，2b)的极面(7a，7b)分别与所述中心支腿(13)之间的距离不同。2.根据权利要求1所述的双稳态驱动器，其特征在于：所述两个外支腿(2a、2b)中，其中一个外支腿比另一个外支腿更靠近所述中心支腿(13)。3.根据权利要求1所述的双稳态驱动器，其特征在于：所述两个外支腿(2a、2b)中，至少其中一个外支腿的端部具有沿水平方向延伸或缩小的极面。4.根据权利要求1所述的双稳态驱动器，其特征在于：所述两个外支腿(2a、2b)中，其中一个外支腿比另一个外支腿具有更大的横截面。5.根据权利要求1所述的双稳态驱动器，其特征在于：所述两个外支腿(2a，2b)的极面(7a，7b)和所述中心支腿(13)的极面平齐且共面，所述摆动电枢(5)的两个翼部形成V形。6.根据权利要求5所述的双稳态驱动器，其特征在于：所述V形的角度在150度至175度之间。7.根据权利要求1所述的双稳态驱动器，其特征在于：所述中心支腿(13)的极面具有两个斜面(4a，4b)，所述两个斜面(4a，4b)分别朝向所述两个外支腿(2a，2b)延伸且向下倾斜，所述摆动电枢(5)为平直型。8.根据权利要求7所述的双稳态驱动器，其特征在于：所述两个外支腿(2a，2b)的极面(7a，7b)分别与所述两个斜面(4a，4b)共面。9.根据权利要求1所述的双稳态驱动器，其特征在于：所述磁轭(1)包括磁芯(11)，所述磁芯(11)由一个或多个冲裁及弯曲的形成件或一个或多个冷成形件组成。10.根据权利要求1所述的双稳态驱动器，其特征在于：所述磁轭(1)包括磁芯(11)，所述磁芯(11)的铁芯由若干叠片层叠构成。11.根据权利要求1所述的双稳态驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克思·赫尔曼，斯蒂芬·施纳特，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44