Электромагнитное реле Советский патент 1986 года по МПК H01H51/24 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к низковольтному аниаратостроению, и может быть использовано при проектировании электромагнитных мпогоколтактных поляризованных реле, предназначенных для коммутации электрических цепей средней .мощности в условиях воздейст ия вибрации, ударов.

Цель изобретения - повышение устойчивости реле к вибрационным и ударны.м воздействиям.

Расположение постоянного магнита в реле в непосредствепной близости к полюсам сердечников при возбуждении обмоток приводит к взаимодействию поюков рассеяния постоянного магнита и краевых потоков у гю.1ЮСОВ сердечников и, как следствие, к возникновению си,;1ы отталкивания, которая является дополнительной к силам притяжения, создаваем iiiM магнитными потоками в ocHOiinoM рабочем зазоре. Это увеличивает чувствительность реле.

На фиг. а, б изображено реле в двухстаби.чьном варианте, общий вид; па фиг. 2 то же, в одностабильном варианте; на (|)иг. 3 - конструкция якоря с якорпыми пластинами; па . 4А, Б схема магнитной цепи реле.

Электромагнитное реле (фи1 1) содержит стойки 1 и 2 в виде плоских прямоугольных пластин из магн:итомягкого материала, жестко (например, с помощью сварки с Юследуюшей пайкой) закрепленных на концах верхней плоскости цоко:1я 3 перпендикулярно этой плоскости. На поколе установлены неподвижные контакты 4. .

К верхним частям каждой стойки прикреплены путем развальцовки два рядом расноложенных круглых сердечника 5, образуя при этом П-образный магнитопровод.

На каждом сердечнике между его полюсом, вынолнепным в виде шляпки, и стенкой стойки размешена катушка 6, обмотка которой намотана на каркас.

Непосредственно под катуп ками 6 стойки 1 и 2 соединен 1з1 между собой распоркой 7 в виде рамки из немагп)5тного прочного и мягкого материала (например, титана).

Якорь 8 расположен между сюлюсами сердечников 5 и установлен на оси 9, проходящей через отверстия в стенках распорки 7 п якоря 8.

Связь якоря 8 с траверсой 10 осуш,ествлена в ее центральной части с помощью поводка в виде оси 11, которая установлена в отверстиях хвостовика якоря 8 и проходит в пазах П-образной скобы 12, жестко закрепленной на траверсе 10.

Подвижные контакты в виде подпружиненных мостиков 13 установлены в траверсе 10, имеющей на концах проволочные штоки 14, которыми она установлена с возможностью перемешепия в направляющих отверстиях втулок 15. Втулки вьшолнены из материала, который с материалом щтока 14

образует пару с малым коэффициентом трения, и закреплены в отверстиях, выполненных в стойках 1 и 2 после их жесткого крепления на цоколе 3.

Электромагнитное реле в одпоетабильном варианте (фиг. 2) может быть снабжено возвратной пружиной 16, которая выполнена как пружина кручения и установлена на оси вращения 9 якоря 8 и распорки 7. Для регулировки усилия пружины 16 в распорке 7 выполнены несколько отверстий для заделки конца фужины (часть элементов конструкции не показана).

Якорь (фиг. 3) содержит хвостовик 17 из немагнитного материала, на котором жестко укреплена планка 18 из этого же материала. К планке 18 прикреплены две якорные пластинки 19 из магнитомягкого материала. Все указанные соединения деталей якоря вьпюлнены при помощи сварки и пайки. Между торцами якорных пластин 19 установ;1ен постоянный магнит 20, который заKpeiLien между п.анкой 18 и фиваренной контактной сваркой к якорным пластинам 19 планкой 21 при помощи имеющихся в них отгибов.

В хвостовике 17 якоря выполнены отверстия для установки оси 9 (фиг. 1) якоря и оси 11, играющей роль поводка траверсы.

На фиг. 4 показано распределение магнитных потоков постоянного магнита и обмоток угфавления при их возбуждении.

Реле работает с;1едующим образом.

При обесточенной обмотке 22 (фиг. 4) якорь занимает положение Л. При этом магнитный поток Ф п постоянного магнита 20, замыкаясь через магнитную цепь северный полюс магнита - якорная пластина 19 - сердечник 5 --- верхняя часть стойки 2 -сердечник 5 - якорная пластина 19 - южный полюс магнита, гфитягивает якорь к полюсам сердечников, прикрепленных к стойке 2.

При подаче на обмотку 22 рабочего напряжения определенной полярности возбуждаемый ею магнитный гюток (1)к замыкается последовательно через оба П-образных магнитопровода, обе якорные пластины 19 ii воздуп1ные зазоры и имеет направление в этой цепи по часовой стрелке.

При этом TiOTOK постоянного магнита Ф и ноток управления (1) в правых воздунлпых зазорах вычитаются, а в левых суммируются. Это приводит к перебрасыванию якоря в левое устойчивое пoлoжe иe Б (фиг. 4).

При обесточивапии обмотки 22 якорь остается в фитянутом к левому магнитогфоводу положении Б, так как действуюп.1.ая на якорь притягивающая сила, создаваемая магнитным потоком постоянного магнита 20, значительно превышает противодействующие усилия, создаваемые к(пггакт1 ыми пружинами.

При подаче на обмотку 22 рабочего напряжения противоположной полярности происходит возврат якоря в исходное состояние - положение А.

Таким образом, при работе реле якорь поворачивается между полюсами правых и левых П-образных магнитопроводов, сообщая траверсе через зацепленный с нею поводок возвратно-поступательное движение, в результате чего происходит замыкание или размыкание контактов.

По сравнению с известным предлагаемое реле при совмещении перемычек П-образных сердечников со стойками и расположении сердечников с катушками вдоль продольной оси цоколя позволяет осуществить хороший доступ к контактам при их регулировке и промывке и дает возможность применить в качестве подвижных контактов набор мостиков, установленных в траверсе. При этом компактное расположение траверсы с набором мостиков и магнитной системы обеспечивается без увеличения высоты и ширины реле (фиг. 1).

Кроме того, выполнение перемычки каждого П-образного магнитопровода как части стойки приводит к существенному упрощению конструкции, так как позволяет исключить сложный при изготовлении П-образный сердечник и сложную операцию выполнения на его перемычке KaTynJKH, а вместо него применить круглый сердечник, который прост в изготовлении и может изготавливаться на автоматах. При этом упрощается изготовление катушки, так как намотка осуществляется на цилиндрический прессованный каркас, а также отпадает необходимость в глифовке торцов сердечника, так как полюсный наконечник в виде шляпки вытачивается с сердечником как единое целое.

У предлагаемого реле значительно повыlueH уровень вибростойкости.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ, содержащее поворотный якорь, установленный на оси, с постоянным магнитом и немагнитным хвостовиком, два П-образных магнитонровода с обмотками, подвижные и неподвижные контакты, несущие стойки и цоколь, на котором установлены элементы реле, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости к вибрационным и ударным нагрузкам, оно снабжено распоркой в виде рамки из немагнитного материала, несущие стойки выполнены в виде плоских прямо/ 69 565 В 12 // II/// / угольных пластин из магнитомягкого материала, а П-образные магнитопроводы выполнены так, что их перемычки являются частями несущих стоек. 2.Реле по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности и yMenbHjeния трудоемкости сборки при обеспечении стойкости к воздействию вибрации и ударов, оно снабжено траверсой, на которой расположены подвижные контакты, штоками и втулками, в каждой из несущих стоек выполнено отверстие, в каждом из отверстий расположена одна из втулок, причем щтоки установлены с возможностью перемещения во втулках. 3.Реле по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения его стоимости путем уменьшения массы магнита, повышения чувствительности и быстродействия, якорь снабжен двумя пластинками из магнитомягкого материала, каждая из пластин жестко закреплена на немагнитном хвостовике якоря и расположена между полюсами П-образных магнитопроводов, полюса постоянного магнита примыкают к торцовым поверхностям пластин, между которыми установлен этот магнит.

S

Фиг. г

9

2/. Н