ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1972 года по МПК H01H50/16 

Известны электромагнитные устройства, содержащие магнитопровод, выполненный в виде петли, имеюпдей неподвижную С-образную часть и подпружиненную плоской пружиной подвижную часть, размещенную в катушке и перемещающуюся поперек продольной ее оси.

Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства.

Для этого большая часть неподвил ного магнитопровода параллельна подвил ной части, изогнутые части неподвижного магнитопровода направлены в сторону подвижной части, ось вращения подвижного магнитопровода размещена у изогнутой части неподвижного магнитонровода. Неподвижный магнитонровод и его полюсные части размещены за пределами катушки.

Плоская пружина может быть прикреплена одним концом к подвижному магнитопроводу, другим - к катушке, на свободном конце ее имеется расширенная часть. Пружина может также иметь эллиптическое отверстие для закрепления одного конца полоски из немагнитного материала, другой конец которой лежит в рабочем воздушном зазоре. Каркас катушки может быть снабжен фланцем, который имеет с одной стороны удлиненную часть, являющуюся опорой для группы подрессоренных контактных пружин. Неподвижный сердечник имеет отверстне, а каркас катушки - выступ, который входит в это отверстие. Якорь снабжен толкателем, в верхней части которого имеются окна, в которых размещены подвижные контакты, причем окна толкателя имеют выступы, направленные в сторону контактных пружин.

На фиг. 1 изображено предложенное электромагнитное устройство, две проекции; на

фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - контактная прулчина, вид сверху; на фиг. 4 - магнитопровод в момент сборки; на фиг. 5 - подпружиненный якорь, две проекции; на фиг. 6 - немагнитная прокладка; на фиг. 7 -

блок контактных пружин, вид сбоку; на фиг. 8 - блок контактных пружин в одной из модификаций, вид сбоку.

Устройство смонтировано на кронштейне I, выполненном из пластмассы или аналогичного материала. Кронштейн служит опорой для грзшпы контактных пружин 2 и является фланцем каркаса катушки 3 возбуждения. Реле имеет магнитопровод, состоящий из двух частей 4 и 5. Часть 4 (сердечник), жестко соединенная с кронштейном /, является неподвижной частью сердечника. Часть 5 магнитопровода одним концом размещена на отогнутой его части, а другим в рабочем воздушном зазоре 6. Часть 5 (якорь) может ренного в катушке 3 возбуждения. Таким образом, образующаяся магнитная петля замкнута только с одной стороны катушки возбуждения. Группа контактных пружин 2 жестко смонтирована на неподвижной части сердечника 4 с помощью болтов 7. Контактные пружины имеют задние концы, присоединенные пайкой к внещпей схеме. Контакты управляются толкателем 8, нижний конец которого сцеплен с якорем, а верхний перемещается в отверстии в верхней контактной пластине. Изогнутый конец неподвижного сердечника 4 попадает в углубление в кронштейне, другой конец сердечника ирикренлен к нереднему фланцу 9 каркаса катушки возбуждения болтом 10. На нижнем конце толкателя имеются разветвления У/ и 12, которые входят в боковые углубления в лобовой части сердечника 4. Когда реле находится в собранном состоянии, отверстие а, предусмотренное в лобовой части сердечника попадает на выступ 13 переднего фланца 9 каркаса и другая изогнутая часть неподвижного сердечника опускается при нажатии в углубление между каркасом катушки и удлиненной частью кронштейна. облегчения монтажа выступ 13 должен быть выполнен коническим, с другой , выступ может быть MeHbUje отверстия а. В этом случае крепление может быть осуществлено при расплавлении выступа паяльником либо склеиванием с предварительным установлением прокладки. Креплеиие может быть также осуществлено с помощью отверстия во фланце и выстуна на магнитопроводе. В катушке 3 подвижно установлен якорь 5, снабженный крепежной пружиной 14, которая фиксирует якорь внутри катушки. При движении якоря образуется воздушная подушка, которая снимается в пределах ограниченного объема между якорем и стенками каркаса катушки. Воздушная подушка оказывает сильное амортизирующее действие на движение якоря и предотвращает возможность его отскакивания при достижении любого из крайних положений. Монтаж группы контактных пружин осуществляется следующим образом. Группа контактных пружин при нажиме подается назад насколько это возможно, причем соединительные концы контактных пружин попадают-в отверстия в вертикальной части 15 кронштейна /. Толкатель 8 устанавливается между лобовой частью неподвижного сердечника 3 и передним фланцем каркаса катущки. Когда группа контактных пружин подается вперед в конечное положепие, подвижные контактные пружины попадут на толкатель 8. Толкатель 8 имеет раздвоенную или вилкообразную верхнюю часть и вертикальные выступы 16, 17. Разветвления попадают в углубления б, соответственно (см. фпг. 3) в верхней пластинке 18, относящейся к группам контактных пружин. Боковые выступы неподвижной части сердечника и соответствующие боковые выступы якоря образуют полюсные башмаки, увеличивающие магнитные поверхности, между которыми образован воздушный зазор. Размеры магнитопровода должны быть таковы, чтобы остальные части сердечника и якоря могли бы магнитно насыщаться во время нормального иснользования реле. Это является условием получения максимального притягивающего усилия нри заданном размере и при заданной величине мощности рассеяния. Для возврата реле (когда в магнитонроводе продолжает еще действовать достаточно сильное остаточное намагничивание) необходимо предусмотреть немагнитный выступ или прокладку в рабочем воздушном зазоре между якорем и неподвижной частью сердечника. Крепежная или зажимная пружина 14 кренится к якорю вблизи от точки вращения рядом с его концом, например, точечной сваркой. Пружина 14 предварительно натягивается, се свободный конец, находящийся рядом с рабочим воздушным зазором, отогнут вверх. Когда якорь устанавливается в реле, конец пружины 14 зацепляется с внутренней частью переднего конца неподвижной части и, таким образом, фиксирует якорь в установленном или введенном положении. Указанный выше свободный конец пружины 14 внутри каркаса катушки выполнен шире якоря. Таким образом обеспечивается фиксация якоря 5 против действия боковых двилсений и возможность избежания трения между боковыми сторонами якоря и прилегающими частями каркаса катущки. Для крепления к якорю полюсная прокладка 19 имеет суженную среднюю часть, которая попадает в отверстие в крепежной пружины 14. На фиг. 7 и 8 показана группа контактных пружин с одним размыкающим и одним двойным замыкающим контактами. Группа контактных пружин содержит жесткую контактную пружину 20, подвижную контактную пружину 21, неподвижные контактные пружипы 22 и 23 и жесткие опорные пружины 24 и 25. Поскольку толкатель 8 имеет форму ступенек, то свободные концы и контакты контактных пружин 21 и 23 могут располагаться в этих ступеньках. Это удаляет их от кренел сной части нрулчин, и следовательно, раствор контактов будет больше, чем в случае, когда контакты расположены блилсе к крепел ной части пружины. При рассмотрении фиг. 7 можно увидеть как работает группа контактных пружин в случае, если часть 26 толкателя 8 перемещается якорем. Группа контактных нружин, показанная на фиг. 8, состоит из одного размыкающего и одного переключающего контактов. Группа контактных пружин содержит жесткую неную контактную пружнну 27 и жесткую контактную пружину 28 и одну изгибаемую ненодвижную контактную пружнну 29. Для того, чтобы жесткие пружины, не прогибались особенно сильно, нод действием контактного давления, что может вызвать контактные толчки, отскоки и неправильную работу контактов, их делают, по крайней мере, в 10 раз более жесткими, чем изгибаемне контактные пружины, контакты которы.ч 10 взаимодействуют с контактами жесткнх пружин. Для избежания отскоков контактов подвижные и неподвижные контактные пружины должны иметь очень небольшую массу, т. е. должны быть довольно тонкими с тем, 15 чтобы л аксимальное изгибающее усилие превышало 20 кг/мм. В известных конструкциях групп контактных пружнн, предназначенных для иснользования в реле миниатюрного типа, неподвиж- 20 ные контактные пружины, участвующие в осуществлении размыкания переключающим контактом, имеют форму двойных пружин. т. е. одну довольно мягкую контактную пружину и одну довольно жесткую опорную пру- 25 жину. Контакты, соответствующие пружинам 20 и 28, содержат только одну контактную пружину. Отношение между нлощадью иоперечного сечения магнитного сердечника и площадью 30 отверстия для катущки электромагнита может превышать 0,1, предпочтительно 0,2-1,0. Отношение толщины к ширине части сердечника, расположенной внутри катушки электромагнита, должно быть больше 0,2. Это 35 способствует обеспечению лучшего охлаждения (если сравниваемые реле имеют одинаковые общие размеры). Неподвижная часть сердечника и якорь должны иметь примерно одинаковую площадь 40 поперечного сечения. В этой связи следует упомянуть, что вокруг катушки практически всегда присутствует некоторое поле утечки или рассеяния и, следовательно, часть, заключенная в катушку, всегда имеет несколь- 45 ко более высокую напряженность магнитного поля, чем другая часть. Разница в напряженности поля в этом случае составляет около 10%. Это означает, что для получения онтимальных характеристик часть, находящаяся 50 вне катушки, всегда должна иметь несколько большую площадь поперечного сечения, чем часть, расположенная в катущке. Если реле используется для работы в пыльчой окружающей среде, то легко нарушается 55 надежпость срабатывания контактов в случае доступа пыли к этим контактам. Для избежания возможности сбоя контактов можно закрывать реле соответствующими защитными колпаками. Но в этом случае появляется риск так называемой активации контачтов под действием паров и, в частпостп, паров углеводородов, которые выдо.чяются из изоляционного материала в реле. Для устранения этого недостатка в крыщке. реле, кожухе или корпусе, нредусмотрено, но крайней мере, одно отверстие, в которое устанавливают пылеочистительиый фильтр из пористого материала. Предмет и з о б р е т е и н я 1. Электромагнитное устройство, содержащее магнитопровод в виде петли, состоящей из неподвижной С-образной части и поднружиненной плоской пружиной подвижной части, размещенной внутри катушки и перемещающейся поперек продольной ее оси, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов, большая часть неподвижного С-образного магнитонровода параллельна подвижному, изогнутые части направлены в сторону подвижного магннтонровода, а ось вращения подвижного магнитопровода размещена у изогнутой части неподвижного магнитопровода, причем неподвижный магнитопровод и его полюсные поверхности размещены за пределами катущки. 2. Электромагнитное устройство но п. 1, отличающееся тем, что, плоская пружина одним концом прикреплена к подвижно.му магнитопроводу, другим - к катушке, на свободно.м конце имеет расширенную часть, и является направляющей для подвижного магнитопровода, причем пружина имеет эллиптическое отверстие и полоску из немагнитного материала, которая одним концом размещена в указанном отверстии, а другим лежит в рабочем воздущном зазоре. 3. Электромагнитное устройство по н. 1, отличающееся тем, что каркас катушки снабжен фланцем, имеющим с одной стороны удлиненную часть, служащую в качестве опоры для группы подрессорных контактных , псподвижпый сердечник пмеет отверстие, а каркас катушки - выстуи, входящий в это отверстие, якорь снабжен толкателем, в верхней частн которого пмеются окна, в которых размещены подвпжпые контакты, ирич окна толкателя имеют выстуиы, паправленные в сторону контактных пружин.

/г

fus.i

.з

15

Vuz.M

J9

19

JL

сиЖ-Г:: j /

9

dX

9uz.B

/7/Л

25 2t 2( 10

VuZ.l в

29

.5

iiiiiiiQT,

-- У / / т

,,5