一种应用于接触器的双稳态电磁系统及其接触器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于接触器的双稳态电磁系统及其接触器，包括轭铁壳架、线圈结构、磁极和动铁芯组件，磁极固定在线圈结构的中部空腔内，动铁芯组件包括呈一体结构相连设置在中部空腔内的上铁芯、永磁体和下铁芯，所述上铁芯具有穿出轭铁壳架的上端部的驱动杆，所述驱动杆与接触器的动触头组件相连，采用本技术方案的电磁系统具有双稳态磁保持功能，抗振性好，线圈结构采用正负脉冲激励的方式即可工作，通电时间短，响应速度快，可大大降低线圈结构的功耗，这种电磁系统结构设计更简单，成型制作方便，装配效率高效，有利于缩小电磁系统体积，产品性能稳定，降低生产成本，提升接触器的使用性能和市场竞争力。接触器的使用性能和市场竞争力。接触器的使用性能和市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于接触器的双稳态电磁系统及其接触器


[0001]本技术涉及低压电器
，具体涉及一种应用于接触器的双稳态电磁系统及其接触器。

技术介绍

[0002]传统的交、直流接触器的电磁系统主要由动铁芯、静铁芯、反力弹簧、触头弹簧、线圈组成。从接触器的工作原理可见，合闸后必须不间断的给线圈通电流才能使动铁芯保持在合闸状态，即动铁芯合闸位置的保持是以能量的消耗为代价的，消耗电能大，接触器在闭合时也会产生较大的工作噪声，并不可避免的产生触头的弹跳，这些触头弹跳降低了接触器的电气寿命。
[0003]随着低压电器的快速发展，市场对接触器的性能要求越来越高，传统接触器的电磁系统体积大，响应速度慢，能耗高已不能满足行业的发展。为此，现在市场上已经涌现出多种不同结构带永磁铁的电磁系统设计，通过双稳态电磁系统可以解决传统磁路系统带来的困扰。目前市场上的双稳态电磁系统大多都是采用双磁钢结构，主要有两种结构形式，一种是将两颗永磁铁分别放置在电磁系统的两端，并与静磁极一起固定在端部，另一种是将两颗永磁铁和磁极放置在电磁系统的中间两侧。
[0004]例如中国专利文献CN212062315U公开了一种磁保持接触器，包括接触器本体、电磁系统、触头系统，电磁系统包括电磁铁组件，电磁铁组件包括底板、轭铁组件、线圈架、铁芯、芯杆、磁极座以及磁钢，线圈架具有线圈绕组槽以及用于安装磁钢的磁钢槽，线圈绕组槽安装有线圈绕组，线圈架、线圈绕组、磁钢组成线圈组件，线圈组件通过底板封堵在轭铁组件内，轭铁组件内安装有磁极座，磁极座端面与铁芯下端面相配合，芯杆一端伸出底板外与动触点组件相连接，另一端固定连接铁芯，线圈架的线圈绕组槽设有两个，磁钢槽位于线圈绕组槽之间，磁钢以线圈架中部为中心对称的设置在磁钢槽内形成双磁钢结构。
[0005]从上述磁保持接触器的结构可以看出，该电磁系统就采用双磁钢形式，即为两个磁钢是对称设置在线圈组件中间两侧的磁钢槽中，这种双磁钢结构复杂，需要用到两个永磁铁，装配零部件多，物料成本高，安装起来较为繁琐，装配效率低，制造成本也高。因此需要对电磁系统重新设计，对产品品类不断的扩充，以备后期使用，提升产品使用性能和市场竞争力。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的双磁钢结构的电磁系统结构设计复杂，需要用到两个永磁铁，装配零部件多，物料成本高，安装起来较为繁琐，装配效率低，制造成本也高的问题，从而提供一种结构简单，安装起来方便，降低成本，实现双稳态磁保持功能的应用于接触器的的双稳态电磁系统及其接触。
[0007]为解决上述问题，本技术提供一种应用于接触器的双稳态电磁系统，包括：
[0008]轭铁壳架，具有封闭式的安装空间；
[0009]线圈结构，安装在所述安装空间内，包括沿其轴向延伸设置的中部空腔，所述中部空腔的两端分别限制于所述轭铁壳架的上、下端部；
[0010]磁极，固定在所述中部空腔内，并与所述轭铁壳架的下端部相连；
[0011]动铁芯组件，可活动设置在中部空腔中，其包括沿所述中部空腔的轴向依次相连的上铁芯、永磁体和下铁芯，所述上铁芯、永磁体和下铁芯通过注塑成型为一体结构，所述上铁芯具有沿所述中部空腔的轴向延伸穿出所述上端部的驱动杆，所述驱动杆连接接触器的动触头组件；
[0012]当所述线圈结构施加正向脉冲信号时，所述动铁芯组件在所述线圈结构产生的电磁力作用下沿中部空腔的轴向上移并与所述上端部保持吸持；当所述线圈结构施加反向脉冲信号时，所述动铁芯组件在所述线圈结构产生的电磁力作用下沿中部空腔的轴向下移并与所述磁极保持吸持。
[0013]上述的双稳态电磁系统中，所述上铁芯、永磁体和下铁芯的外侧上注塑成型有一层与所述中部空腔内壁配合滑动接触的润滑防护层。
[0014]上述的双稳态电磁系统中所述上铁芯、永磁体和下铁芯通过聚四氟乙烯材料注塑成一体结构，所述永磁体被聚四氟乙烯材料成型的润滑防护层密封包裹在所述上铁芯与下铁芯之间。
[0015]上述的双稳态电磁系统中，所述轭铁壳架的上端部为与所述上铁芯相对设置的导磁挡板，所述导磁挡板设有可供所述驱动杆穿过的通孔结构，所述上铁芯在永磁体的作用下可吸持在所述导磁挡板上。
[0016]上述的双稳态电磁系统中所述通孔结构内设置有隔磁环，所述驱动杆穿过所述隔磁环。
[0017]上述的双稳态电磁系统中所述轭铁壳架包括具有凹槽腔的轭铁本体，所述导磁挡板可拆卸遮盖在所述凹槽腔的开口位置以形成封闭的安装空间，所述轭铁本体的底面部分为所述轭铁壳架的下端部。
[0018]上述的双稳态电磁系统中所述轭铁本体与所述磁极之间对应成型有连通所述中部空腔的排气孔，所述排气孔沿所述中部空腔的轴向延伸设置。
[0019]上述的双稳态电磁系统中所述永磁体随所述动铁芯组件在所述中部空腔内作往复移动，并形成由永磁体N极经所述上铁芯、导磁挡板、轭铁壳架、磁极、下铁芯到永磁体S极的磁力线回路，所述线圈结构施加正向或反向脉冲信号时产生电磁场的磁力线回路方向与所述永磁体的磁力线回路方向相同或相反。
[0020]上述的双稳态电磁系统中所述线圈结构包括具有所述中部空腔的线圈骨架，和绕制在所述线圈骨架上的线圈，所述线圈骨架的底端内部成型有限位台阶，所述磁极的一端抵接于所述限位台阶，其另一端抵接于所述所述轭铁本体的底面。
[0021]本技术还提供一种接触器，包括上述中任一项所述的应用于接触器的双稳态电磁系统。
[0022]本技术技术方案相比现有技术具有如下优点：
[0023]1.本技术提供的应用于接触器的双稳态电磁系统，动铁芯组件是由上铁芯、永磁体和下铁芯通过注塑工艺一体结构成型，结构稳定性好，该永磁体具有固定的永磁场，根据线圈结构产生的电磁力方向是由电流方向所决定的，因此，动铁芯组件在线圈结构施
加正向或反向脉冲信号时受到两次相反方向的磁场力，以使动铁芯组件上移与轭铁壳架的上端部保持吸持，或使其下移与所述磁极保持吸持，通过驱动杆与接触器的动触头组件相连，从而可靠实现接触器的吸合与释放动作，采用本技术方案的电磁系统具有双稳态磁保持功能，有着良好的抗冲击性和抗振性，线圈结构采用正负脉冲激励的方式即可工作，通电时间短，响应速度快，可大大降低线圈结构的功耗，以及在上、下铁芯之间只需设置一个永磁体便可满足功能需求，相比于传统双磁钢结构形式，这种电磁系统结构设计更简单，成型制作方便，装配效率高效，有利于缩小电磁系统体积，产品性能稳定，批次合格率高，降低生产成本，进而提升接触器的使用性能和市场竞争力。
[0024]2.本技术提供的应用于接触器的双稳态电磁系统，根据动铁芯组件的加工方式采用注塑工艺制造成型，具体的，所述上铁芯、永磁体和下铁芯通过聚四氟乙烯材料注塑成一体结构，这种结构设置，使上铁芯、永磁体和下铁芯在成型后的聚四氟乙烯塑料的嵌合下保持紧密相连，结构稳定性好，通过由聚四氟乙烯材料注塑成型的润滑防护层将上铁芯、永磁体和下铁芯外壁包覆住，这种聚四氟乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于接触器的双稳态电磁系统，其特征在于，包括：轭铁壳架(1)，具有封闭式的安装空间；线圈结构(2)，安装在所述安装空间内，包括沿其轴向延伸设置的中部空腔(21)，所述中部空腔(21)的两端分别限制于所述轭铁壳架(1)的上、下端部；磁极(3)，固定在所述中部空腔(21)内，并与所述轭铁壳架(1)的下端部相连；动铁芯组件(4)，可活动设置在中部空腔(21)中，其包括沿所述中部空腔(21)的轴向依次相连的上铁芯(41)、永磁体(42)和下铁芯(43)，所述上铁芯(41)、永磁体(42)和下铁芯(43)通过注塑成型为一体结构，所述上铁芯(41)具有沿中部空腔(21)的轴向延伸穿出上端部的驱动杆(44)；当所述线圈结构(2)施加正向脉冲信号时，所述动铁芯组件(4)在所述线圈结构(2)产生的电磁力作用下沿中部空腔(21)的轴向上移并与所述上端部保持吸持；当所述线圈结构(2)施加反向脉冲信号时，所述动铁芯组件(4)在所述线圈结构(2)产生的电磁力作用下沿中部空腔(21)的轴向下移并与所述磁极(3)保持吸持。2.根据权利要求1所述应用于接触器的双稳态电磁系统，其特征在于：所述上铁芯(41)、永磁体(42)和下铁芯(43)的外侧注塑成型有一层与所述中部空腔(21)内壁配合滑动接触的润滑防护层(5)。3.根据权利要求2所述应用于接触器的双稳态电磁系统，其特征在于：所述上铁芯、永磁体和下铁芯通过聚四氟乙烯材料注塑成一体结构，所述永磁体(42)被聚四氟乙烯材料成型的润滑防护层(5)密封包裹在所述上铁芯(41)与下铁芯(43)之间。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述应用于接触器的双稳态电磁系统，其特征在于：所述轭铁壳架(1)的上端部为与所述上铁芯(41)相对设置的导磁挡板(12)，所述导磁挡板(12)设有可供所述驱动杆(44)穿过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，何金垚，计新华，周良，王小英，金显将，苏国俊，许浩，薛豪，王晨，
申请(专利权)人：浙江天正电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：