一种加速吸合和释放的继电器磁路系统的制作方法

1.本

技术实现要素：
涉及继电器技术领域，具体为一种加速吸合和释放的继电器磁路系统。


背景技术：

2.在影响继电器电气寿命的各种因素之中，继电器吸合和释放过程中的燃弧能量和继电器的温升是非常重要的因素，燃弧能量越低，温升越低，继电器的电气寿命越长。燃弧能量取决于继电器负载大小和燃弧时间，而温升不但取决于负载大小和触点阻抗，还取决于继电器吸合保持过程中的线圈功率，通常继电器线圈的吸合功率远大于吸合保持过程中的保持功率，所以在继电器吸合完成以后，降低线圈的功率，有助于降低继电器的温升，从而提高继电器的电气寿命。继电器衔铁运动越快，回跳时间越短，燃弧的熄灭速度越快，燃弧能量越低，继电器的电气寿命越长。继电器的磁路系统是影响继电器性能非常重要的因素，改善继电器磁路系统性能，从而提高继电器电气寿命具有很高的实用价值。
实用新型内容
3.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
4.本实用新型一种加速吸合和释放的继电器磁路系统，包括继电器磁路系统，所述继电器磁路系统可用于各类电磁继电器，所述继电器磁路系统包括主线圈、辅线圈、主线圈引线、辅线圈引线、公共端引线、切换组件和具有磁性的衔铁，所述主线圈和辅线圈的绕线方向相反，所述辅线圈绕线圈数大于主线圈绕线圈数，所述主线圈和辅线圈一端连接有公共端，所述辅线圈的另一端辅线圈同相端通过切换组件和所述主线圈的另一端主线圈同相端相连。
5.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述衔铁具有磁性。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述切换组件为切换元件电容。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，继电器外部引线包括所述主线圈同相端相连的主线圈引线和所述公共端相连的公共端引线。
8.本实用新型的有益效果是：
9.本实用新型提供了一种加速吸合和释放的继电器磁路系统，可用于各类电磁继电器，相对于常规磁路系统，本实用新型可以明显提高继电器吸合速度、释放速度和降低吸合、释放回跳时间，从而加速燃弧的熄灭和降低燃弧能量；继电器在吸合保持过程中采用保持功率，从而降低继电器的温升。通过以上改善，可以提高继电器的电气寿命，具有很高的实用价值。
附图说明
10.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
11.图1是本实用新型一种加速吸合和释放的继电器磁路系统的原理示意图；
12.图2是本实用新型一种加速吸合和释放的继电器磁路系统的切换电路外置的继电器线圈引线图示意图；
13.图3是本实用新型一种加速吸合和释放的继电器磁路系统的切换电路原理图示意图；
14.图4是本实用新型一种加速吸合和释放的继电器磁路系统的切换电路典型应用继电器线圈原理图示意图；
15.图5是本实用新型一种加速吸合和释放的继电器磁路系统的具体实施实例连接图示意图。
16.图中：11、主线圈；12、辅线圈；13、主线圈同相端；14、辅线圈同相端；15、公共端；16、主线圈引线；17、辅线圈引线；18、公共端引线；19、切换组件；19-1、切换元件电容；20、衔铁。
具体实施方式
17.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
18.实施例：如图1-5所示，本实用新型一种加速吸合和释放的继电器磁路系统，继电器磁路系统包括主线圈11、辅线圈12、主线圈引线16、辅线圈引线17、公共端引线18、切换组件19和具有磁性的衔铁20，主线圈11和辅线圈12的绕线方向相反，辅线圈12绕线圈数大于主线圈11，主线圈11和辅线圈12一端公共端15相连，辅线圈12的另一端辅线圈同相端14通过切换组件19和主线圈11的另一端主线圈同相端13连接。
19.吸合过程中辅线圈12和主线圈11电磁吸力同相相加，辅线圈12的电流逐渐减小，吸合完成后只有主线圈11提供继电器的吸合保持力，释放过程中辅线圈12和主线圈11反相，产生与衔铁磁场方向相反的磁场，对衔铁提供推力，加速衔铁的运动。
20.其中，衔铁20为具有磁性的衔铁，利用衔铁磁性实现加速吸合和加速释放。衔铁20使用高矫顽力衔铁具有剩磁，可利用永磁铁使衔铁20具有固定方向的磁场，且磁场方向与主线圈磁场同向。
21.其中，切换组件19为切换电路或元件，切换组件19的内部包括电容c1、电感d1和电容c2，且电容c1供吸合过程应用，电容c1和电容c2供释放过程应用。切换组件19只使用c1是最简化的切换组件。
22.其中，切换组件19集成于继电器的内部，继电器的线圈部分对外有两根引线，连接主线圈同相端13的引线16和连接公共端15的引线18。
23.其中，继电器内部不集成切换组件19，切换组件19的p1连接主线圈同相端13，切换组件19的p2连接辅线圈同相端14，切换组件19由外部电路提供，继电器线圈部分对外有三根引线，主线圈同相端13相连的引线主线圈16、辅线圈同相端14相连的辅线圈引线17、和公共端15相连的公共端引线18。
24.其中，若所述继电器磁路系统用于电磁阀式继电器，电磁阀继电器的动铁芯相当于所述衔铁20。
25.工作原理：如图5，右侧方框内示意继电器线圈的绕制方式，在继电器的线架上绕
制两个线圈，优选内圈作为辅线圈12，顺时针绕制，绕制完成后抽头，不断线进行逆时针绕制，绕制出主线圈11，即内圈为辅线圈12，顺时针绕制，外圈为主线圈11，逆时针绕制，辅线圈12的绕线圈数大于主线圈11，主线圈引线16为主线圈同相端13的引线，公共端引线18为主线圈11和辅线圈12公共端15的引线，辅线圈同相端14经过切换元件电容19-1和主线圈同相端13相连，衔铁20采用未经热处理的电工纯铁，矫顽力大于120a/m。切换元件电容19-1承担加速吸合和释放继电器的控制，vc是电源正极。
26.吸合启动时，切换元件电容19-1开始充电，充电电流通过辅线圈12产生和主线圈11同相的电磁吸力，辅线圈12产生的电磁吸力，和主线圈11的电磁吸力相加，加速继电器的吸合，切换元件电容19-1充电完成后，辅线圈12电流为零，继电器只有主线圈11提供保持电磁吸力，在吸合状态中，继电器可以维持较低的线圈功率。在吸合过程和吸合状态下，继电器衔铁20被磁化，磁场方向和主线圈11磁场方向一致。
27.继电器释放时，主线圈11电流减小在主线圈11两端产生反向电压，加到辅线圈12和切换元件电容19-1之上，重新打开辅线圈12，辅线圈12的电流大小和主线圈11一致，但产生的电磁力方向相反。在释放过程中，主线圈11电流流经辅线圈12和切换元件电容19-1逐渐减小，两个线圈的电流大小相同，电磁力的方向由圈数较大的辅线圈12决定，磁力方向和主线圈11的磁力方向相反，和衔铁20的磁场方向相反，辅线圈12产生的磁场对衔铁20提供推力，从而在释放过程中加速衔铁20的运动。
28.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，术语“引线”应做广义理解，根据继电器的不同，称为管脚、引脚、端子和类似的名字。
29.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种加速吸合和释放的继电器磁路系统，包括继电器磁路系统，所述继电器磁路系统可用于各类电磁继电器，其特征在于，所述继电器磁路系统包括主线圈(11)、辅线圈(12)、主线圈引线(16)、辅线圈引线(17)、公共端引线(18)、切换组件(19)和具有磁性的衔铁(20)，所述主线圈(11)和辅线圈(12)的绕线方向相反，所述辅线圈(12)绕线圈数大于主线圈(11)绕线圈数，所述主线圈(11)和辅线圈(12)一端连接有公共端(15)，所述辅线圈(12)的另一端辅线圈同相端(14)通过切换组件(19)和所述主线圈(11)的另一端主线圈同相端(13)相连。2.根据权利要求1所述的一种加速吸合和释放的继电器磁路系统，其特征在于，所述衔铁(20)具有磁性。3.根据权利要求1所述的一种加速吸合和释放的继电器磁路系统，其特征在于，所述切换组件(19)为切换元件电容(19-1)。4.根据权利要求1所述的一种加速吸合和释放的继电器磁路系统，其特征在于，继电器外部引线包括所述主线圈同相端(13)相连的主线圈引线(16)和所述公共端(15)相连的公共端引线(18)。

技术总结
本实用新型涉及继电器及其应用领域，具体涉及一种加速吸合和释放的继电器磁路系统，用于各类电磁继电器，所述继电器磁路系统包含绕线方向相反的主线圈、辅线圈、切换组件和具有磁性的衔铁。吸合过程辅线圈和主线圈的电磁吸力同相叠加，继电器加速吸合；吸合完成后仅由主线圈提供吸合保持力；释放过程辅线圈反相叠加主线圈产生与衔铁磁场方向相反的磁场，推动加速衔铁的运动，利用辅线圈吸合产生合力和释放产生反力实现继电器的加速吸合和释放，并减小回跳，有利于继电器燃弧的快速熄灭，减小继电器燃弧时间和能量，减少电弧对触点的烧损，降低继电器的温升，提高继电器的电气寿命，亦可提高继电器的负载能力。可提高继电器的负载能力。可提高继电器的负载能力。


技术研发人员：赵金川
受保护的技术使用者：赵金川
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/9/16