一种电磁继电器的控制系统及电磁继电器的制作方法

1.本实用新型涉及电磁继电器领域，尤其涉及一种电磁继电器的控制系统及电磁继电器。


背景技术：

2.电磁继电器是一种电子控制器件，是通过较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的常用元件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)。通过给输入回路的电磁铁通较小的电流，产生电磁力，控制输出回路的衔铁动作，进而使输出回路通路或断路。由于要避免触点在断开状态产生电弧放电现象，因此触点的断开距离不能过小，因而衔铁的动作距离较大，需要较大的电磁场在处在衔铁最远端时把衔铁吸引过来。另外要保持触点在闭合时能够良好接触，即接触电阻小，需要较大的接触力，降低发热。较大的磁力引起较大的加速度，由此导致衔铁和铁芯、触点之间的撞击速度较大，进而导致较大的噪音，干扰用户的生活和工作。
3.专利cn201610721247.1公开了在噪音传播途径上降噪，将电磁继电器封在结构内部，包裹吸音材料等，这种做法会增加额外的结构和成本，且不利于继电器散热。专利cn201810233120.4公开了分段控制电磁铁线圈电流的方案，这种做法需要额外设置控制模块，控制复杂，成本较高，且随着继电器的使用继电器内弹力结构的变化会使继电器触点控制效果减弱、无法保证降噪效果。
4.因此，亟需一种成本低、降噪效果好的电磁继电器。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种电磁继电器的控制系统及电磁继电器，以解决现有电磁继电器成本较高、控制复杂和使用寿命低的问题。
6.根据本实用新型的一方面，提供了一种电磁继电器的控制系统，其特征在于，所述电磁继电器的控制系统包括：电磁铁线圈、第一电阻和第一电压控制元件；所述电磁铁线圈的第一端通过第一电阻连接至第一电源模块的第一端，所述电磁铁线圈的第二端连接至第一电源模块的第二端，所述第一电压控制元件与所述电磁铁线圈并联，所述第一电压控制元件能够控制所述电磁铁线圈两端的电压大小，使衔铁受到的力逐渐变化。
7.可选地，所述第一电压控制元件为电容。
8.可选地，当所述电磁铁线圈由断电状态变为通电状态时，所述电磁铁线圈两端的电压在所述第一电压控制元件的作用下由0逐渐升高至额定电压，所述衔铁受到的力逐渐增大；当所述电磁铁线圈由通电状态变为断电状态时，所述电磁铁线圈两端的电压在所述第一电压控制元件的作用下由额定电压逐渐降低为0，所述衔铁受到的力逐渐减小。
9.可选地，电磁铁线圈两端的额定电压满足公式：u＝r/(r+r1)*u1；
10.其中，u为所述电磁铁线圈两端的额定电压，r为所述电磁铁线圈的内阻，r1为所述第一电阻的阻值，u1为所述第一电源模块电压。
11.可选地，电磁铁线圈两端的电压满足公式：0＜u2＜u，0＜u3＜u；
12.其中，u2为电磁铁线圈由断电状态变为通电状态导致所述衔铁开始动作时所述电磁铁线圈两端的电压，u3为电磁铁线圈由通电状态变为断电状态所述衔铁开始动作时所述电磁铁线圈两端的电压。
13.可选地，所述电磁铁线圈两端电压从0变为额定电压或从额定电压变为0所需的时间由所述电容的电容值或所述第一电阻的电阻值调整。
14.可选地，所述第一电阻的两端并联有第二电压控制元件，所述第二电压控制元件用于在所述电磁铁线圈由断电状态变为通电状态的预设时间后升高所述电磁铁线圈两端的电压。
15.可选地，所述第二电压控制元件为三极管，所述三极管的集电极连接至第一电阻的第一端，所述三极管的发射极连接至第一电阻的第二端，所述三极管的基极连接至第二电源的正极。
16.可选地，所述第二电压控制元件用于在所述电磁铁线圈由断电状态变为通电状态的预设时间后导通以将第一电阻短路。
17.根据本实用新型的另一方面，提供了一种电磁继电器，包括上述任一所述的电磁继电器的控制系统。
18.本实用新型实施例的技术方案，通过第一电压控制元件实现电磁继电器电磁铁线圈两端的电压逐渐增大或减小，进而使电磁场逐渐增大或减小，使衔铁受到的力逐渐变化，避免产生较大的撞击速度，减小电磁继电器的噪音。且能够确保电磁继电器的触点在闭合时受压接触，降低发热，提高电磁继电器的使用寿命。
19.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1图1为本实用新型实施例一提供的一种电磁继电器的控制系统的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例一提供的另一种电磁继电器的控制系统的结构示意图；
23.图3为电磁铁线圈由断电状态变为通电状态时电磁铁线圈两端电压随时间变化的关系图；
24.图4为电磁铁线圈由通电状态变为断电状态时电磁铁线圈两端电压随时间变化的关系图；
25.图5为本实用新型实施例二提供的另一种电磁继电器的控制系统的结构示意图；
26.图6为本实用新型实施例二提供的另一种电磁继电器的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.实施例一
30.图1为本实用新型实施例一提供的一种电磁继电器的控制系统的结构示意图，如图1所示，电磁继电器的控制系统10包括：电磁铁线圈11、第一电阻13和第一电压控制元件12；电磁铁线圈11的第一端通过第一电阻13连接至第一电源模块14的第一端，电磁铁线圈11的第二端连接至第一电源模块的第二端，第一电压控制元件12与电磁铁线圈11并联，第一电压控制元件12能够控制电磁铁线圈11两端的电压大小，使衔铁受到的力逐渐变化。
31.具体的，第一电源模块14能够为电磁继电器的控制系统10提供恒定的电压，第一电压控制元件12能够控制电磁铁线圈11两端的电压逐渐增加或减小，使电磁铁线圈11产生的电磁场大小逐渐增加或减小，进而使衔铁受到的电磁力逐渐增加或减小。当衔铁受到的电磁力达到衔铁动作所需要的力时，衔铁开始动作，相较于现有的电磁继电器，此时衔铁运动的加速度较小，衔铁以较小的加速度撞击电磁铁线圈或限位装置，从而降低电磁继电器的噪音。在本实施例中，当电磁继电器的控制系统10由断电状态变为通电状态时，电磁铁线圈11两端的电压在第一电压控制元件12的控制下逐渐增加，电磁铁线圈11产生的电磁场逐渐增加，衔铁受到的电磁力逐渐增加，当衔铁受到的电磁力增加到衔铁动作所需要的力时，衔铁开始动作，电磁继电器的触点闭合，此时衔铁以较小的加速度开始撞向电磁铁线圈11，产生的噪音较小，电磁继电器的触点闭合后，随着电磁铁线圈11产生的电磁场进一步增加，衔铁与电磁铁线圈11之间的电磁力进一步增加，电磁继电器的触点进一步压紧，避免电磁继电器使用过程中内部弹力结构的变化造成的电磁继电器的触点的松动，保证触点在闭合时的受压接触，降低发热，有助于提高电磁继电器的使用寿命。当电磁继电器的控制系统10由通电状态变为断电状态时，电磁铁线圈11两端的电压在第一电压控制元件12的控制下逐渐减小，电磁铁线圈11产生的电磁场逐渐减小，衔铁受到的电磁力逐渐减小，当衔铁受到的电磁力减小到衔铁动作所需要的力时，衔铁开始动作，电磁继电器的触点断开，此时仍有电磁力吸引衔铁，使得衔铁以较低的加速度撞击限位装置，产生的噪音较小。
32.本实用新型实施例提供的电磁继电器的控制系统包括电磁铁线圈、第一电阻和第一电压控制元件，电磁铁线圈的第一端通过第一电阻连接至第一电源模块的第一端，电磁铁线圈的第二端连接至第一电源模块的第二端，第一电压控制元件与电磁铁线圈并联，第
一电压控制元件能够控制电磁铁线圈两端的电压大小，使衔铁受到的力逐渐变化。本实用新型提供的电磁继电器的控制系统通过第一电压控制元件实现电磁继电器电磁铁线圈两端的电压逐渐增大或减小，进而使电磁场逐渐增大或减小，使衔铁受到的力逐渐变化，避免产生较大的撞击速度，减小电磁继电器的噪音。且能够确保电磁继电器的触点在闭合时受压接触，降低发热，提高电磁继电器的使用寿命。
33.可选地，图2为本实用新型实施例一提供的另一种电磁继电器的控制系统的结构示意图，如图2所示。第一电压控制元件12为电容。图3为电磁铁线圈由断电状态变为通电状态时电磁铁线圈两端电压随时间变化的关系图，如图3所示，当电磁铁线圈11由断电状态变为通电状态时，由于电容的充电特性，电磁铁线圈11两端的电压由0逐渐升高至额定电压u，电磁铁线圈11产生的电磁场逐渐增加，衔铁受到的电磁力逐渐增加，当电磁铁线圈11两端的电压升高到u2时，衔铁受到的电磁力增加到衔铁动作所需要的力，衔铁开始动作，电磁继电器的触点闭合，此时衔铁以较小的加速度开始撞向电磁铁线圈11，产生的噪音较小，电磁继电器的触点闭合后，随着电容充电，电磁铁线圈11两端的电压持续增大，电磁铁线圈11产生的电磁场进一步增加，衔铁与电磁铁线圈11之间的电磁力进一步增加，电磁继电器的触点进一步压紧，避免电磁继电器使用过程中内部弹力结构的变化造成的电磁继电器的触点的松动，保证触点在闭合时的受压接触，降低发热，有助于提高电磁继电器的使用寿命。
34.图4为电磁铁线圈由通电状态变为断电状态时电磁铁线圈两端电压随时间变化的关系图，如图4所示，当电磁铁线圈11由通电状态变为断电状态时，电容逐渐放电，电磁铁线圈11两端的电压由额定电压u逐渐降低为0，电磁铁线圈11产生的电磁场逐渐减小，衔铁受到的电磁力逐渐减小，当电磁铁线圈11两端的电压减小到u3时，衔铁受到的电磁力减小到衔铁动作所需要的力，衔铁开始动作，电磁继电器的触点断开，此时仍有电磁力吸引衔铁，使得衔铁以较低的加速度撞击限位装置，产生的噪音较小。
35.在本实施例中，电磁铁线圈两端的额定电压满足公式：u＝r/(r+r1)u1；
36.其中，u为电磁铁线圈11两端的额定电压，r为电磁铁线圈11的内阻，r1为第一电阻13的阻值，u1为第一电源模块14的电压。
37.电磁铁线圈两端的电压满足公式：0＜u2＜u，0＜u3＜u；
38.其中，u2为电磁铁线圈11由断电状态变为通电状态导致衔铁开始动作时电磁铁线圈11两端的电压，u3为电磁铁线圈11由通电状态变为断电状态衔铁开始动作时电磁铁线圈11两端的电压。
39.可选地，电磁铁线圈11两端电压从0变为额定电压或从额定电压变为0所需的时间由电容的电容值或第一电阻13的电阻值调整。
40.实施例二
41.图5为本实用新型实施例二提供的另一种电磁继电器的控制系统的结构示意图，如图5所示，在上述实施方式的基础上，第一电阻13的两端并联有第二电压控制元件15，第二电压控制元件15用于在电磁铁线圈11由断电状态变为通电状态的预设时间后升高电磁铁线圈11两端的电压，在本实施例中，预设时间可以大于或等于电磁铁线圈11两端电压从0变为额定电压所需的时间。
42.具体的，当电磁继电器的控制系统10由断电状态变为通电状态时，电磁铁线圈11两端的电压在第一电压控制元件12的控制下逐渐增加，电磁铁线圈11产生的电磁场逐渐增
加，衔铁受到的电磁力逐渐增加，当衔铁受到的电磁力增加到衔铁动作所需要的力时，衔铁开始动作，电磁继电器的触点闭合，此时衔铁以较小的加速度开始撞向电磁铁线圈11，产生的噪音较小，电磁继电器的触点闭合后，随着电磁铁线圈11产生的电磁场进一步增加，衔铁与电磁铁线圈11之间的电磁力进一步增加，电磁继电器的触点进一步压紧，在电磁铁线圈11由断电状态变为通电状态的预设时间后，电磁铁线圈11两端的电压在第二电压控制元件15作用下更进一步增加，使衔铁与电磁铁线圈11之间的电磁力更进一步增加，电磁继电器的触点更进一步压紧，更进一步的保证触点在闭合时的受压接触，降低发热，有助于提高电磁继电器的使用寿命。
43.在本实施例中，第二电压控制元件15能够在电磁铁线圈11由断电状态变为通电状态的预设时间后导通以将第一电阻13短路，从而升高电磁铁线圈11两端的电压。
44.图6为本实用新型实施例二提供的另一种电磁继电器的控制系统的结构示意图，如图6所示，可选地，在上述实施方式的基础上，第二电压控制元件15为三极管，三极管的集电极连接至第一电阻13的第一端，三极管的发射极连接至第一电阻13的第二端，三极管的基极连接至第二电源16的正极。三极管能够在电磁铁线圈11由断电状态变为通电状态的预设时间后在第二电源16的作用下导通以将第一电阻13短路，从而升高电磁铁线圈11两端的电压。
45.实施例三
46.本实用新型实施例三提供了一种电磁继电器，搭载有上述任一实施例的电磁继电器的控制系统，具备上述任一实施例的电磁继电器的控制系统相应的功能模块和有益效果。
47.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
48.上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

技术特征：
1.一种电磁继电器的控制系统，其特征在于，所述电磁继电器的控制系统包括：电磁铁线圈、第一电阻和第一电压控制元件；所述电磁铁线圈的第一端通过第一电阻连接至第一电源模块的第一端，所述电磁铁线圈的第二端连接至第一电源模块的第二端，所述第一电压控制元件与所述电磁铁线圈并联，所述第一电压控制元件能够控制所述电磁铁线圈两端的电压大小，使衔铁受到的力逐渐变化。2.根据权利要求1所述的电磁继电器的控制系统，其特征在于，所述第一电压控制元件为电容。3.根据权利要求2所述的电磁继电器的控制系统，其特征在于，当所述电磁铁线圈由断电状态变为通电状态时，所述电磁铁线圈两端的电压在所述第一电压控制元件的作用下由0逐渐升高至额定电压，所述衔铁受到的力逐渐增大；当所述电磁铁线圈由通电状态变为断电状态时，所述电磁铁线圈两端的电压在所述第一电压控制元件的作用下由额定电压逐渐降低为0，所述衔铁受到的力逐渐减小。4.根据权利要求1所述的电磁继电器的控制系统，其特征在于，电磁铁线圈两端的额定电压满足公式：u＝r/(r+r1)*u1；其中，u为所述电磁铁线圈两端的额定电压，r为所述电磁铁线圈的内阻，r1为所述第一电阻的阻值，u1为所述第一电源模块电压。5.根据权利要求4所述的电磁继电器的控制系统，其特征在于，电磁铁线圈两端的电压满足公式：0＜u2＜u，0＜u3＜u；其中，u2为电磁铁线圈由断电状态变为通电状态导致所述衔铁开始动作时所述电磁铁线圈两端的电压，u3为电磁铁线圈由通电状态变为断电状态所述衔铁开始动作时所述电磁铁线圈两端的电压。6.根据权利要求3所述的电磁继电器的控制系统，其特征在于，所述电磁铁线圈两端电压从0变为额定电压或从额定电压变为0所需的时间由所述电容的电容值或所述第一电阻的电阻值调整。7.根据权利要求1所述的电磁继电器的控制系统，其特征在于，所述第一电阻的两端并联有第二电压控制元件，所述第二电压控制元件用于在所述电磁铁线圈由断电状态变为通电状态的预设时间后升高所述电磁铁线圈两端的电压。8.根据权利要求7所述的电磁继电器的控制系统，其特征在于，所述第二电压控制元件为三极管，所述三极管的集电极连接至第一电阻的第一端，所述三极管的发射极连接至第一电阻的第二端，所述三极管的基极连接至第二电源的正极。9.根据权利要求7所述的电磁继电器的控制系统，其特征在于，所述第二电压控制元件用于在所述电磁铁线圈由断电状态变为通电状态的预设时间后导通以将第一电阻短路。10.一种电磁继电器，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的电磁继电器的控制系统。

技术总结
本实用新型公开了一种电磁继电器的控制系统及电磁继电器，电磁继电器的控制系统包括电磁铁线圈、第一电阻和第一电压控制元件，电磁铁线圈的第一端通过第一电阻连接至第一电源模块的第一端，电磁铁线圈的第二端连接至第一电源模块的第二端，第一电压控制元件与电磁铁线圈并联，第一电压控制元件能够控制电磁铁线圈两端的电压大小，使衔铁受到的力逐渐变化。本实用新型提供的电磁继电器的控制系统通过第一电压控制元件实现电磁继电器电磁铁线圈两端的电压逐渐增大或减小，进而使电磁场逐渐增大或减小，使衔铁受到的力逐渐变化，避免产生较大的撞击速度，减小电磁继电器的噪音。且能够确保电磁继电器的触点在闭合时受压接触，降低发热，提高电磁继电器的使用寿命。提高电磁继电器的使用寿命。提高电磁继电器的使用寿命。


技术研发人员：戴相录 叶俊 陈璐 覃海松
受保护的技术使用者：深圳市和生创新技术有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/7/28