[实用新型]磁保持接触器

说明书

本实用新型提出了一种可靠性高，结构先进的磁保持接触器，广泛用于通信电源、不间断电源以及各种应急电源系统。

现有磁保持接触器(继电器)电磁铁有两种形式，一种采用古老的拍合式，不适合做成大功率接触器，另一种采用了螺管式(吸入式)，充分利用了螺管吸力。本实用新型提出了螺管式电磁铁的一种新结构，磁路更加合理，无论触点处于闭合还是断开状态，永磁铁磁通均相当于短路，整个磁路磁阻小，吸力大，触点压力大，状态稳定，抗振动和冲击能力强，磁性能衰减慢。

如图1，本实用新型包括电磁铁系统(1～5、14～17)和触头系统(6～11)。电磁铁系统包括两个线圈(1，4)，两线圈可直接串联，通过相反方向的脉冲励磁电流来使接触器完成闭合或断开动作；或两线圈分别通脉冲励磁电流，一个线圈使触点闭合，另一个线圈使触点断开。永久磁铁3位于两个线圈之间，其形状可以是两块方形或两块半圆形，对称放置，且极性相对(N对N或S对S)，也可以是一块环形永久磁铁，内外圈分别是两极。一支撑块16置于永久磁铁3之间，也可以不要支撑块。一活动铁心15被套在线圈(1，4)和永久磁铁3中间，其上端连着接触器的触头系统(6～11)。电磁铁系统(1～5、14～17)的其余零件包括铁轭2、座板5、上磁极14、下磁极17等，这些零件构成了线圈和永久磁铁的磁路。触头系统(6～11)采用双断点形式，适合通断大电流，主要包括：一个座板6，两个接线柱7，两个静触点8，两个动触点9，一个帽罩10，一个触头弹簧11。13为安装板，供用户安装用。

图1是触点断开状态，图2是触点闭合状态，假定永久磁铁的N、S极如图1和图2所示(实际情况也可以和图中相反)。在图1的断开状态，永磁铁3产生的磁通由N极→支撑块16→可动铁心15→上磁极14→座板5→铁轭2→S极形成闭合磁路，可动铁心15被永磁铁3产生的磁通紧紧吸附在上磁极14上，此时磁路中没有空气隙，因此磁通大，产生的吸力大，接触器触点处于稳定的打开状态。

如果给线圈通脉冲直流电(数十毫秒至一秒)，线圈产生磁通，其方向由电流的方向确定，假定磁通方向为：上磁极14→铁心15→空气隙→下磁极17→铁轭2→座板5→上磁极14，在上磁极14和铁心15之间，线圈磁通和永久磁铁磁通的方向相反，将完全或大部分抵消掉，使上磁极14对铁心15的吸力消失或减弱，同时，由于线圈磁通经过空气隙，会对铁心产生向下的吸力，铁心15向下运动，带动动触头系统(序9等)向下运动，触点闭合，完成了由开到关的转换，如图2。永磁铁3产生的磁通由N极→支撑块16→可动铁心15→下磁极17→铁轭2→S极形成闭合磁路，可动铁心15被永磁铁3产生的磁通紧紧吸附在下磁极17上，同样，此时磁路中没有空气隙，因此磁通大，产生的吸力大，接触器触点处于稳定的闭合状态，线圈不需通电。

要将接触器由图2的闭合状态转换为图1的断开状态，只需改变上述线圈电流的方向，在铁心15与下磁极17之间形成和永久磁铁磁通相反的磁通，二者完全或大部分抵消，同时在铁心15和上磁极14之间形成吸力，铁心将向上运动，带动动触头系统向上运动，完成断开过程。无论是图1的打开状态还是图2的关闭状态，永久磁铁的磁路都是独立闭合的，磁通经过的材料都是良导磁材料，磁阻很小，发散的漏磁通较少，不易受外来磁场的干扰，磁性能衰减较慢，接触器有较高的稳定性和可靠性。

上述磁通经过的材料，铁轭2、上磁极14、铁心15、下磁极17、座板5、支撑块16均为良导磁材料，一般用电工纯铁或10号钢。永久磁铁3最好采用最大磁能积高、价格低廉的永磁材料，这类材料目前已有许多厂家生产，如果采用最大磁能积较低的永磁材料，则应增大永久磁铁的体积，以保证一定的磁能积。两个线圈的匝数、线径、绕向可以完全相同，也可以不同，可以串联(此时绕向必须相同)，脉冲电压的极性转换可以用一个有中位的双刀双掷开关或继电器实现，也可以由微机实现；也可以用两路电源对两个线圈分别实行控制，比如，线圈1用于控制触点打开，线圈4用于控制触点闭合。