[发明专利]一种用于极化电磁继电器的双稳态驱动器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于极化电磁继电器的双稳态驱动器，尤其适用于传导和转换高稳定负荷电流的小型继电器，例如，用于120A/230V交流以内的智能电能表的隔离继电器中。

【背景技术】

DE 10 2010 017 874 B4公开了一种具有极化磁性电路以及平行工作气隙的双稳态激励驱动器，其包括对称设置的两个外支腿，每个外支腿上设置有激励线圈。通过在其中一个外支腿上设置额外的激励线圈来增加对摆动电枢的吸引力，以实现不对称的触发力。该种方案结构复杂，体积较大。

DE 21 48 377 A公开的双稳态激励驱动器通过在永磁体与摆动电枢之间设置不对称导磁片实现不对称的触发力。该种方案很可能因为制造公差等原因变成单稳态激励驱动器。

DE 195 44 520 A1公开的双稳态激励驱动器通过在永磁体与摆动电枢之间设置不对称不导磁的隔离箔实现不对称的触发力。该种方案中，隔离箔可能会被摆动电枢击中从而产生阻尼效应。

EP 1 081 733 A2公开的双稳态激励驱动器通过不对称的摆动电枢实现不对称的触发力。该线条一个翼部较宽，另一个翼部较窄。较窄的翼部很容易磁饱和。

因此，亟需一种改进的并且能实现不对称触发力的双稳态激励驱动器。

【发明内容】

本发明的一个目的是提供一种具有简化结构并且能实现不对称触发力的双稳态激励驱动器。

本发明所提供的一种可用于高电流承载的小型极化电磁继电器的双稳态驱动器，包括E形磁轭、安装到磁轭的两个激励线圈、被激励线圈驱动的摆动电枢。所述E形磁轭具有磁芯主体、分别位于磁芯主体两端的两个外支腿以及位于两个外支腿之间的一个中心支腿，中心支腿具有扁平永磁体或者单独由永磁体形成，E形磁轭用于将永磁通量施加到关于中心支腿转动的摆动电枢上。所述两个激励线圈位于中心支腿两侧用于为摆动电枢提供切换脉冲。E形磁轭的两个外支腿的极面到摆动电枢的工作气隙厚度不同，因此可实现所预定的不对称性，使其中一个外支腿对摆动电枢具有更大的拉力。

摆动电枢在切换位置时总会与其中的一个外支腿相接触。其中一个外支腿与摆动电枢的工作气隙更薄，从而具有更小的磁阻，从而对摆动电枢具有更大的吸引力。本发明在不需要附加部件(例如导磁片、隔离箔、调节弹簧等)的情况下就实现了不对称性的切换行为，并降低了接触部件的反弹效应，能快速地实现开关且降低了接触损耗。每个切换位置都可以由永磁体来吸引保持。

作为本发明的一种优选方案，其中一个外支腿比另一个外支腿更靠近中心支腿。两个外支腿的主体具有相同或不同的横截面。

作为本发明的一种优选方案，其中一个外支腿的端部具有朝向中心支腿伸出的延伸部，从而具有朝中心支腿延伸扩大的更大的极面。

作为本发明的一种优选方案，两个外支腿的极面彼此不对称，两个外支腿的横截面不同。

作为本发明的一种优选方案，外支腿的极面和中心支腿的极面齐平，并且摆动电枢为略微的V形，优选150至175度的范围，更优选160至170度的范围。这使得摆动电枢的双翼能完全接触到外支腿的水平极面。

作为本发明的一种优选方案，外支腿的极面可以低于中心腿的极面，并且外支腿的极面具有向下和向外延伸倾斜的斜面，使得摆动电枢的双翼能完全接触地搁置在外支腿的极面上，从而增加摆动电枢与中心支腿的接触面积。

作为本发明的一种优选方案，外支腿的极面内边缘是直的并且平行于摆动电枢的摆动轴线，与圆形的内边缘相比，该设计改善了磁通量的特性。

作为本发明的一种优选方案，其中一个外支腿的极面比另一个外支腿的极面更靠近中心支腿，从而使摆动电枢更容易从关闭位置切换到打开位置。

作为本发明的一种优选方案，其中一个外支腿的极面比另一个外支腿的极面更远离中心支腿，从而使摆动电枢更容易从打开位置切换到关闭位置。

作为本发明的一种优选方案，E形磁轭的磁芯由一个或几个冲压形成的弯折件组成，或者由一个或多个冷成形件组成，或者由一个或多个相同的切割金属薄板叠置而成。

作为本发明的一种优选方案，所述两个激励线圈分别套设到两个外支腿，两个激励线圈之间彼此平行。

作为本发明的一种优选方案，所述两个激励线圈安装到磁芯主体，并分别位于两个外支腿与中心支腿之间。

作为本发明的一种优选方案，两个激励线圈分别独立地通过直流脉冲或正弦半波驱动。

作为本发明的一种优选方案，两个激励线圈串联成一个线圈，通过直流脉冲或正弦半波交替驱动。