[其他]搓合式直動交流磁系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000005437
• 申請日: 1986-08-22
• 公開（公告）號: CN1004841B
• 公開（公告）日: 1989-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周騰芳
• 申請（專利權(quán)）人: 周騰芳
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于直動式交流接觸器和帶直動式磁系統(tǒng)的其它電器的搓合式磁系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是將鐵芯和銜鐵極面由傳統(tǒng)的水平拍合式設(shè)計(jì)成水平交角在２０～４０°之間的單向斜面搓合式。由于上下極靴相互單向交錯(cuò)，有效地縮短了上下極面的相對距離和增大了極面面積。本設(shè)計(jì)的磁系統(tǒng)與傳統(tǒng)的磁系統(tǒng)相比。具有起始吸力成倍增加、節(jié)約電能、降低溫升、減少振動、降低噪音、延長壽命、減少漆包線和硅鋼片用量、動作可靠、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。其節(jié)電量在４０％左右。

本發(fā)明屬帶銜鐵的磁系統(tǒng)領(lǐng)域。本發(fā)明人于1985年12月19日以申請?zhí)?5205545申請的“搓合式交流磁系統(tǒng)”專利提出以搓合式磁系統(tǒng)代替轉(zhuǎn)動式接觸器的拍合式磁系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)基本原理與上述不同之處在于所產(chǎn)生的垂直于主磁通的橫向分力與前者相反，其作用也不同。前者在安裝運(yùn)行時(shí)，橫向分力向下，利用銜鐵部份高度為力臂所形成的力矩直接用于閉合，而本技術(shù)的橫向分力向上，用于平衡銜鐵重力。上述技術(shù)使用于轉(zhuǎn)動式電器，而本技術(shù)是使用于直動式電器。轉(zhuǎn)動與直動是國內(nèi)外同時(shí)采用的兩大類電器元件，以供用戶按被控設(shè)備的具體要求選用。在某些西方國家只使用直動式電器，我國也大都采用直動式，所以，直動式磁系統(tǒng)的用量比轉(zhuǎn)動式的用量更大。

目前通常使用的拍合式磁系統(tǒng)為柱形極靴直接拍合，這種結(jié)構(gòu)存在著下述一些缺點(diǎn)：由于正面碰擊而振動大，由于振動大而使用壽命短，所要求的起動電流大而造成對電網(wǎng)的沖擊;因電磁力不能充分利用而起始吸力小，所以不得不加大體積，耗料多，制造成本高;由于單向吸持而噪音大;能耗大致使溫升高等。現(xiàn)有技術(shù)除柱形極靴外，另外尚有V形和乙形等形式。這些極靴雖形似搓合，但所產(chǎn)生的水平分力因大小相等方向相反而被抵消，該水平分力只能產(chǎn)生阻尼作用，無助于平衡銜鐵重力。

在節(jié)電方面，目前國內(nèi)外采用在磁系統(tǒng)上附加節(jié)電裝置的辦法，其單臺節(jié)電量十分可觀，且可實(shí)現(xiàn)無聲運(yùn)行。但存在著振動大。工作不可靠、操作頻率低、使用壽命短、設(shè)備成本成倍增加，閉合或釋放時(shí)間增加好幾倍、增大體積等缺點(diǎn)。不是從根本上全面提高磁系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的辦法。

本發(fā)明針對上述現(xiàn)行磁系統(tǒng)的缺點(diǎn)，提出一種將上下極面直接拍合的機(jī)械動作改為上下兩楔形相對搓合的技術(shù)，即在銜鐵開始動作之前，縮短了上下極面間的相對距離，增大了極面面積，減少了漏磁通。在動作過程中，除垂直分力發(fā)生作用外，其垂直于主磁通的水平分力可起平衡銜鐵重力的作用，并使上下極面產(chǎn)生相對磁力搓合。由此一舉而從根本上克服了已有技術(shù)的上述種種缺點(diǎn)，使其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到全面突破。

本發(fā)明所采用的技術(shù)，由于改拍合為搓合，而充分利用了電磁力，從而節(jié)約了電能，減小了振動。使銜鐵在接近失重狀態(tài)下閉合，提高了工作可靠性和減少了導(dǎo)軌的機(jī)械磨損，延長使用壽命。減少了漆包線和硅鋼片用量，降低了制造成本。降低了溫升，減小了起動電流，成倍地增加了起始吸力，銜鐵由互相垂直的雙向力吸持，降低了噪音。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理結(jié)合圖1詳述如下：

圖中（1）和（1′）表示鐵芯極面。（2）和（2′）表示銜鐵極面。圖中橫虛線為拍合式鐵芯和銜鐵極面，所包括的陰影部份表示其拍合式磁力作用區(qū)域。左右豎虛線與極面（1）（2）以及（1′）（2′）所包圍的面積表示本技術(shù)的磁力作用區(qū)。由圖1可見，本設(shè)計(jì)的磁力作用區(qū)和拍合式相比，如采用兩者極面交角為30°，在工作行程和磁極厚度不變的情況下，上下極距氣隙可縮短13.4%，其對應(yīng)極面面積增加15.5%，是本技術(shù)起始吸力成倍增加和得以大幅度節(jié)電的主要原理。因氣隙與電磁吸力的平方成反比，極面的增大可大大減少漏磁通用以加強(qiáng)工作磁通。

此外，由于極面（1）、（1′）、（2）、（2′）都是單向斜面，磁力線有垂直通過氣隙的特性，磁力可分解成垂直分力Fy和水平分力Fx。當(dāng)鐵芯上的線圈通電后，產(chǎn)生的磁力使上下兩對極面搓合。在安裝運(yùn)行時(shí)Fx指向向上，用以平衡銜鐵的重力。為了消除附加分磁環(huán)，減少電能損耗。本設(shè)計(jì)在上下極面閉合后，緊靠極面的兩對對應(yīng)鉚釘（3）、（4）和（3′）、（4′）的中心連線應(yīng)與極面基本垂直。該連線與極面法線的夾角應(yīng)在0～5°之間，最佳為3～7°。

本發(fā)明的最佳實(shí)施例，結(jié)合圖2詳述如下：