[其他]搓合式直動交流磁系統

無效

• 申請號: 86105437
• 申請日: 1986-08-22
• 公開（公告）號: CN86105437A
• 公開（公告）日: 1988-03-02
• 發明（設計）人: 周騰芳
• 申請（專利權）人: 周騰芳
• 主分類號: H01H50/16
• 分類號: H01H50/16;H01H50/18;H01H50/36;H01F7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬帶銜鐵的磁系統領域，本發明人于1985年12月19日以申請號85205545申請的“搓合式交流磁系統”專利提出以搓合式磁系統代替轉動式接觸器的拍合式磁系統。本設計基本原理與上述不同之處在于所產生的垂直于主磁通的橫向分力與前者相反，其作用也不同。前者在安裝運行時，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。而本技術的橫向分力向上，用于平衡銜鐵重力。上述技術使用于轉動式電器，而本技術是使用于直動式電器。轉動與直動是國內外同時采用的兩大類電器元件。以供用戶按被控設備的具體要求選用。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，直動式磁系統的用量比轉動式的用量更大。

目前通常使用的拍含式磁系統為柱形極靴直接拍合。這種結構存在著下述一些缺點：由于正面碰擊面振動大，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的沖擊;因而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;由于單向力吸持而噪音大;能耗大致使溫升高等?，F有技術除柱形極靴外，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，該水平分力只能產生阻尼作用，無助于平衡銜鐵重力。

在節電方面，目前國內外采用在磁系統上附加節電裝置的辦法，其單臺節電量十分可觀，且可實現無聲運行。但存在著振動大、工作不可靠、操作頻率低、使用壽命短、設備成本成倍增加，閉合或釋放時間增加好幾倍、增大體積等缺點。不是從根本上全面提高磁系統技術經濟指標的辦法。

本發明針對上述現行磁系統的缺點，提出一種將上下極面直接拍合的機械動作改為上下兩楔形相對搓合的技術。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，并使上下極面產生相對磁力搓合。由此一舉而從根本上克服了已有技術的上述種種缺點，使其技術經濟指標得到全面突破。

本發明所采用的技術，由于改拍合為搓合。而充分利用了電磁力，從而節約了電能，減小了振動。使銜鐵在接近失重狀態下閉合，提高了工作可靠性和減少了導軌的機械磨損，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。

本發明的設計原理結合圖1詳述如下：

圖中（1）和（5）表示鐵芯極面，（2）和（6）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域。左右豎虛線與極面（1）（2）以及（5）（6）所包圍的面積表示本技術的磁力作用區。由圖1可見，本設計的磁力作用區和拍合式相比，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%，其對應極面面積增加15.5%，是本技術起始吸力成倍增加和得以大幅度節電的主要原理。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工作磁通。

此外，由于極面（1）、（5）、（2）、（6）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F_y和水平分力F_x。當鐵芯上的線圈通電后，產生的磁力使上下兩對極面搓合。在安裝運行時F_x指向向上，用以平衡銜鐵的重力。為了消除附加分磁環，減少電能損耗，本設計在上下極面閉合后，緊靠極面的兩對對應鉚釘（3）、（4）和（7），（8）的中心連線應與極面基本垂直。該連線與極面法線的夾角應在0～15°之間，最佳為3～7°。

本發明的最佳實施例，結合圖2詳述如下：

圖中（14）為磁系統底板，該底板上裝有靜鐵芯（9）和導軌（11）及反作用（緩沖）彈簧（12），激磁線圈（13）套在靜鐵芯的極靴上，銜鐵（10）裝在導軌（11）上，可作平行往復移動，為了銜鐵受力均衡，通常使用兩個線圈（13）串聯后套在靜鐵芯的兩個極靴上。為了簡化圖面，圖2中只畫出了其中的一個線圈（13）。另外，上下鐵芯還可設計成E形，上述線圈套在相對稱的居邊靜鐵芯兩極靴上，該兩極靴及相對應的銜鐵極靴的極面為搓合式結構。居中主極為柱形，上下中極間留有去磁空氣隙，相互不接觸。本圖2所示鐵芯為口形結構。