[發明專利]一種用于極化電磁繼電器的雙穩態驅動器

在審

• 申請號: 201710241488.0
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107305826A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 馬克思·赫爾曼;斯蒂芬·施納特
• 申請（專利權）人: 德昌電機（深圳）有限公司
• 主分類號: H01H51/27
• 分類號: H01H51/27
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所44265
• 代理人: 林才桂,張洋

【技術領域】

本發明涉及一種用于極化電磁繼電器的雙穩態驅動器，尤其適用于傳導和轉換高穩定負荷電流的小型繼電器，例如，用于120A/230V交流以內的智能電能表的隔離繼電器中。

【背景技術】

DE 10 2010 017 874 B4公開了一種具有極化磁性電路以及平行工作氣隙的雙穩態激勵驅動器，其包括對稱設置的兩個外支腿，每個外支腿上設置有激勵線圈。通過在其中一個外支腿上設置額外的激勵線圈來增加對擺動電樞的吸引力，以實現不對稱的觸發力。該種方案結構復雜，體積較大。

DE 21 48 377 A公開的雙穩態激勵驅動器通過在永磁體與擺動電樞之間設置不對稱導磁片實現不對稱的觸發力。該種方案很可能因為制造公差等原因變成單穩態激勵驅動器。

DE 195 44 520 A1公開的雙穩態激勵驅動器通過在永磁體與擺動電樞之間設置不對稱不導磁的隔離箔實現不對稱的觸發力。該種方案中，隔離箔可能會被擺動電樞擊中從而產生阻尼效應。

EP 1 081 733 A2公開的雙穩態激勵驅動器通過不對稱的擺動電樞實現不對稱的觸發力。該線條一個翼部較寬，另一個翼部較窄。較窄的翼部很容易磁飽和。

因此，亟需一種改進的并且能實現不對稱觸發力的雙穩態激勵驅動器。

【發明內容】

本發明的一個目的是提供一種具有簡化結構并且能實現不對稱觸發力的雙穩態激勵驅動器。

本發明所提供的一種可用于高電流承載的小型極化電磁繼電器的雙穩態驅動器，包括E形磁軛、安裝到磁軛的兩個激勵線圈、被激勵線圈驅動的擺動電樞。所述E形磁軛具有磁芯主體、分別位于磁芯主體兩端的兩個外支腿以及位于兩個外支腿之間的一個中心支腿，中心支腿具有扁平永磁體或者單獨由永磁體形成，E形磁軛用于將永磁通量施加到關于中心支腿轉動的擺動電樞上。所述兩個激勵線圈位于中心支腿兩側用于為擺動電樞提供切換脈沖。E形磁軛的兩個外支腿的極面到擺動電樞的工作氣隙厚度不同，因此可實現所預定的不對稱性，使其中一個外支腿對擺動電樞具有更大的拉力。

擺動電樞在切換位置時總會與其中的一個外支腿相接觸。其中一個外支腿與擺動電樞的工作氣隙更薄，從而具有更小的磁阻，從而對擺動電樞具有更大的吸引力。本發明在不需要附加部件(例如導磁片、隔離箔、調節彈簧等)的情況下就實現了不對稱性的切換行為，并降低了接觸部件的反彈效應，能快速地實現開關且降低了接觸損耗。每個切換位置都可以由永磁體來吸引保持。

作為本發明的一種優選方案，其中一個外支腿比另一個外支腿更靠近中心支腿。兩個外支腿的主體具有相同或不同的橫截面。

作為本發明的一種優選方案，其中一個外支腿的端部具有朝向中心支腿伸出的延伸部，從而具有朝中心支腿延伸擴大的更大的極面。

作為本發明的一種優選方案，兩個外支腿的極面彼此不對稱，兩個外支腿的橫截面不同。

作為本發明的一種優選方案，外支腿的極面和中心支腿的極面齊平，并且擺動電樞為略微的V形，優選150至175度的范圍，更優選160至170度的范圍。這使得擺動電樞的雙翼能完全接觸到外支腿的水平極面。

作為本發明的一種優選方案，外支腿的極面可以低于中心腿的極面，并且外支腿的極面具有向下和向外延伸傾斜的斜面，使得擺動電樞的雙翼能完全接觸地擱置在外支腿的極面上，從而增加擺動電樞與中心支腿的接觸面積。

作為本發明的一種優選方案，外支腿的極面內邊緣是直的并且平行于擺動電樞的擺動軸線，與圓形的內邊緣相比，該設計改善了磁通量的特性。

作為本發明的一種優選方案，其中一個外支腿的極面比另一個外支腿的極面更靠近中心支腿，從而使擺動電樞更容易從關閉位置切換到打開位置。

作為本發明的一種優選方案，其中一個外支腿的極面比另一個外支腿的極面更遠離中心支腿，從而使擺動電樞更容易從打開位置切換到關閉位置。

作為本發明的一種優選方案，E形磁軛的磁芯由一個或幾個沖壓形成的彎折件組成，或者由一個或多個冷成形件組成，或者由一個或多個相同的切割金屬薄板疊置而成。

作為本發明的一種優選方案，所述兩個激勵線圈分別套設到兩個外支腿，兩個激勵線圈之間彼此平行。

作為本發明的一種優選方案，所述兩個激勵線圈安裝到磁芯主體，并分別位于兩個外支腿與中心支腿之間。

作為本發明的一種優選方案，兩個激勵線圈分別獨立地通過直流脈沖或正弦半波驅動。

作為本發明的一種優選方案，兩個激勵線圈串聯成一個線圈，通過直流脈沖或正弦半波交替驅動。