Электромагнитное реле

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К ПАТЕНТ(61) Дополнительный к патенту 51) М, Кл.о Н О 1 Н 51/ 22) Заявлено 24.06.74(2 23) Приоритет С 8, 11. 7-(32 1972653/ 38221/24-0701.12,72 Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам иаооретеннй и открытий) Дата опубликования описания 19,01,7 ностранцыибург, А льфйпь, Инго Рюйг (ФРГ) иВеликобританная фирмаандарт Элек) Авт ед Лейхт, Вальтер Годигер Иэерт, Хельмутфилипп Ъкон Смитния) Вольфганг Мекде Ганс 11 итер Нфе Рихард Врауншве(71) Заявите ИностИнтернэшнэп С рик Корпорейшин ЕКТ ГНИТНОЕ РЕ ными между собой стеклянным кольцом и установленными в одной плоскости, и плоскийферромагнитный якорь, установленный на пружине, укрепленной на корпусе, например накрышке или на кольцевой наружной части,причем крышка прикреплена к основанию припомощи сварки кольцевым швом 2,В таком реле впаивание продолговатыхстержн.в:я: сердечников является сложным и,следовательно, дорогостоящим, Кроме того,из-за параллельного расположения стержневыхсердечников обмотка возбуждения должнабыть нанесена на каркас катушки с овальнымсердечником,следствие чего средняя линияобмотки будет сравнительно больше. Поэтомуизвестное реле больше по габаритам, а такжесложно в изготовлении.Цель изобретения - упрощение изготовле.ния и уменьшение габаритов.Поставленная цель достигается в реле, содержащем, по крайней мере, одну катушку возбуждения, постоянный магнит, в а шний магО нитопровод и магнитмправляемьг контакты сконтактными выводами и плоскими корпусами,состоящими из крышки и основания с кольцевой наружной и дискообразной внутренней частями одинаковой толщины, расположеннымиэксцен 1 рично, соединенными .,ду собой стек 5нлянным кольцом и установле ц: ми в однои 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромагнитных реле.Известно электромагнитное реле с двумя запаянными контактами 1 . Каждый контакт имеет равную опорную плиту, на которой посредством производимого под давлением стеклянного впая укреплен продолговатый стержневой сердечник. Стержневые сердечники обоих контактов расположены параллельно друг другу и охвачены обмоткой возбуждения. Впаивание продолговатых стержневых сердечников в этих реле является сложным и, следовательно, дорогостоящим. Кроме того, из-за параллельного расположения стержневых сердечников обмотка возбуждения должна быть нанесена на каркас катушки с овальным сердечником, вследствие чего средняя длина обмотки будет сравнительно большая. Поэтому известное реле по сравнению с предлагаемым будет иметь существенно большие габариты.Известно также электромагнитное реле, содержащее, по крайней мере, одну катушку возбуждения, постоянный магнит, внешний магнитопровод и магнитоуправляемые контакты с плоскими корпусами, состоящими из крышки и основания с кольцевой наружной и дискообразной внутренней частями одинаковой толщины, расположенными эксцентрично, соединен(53) УДК 621.318,562плоскости, и плоский ферромагнитный якорь, установленный на пружине, укрепленной на корпусе, например на крышке или на кольцевой наружной части, причем крышка прикреплена к основанию при помощи сварки кольцевым швом, два магнитоуправляемых контакта установлены так, что корпусы обращены друг к другу одинаковыми элементами, основаниями или крышками, причем между кольцевыми наружными частями их оснований расположен постоянный магнит, а между дискообразными внутренними частями - хагнитопровод с катушкой возбуждения, причем постоянный магнит и магнитопровод электрически изолированы от хагнитоуправляемых контактов, а контактные выводы выполнены в виде штырей, жестко:крепленных с крышками. Когда корпусы обращены друг к другу основаниями, указанный магнитопровод может быть выполнен в виде двух электрически изолированных Г-образных частей, жестко прикрепленных с одной стороны соответственно к каждой пз дискообразных внутренних частей основания, а с другой стороны охваченных катушкой возбуждения, причем к магнитопроводам перпендикулярно прикреплены штыри, являющиеся другими контактными гыводами. Другие контактные выводы в виде штырей могут быть прикреплены к дискообразным внутренним частям оснований. Крохе того, корпусы могут быть обращены друг к другу крышками, а между дискообразными внутренними частями основания установлен -образный внешний магнитопровод, охватывающий оба магнитоуправляемых контакта и изолированный от них электрически. Основание -об.азного внешнего магнитопровода может быть выполнено раздвоенным в виде двух параллельных магнитопроводов,. на каждом из которых расположены катушки возб ждения. На фиг, 1 изображено электромагнитное реле с двумя контактами, обращенными друг к другу основаниями в разрезе; на фиг, 2 разрез А - А; на фиг. 3 - электромагнитное реле, вит сбоку; на фиг. 4 - то же, с частичным разрезом; на фиг. 5 - 7 - различные магниопроводяшие детали из тонколистового штампованного металла, используемые в электромагнитном реле, в пространственном изображении; на фиг. 8 - электромагнитное реле с двумя магнитонаправляемыми контактами, обращенными друг к другу крышками, в разрезе; на фиг. 9 - электромагнитное замыкающее реле.Каждый магнитоуправляемый контакт имеет плоский корпус, состоящий из крышки 1 и основания 2. Кромка крышки 1 соединена с основанием пыленепрьницаемо или герметически. Это соединение можно осуществлять, например посредством сварки кольцевым швом, Основание 2 контакта выполнено в виде кольцевой наружной части и дискообразной внутренней части 3, соединенных между собой стеклянным кольцом 4 посредством производимого под давлением стеклянного впая таким образом, что они по крайней мере с внутренней стороны основания находятся в одной плоскости, Внутренняя часть 3 расположена эксцентрично внутри наружной части основания 2. Якорь 5,выполненный как плоский конструктивный элемент, прикреплен ко знутренней стороне крышки 1 посредством удерживающей пружины 6 ирасположен с перекрытием участка внутренней5 части 3 и участка наружной части основания 2.В целях компенсации допусков вследствие изготовления или износа поверхность якоря 5,взаимодействующая с внутренней частью 3, может быть выполнена выпуклой. Основания магнитоуправляемых котактов обращены друг кдругу, Между основаниями 2 расположены постоянный магнит 7 и электромагнит 8, составляющие последовательную магнитную цепь смагнитоуправляемыми контактами. Электромагнит 8 состоит из магнитопроводящего штифта 9 и обмотки намагничивания 10 и прилегает к противостоящим друг другу внутреннимчастям 3 основания 2 шунтовой поверхности 11.Расстояние между электромагнитом и постоянным магнитом выбрано таким, чтобы между ними имелся воздушный промежуток, играющий0 роль магнитного шунта для постоянного магнита 7 и последовательно соединенногоэлектромагнита 8,Выводы контактов 12 и 13 выполнены в виде штырей, припаянных к соответствующим деталям. Постоянный магнит вызывает в магнитной цепи реле предварительное возбуждение,величина которого зависит от размеров и намагничивающей силы, а также и от магнитного сопротивления цепи реле. Если предварительное возбуждение меньше МДС при отпускании контактов, то получается нейтральноереле с уменьшенными значениями срабатывания и отпадания, т. е. поляризованное реле.Если предварительное возбуждение больше параметра самоудержания, то получается бистабильное поляризованное реле. Наконец, еслиЗ 5 предварительное возбуждение от постоянногомагнита 7 превышает МДС срабатывания нейтрального реле, то получается реле с размыкаюгцими контактами. Эти три типа рслс могут быть реализованы путем ослабления магнитного потока от постоянного магнита до оп;40 рсделенной величины, кОторый при отсутствиинтирования вызывает притяжение якоря пеле, или путем установки постоянных магнитовс поперечным сечением разной вели нины.Электромагнитное реле (фиг. 3, 4) имеет45два магнитоуправляемых контакта 14, 15, ос-.нования 2 которых обращены друг к другу. Ккаждой из противостояьцих друг другу поверхностей внутренних частей 3 приварен магнитопроводящий Г-образный элемент 6 и 17 изтонкол истового штампованного металла. Эти5 В магнитопроводы расположены вертикально поотношению к плоскости оснований вплотнуюдруг к другу и охватываются общей обмоткойнамагничивания 10. Кроме того, элементы 16,17 имеют удлинения, выполненные как припаиваемые ушки 18 или 19 и служащие вывода 55 ми одного из электрических присоединений радиально по отношению к магнитоуправляемымконтактам 14 и 15. Второй вывод электрического присоединения магнитоуправляемых контактов 14 и 5 осу 1 цествляется также посредствомприкрепления к крышке 1 припаиваемого уш 6 О ка 20.На фиг. 5 - 7 изображены различные вилы Т-образных мапцггопроводов 16 и 17 из тоцколистового штампованного металла с выводами 18 и 19, применяемых в реле на фиг. 3 и 4. Отогнутые концы 21, 22 и 23. посредством которых элементы 16 и 17 из тонколистового штачпованного металла привариваются к внутренним частям 3, образуют плошалки, по размерам не превышающим разчер части 3. Выводы 18 и 19 могут иметь различные направления. В реле с обращеццыми друг к другу осцования(фцг. 1 - 4,) наружные части (2) изготов. лены из .чагцитопроводящего материала, а крышки 1 - из магнцтонепроволяшего материала. Олцако крышки 1 можно изготовлять также из магнитного материала.Реле (фиг. 1 - 4) работает следующим образом. (Постоянный магнит 7 рассчитан ца блокировочцое реле). Если магцитоуцравляемые контакты разомкнуты, то большая часть магнитного потока Ф, постоянного м а пшта 7 направляется через шунт (прочежуточное пространство) между оооими основаниями по воздуху. Если посредством кратковременного возбуждения обмотки намагничивания О (фиг. 1) создается магнитный поток Ф последовательный с потоком постоянного магнита 7, то величина магнитного потока, протека)ощего через якори 5, вызывает их притяжение к основаниям 2. В результате послеловательного согласного включения магцитоуправляемых контактов относительно магнитного потока они будут замыкаться всегда почти одновременно. Если теперь в результате кратковременного возбуждения обмотки намагничивания 1 О создать поток Фпротивоположный направлению потока Ф, то якори 5 снова отпадают, и цепь размыкается.На фиг. 8 показано электромагнитное реле с лвумя магцитоуправляемыми контактами, крышки 1 которых обращены лруг к другу. Между обеими крышками 1 этих контактов становлены постоянный магнит 7 и электромагнит 8. Штифт 9 прилегает коаксиально с внутренними частями 3 к противоположным лруг другу крышкам 1. Внутренние части 3 обоих магнитоуправляемых контактов магнитно соединены между собой посредством потоконаправляющего магнитопровода 24 из тонко- листового металла, обхватывающего их и выполненного в виде -образной пластины. Здесь как наружные части основания 2, так и крышки 1 изготовлены из немагнитного материала. Магнитный поток Ф замкнутых магнитоуправляемых контактов протекает от внутренней части 3 к якорю 5 и далее через немагнитную крышку 1. Динамическая прочность достигается здесь не при помощи механического смешения, а при помощи магниткиго счешеция, что объясняется следующим. В разомкнутом состоянии контактов большая часть потока Ф постоянного магнита 7 протекает по якорям 5 и м а гнитопроводя шему штифту 9. Путем кратковременного возбуждения обмотки намагничивания 1 О в штифте 9 образуется магнитный поток, противоположный потоку постоянного магнита 7, при этом поток постоян)юго магнита 7 вытесняется и протекает по воздушному зазору к внутренним частям 3 и обратно цри597353 5 10 ) с 20 25 30 Э 5 50 Форлула изобретения 1. Электромагнитное реле, содержащее, по крайней мере, одну катушку возбуждения, постоянный магнит, внешний магцитопровол и магнитоуправляемые контакты с контактными выводами и плоскими корпусами. состоящими из крышки и основания с кольцевой наружной и лискообразной внутренней частями одинаковой толщины, расположенными эксцентрично, сое 55 60 бпомощи потокоцацравляющсго элемента 24 из тоцколистового металла. В результате этого якори 5 своими свободными концами притягивантся к внутренним )астям 3 и занимают наклнное положение. При противоположном возбукленци обмотки намагничивания 10 якоря 5 притягивактсз к крышкач . По такому принципу особенно выгодно, есс)и цемагнитнь,е крышки 1 выполнены очень тонкостенными.На фиг. 9 показан лругой вариант электромагнитного реле также, дву мя магнитоуправляемыми контактами, крьшки 1 которых противостоят лру) другу. Между обеими крыгцк- ми 1 помещены посгоянцый магнит 7 и магнитопроводящий штифт 9. Шгифт 9 прилегает к обращенным лруг к другу крышкам 1 приблизительно коакс)1 альцо с внутренними частями 3. Нарялу с )цгифтом 9 постоянный магнит 7 .чагни 1) о соелицсн каждым из своих полюсов с крышкачи 1. В) ут 1 еццце части 3 магнитно соединены чежлу сооой посрслствоч потоконаправлякщс) о чагццтопровола 25 цз тонко- листового металла. обхватывакицсго оба контакта и вцц)олцснцого в вцле 1)-образной пластины. Средняя часгь )-образного магцитопровола сосгоит из лиух параллельно расположенных плеч 26, 27, ца каждом из которых размещены оомотки 28 и 29, упр,:. )яечые разнычц коорлинатачи Х или У ма, ицы перекрестной связи. Наружные части основания 2 и крышки 1 обоих магнитоуправляемых контактов выполнены из немагнитного материала.Управление блокировочцыч реле осуществляется с,)елу)ошим образом. В разочки гом состоянии контактов поток постоянного магнита 7 протекает большей частью цо якорям 5 и магцитопроводящему штифту 9 между обеими крышками 1, Если обе обмотки 28 и 29 кратковременно возбужлактся согласно и создают мап)итцый поток, последовательный с потоком постоянного магнита 7, то магнитный поток перерал)релелястся к якорям 5, внутренним частям 3, усиливается и вызывает замыкание контактов. В случае возбуждения только одной обмотки. например 28, созданный этой обмоткой поток замыкается накоротко другим плечом 27, це вызывая перераспределения потоков. Таким образом, реле работает только в том случае, когда оно одновременно приводится в действие обеими координатами Х и У, например. матрицы перекрестной связи. Поток постоянного магнита 7 улерживает якори 5 в обеих позициях.В изооражеццых на фиг. 1 - 4, 8 и 9 реле оба противолежащих магцитоуцравляемых контакта изолированы друг от друга посредством фольги или изолирующего слоя пластмассы,.1 диненными между собой стеклянным кольцом и установленными в одной плоскости, и плоский ферромагнитный якорь, установленный на пружине, укрепленной на корпусе, например на крышке или на кольцевой наружной части, причем крышка прикреплена к основанию при помощи сварки кольцевым швом, отличающееся тем, что, с целью упрощения изготовления и уменьшения габаритов, два магнитоуправляемых контакта установлены так, что корпусы обращены друг к другу одинаковыми элементами (основаниями или крышками), причем между кольцевыми наружными частями их оснований расположен постоянный магнит, а между дискообразными внутренними частями - магнитопровод с катушкой возбуждения, причем постоянный магнит и магнитопровод электрически изолированы от магнитоуправляемых контактов, а контактные выводы выполнены в виде штырей, жестко скрепленных с крышками.2. Реле по п. 1, отличающееся тем, что корпусы обращены друг к другу основаниями, а указанный магнитопровод выполнен в виде двух электрически изолированных Г-образных частей, жестко прикрепленных с одной стороны соответственно к каждой из дискообразных внутренних частей основания, а с другой с;проны охваченных катушкой возбуждения,причем к магнитопроводам перпендикулярноприкреплены другие контактные выводы, такжевыполненные в виде штырей.3. Реле по п. 1, отличающееся тем, что дру 5 гие контактные выводы выполнены в виде штырей и прикреплены к дискообразным внутренним частям оснований,4. Реле по п. 3, отличающееся тем, что корпусы обращены друг к другу крышками, а между дискообразными внутренними частями основания установлен У-образный внешний магнитопровод, охватывающий оба магнитоуправляемых контакта и изолированный от них электрически. 155. Реле по п, 4, отличающееся тем, что основание 0-образного внешнего магнитопровода выполнено раздвоенным в виде двух параллельных магнитопроводов, на каждом из которых расположены катушки возбуждения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент ФРГ2104258, 21 д 4/О 1, 1973,2. Патент СССР по заявке576420, Н 01 Н 1/66, 1972,25Риг Ю ЦН И И ПИ Государственного комитета Совта Министров С( Ср по делам изобрегений и открытий(3035, Москва. Ж, Рвуигская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 1,Ргдактор В. ФельдманЗаказ 750,г 2 Составитель А. ПучковТекред Оуговая Корректор Н. Яиомиркая Тираж 559 Подписное