可寬電壓操作的小型化通用化電磁鐵的製作方法
2023-12-07 12:27:56
專利名稱：可寬電壓操作的小型化通用化電磁鐵的製作方法
技術領域：
本發明涉及可寬電壓操作的小型化通用化電磁鐵。這種電磁鐵通電後其動鐵心能單向移動，斷電後受儲能作用動鐵心返回初始位置，這種儲能是在電磁鐵通電後，動鐵心運動期間由重力、彈簧或彈性形變作用完成的。它特別適用於牽引電磁鐵、制動電磁鐵、接觸器和震動電磁鐵。
傳統技術的電磁鐵，不論是交流的還是直流的，由靜鐵心、動鐵心、線圈、去磁墊片和電氣控制等部分構成。在設計上由於受諸多因素的影響，電磁鐵的工作磁密取值都較低，通常不超過7千高斯;為了滿足工作制和線圈溫升的要求，線圈的用銅量也大，電磁鐵的銅鐵材料利用率和經濟重量指標(電磁鐵做的功/電磁鐵的重量，單位[米2/秒2])都不高，工作可靠性也不高。
現有技術中出現了U型結構的直動式整流型制動電磁鐵，鐵心用低碳鋼製造時，工作磁密達10～12千高斯，用電工鋼中高磁密材製造時，工作磁密達15～16千高斯。電磁鐵採用位移切換電容限流橋式整流的控制電路(參見圖1)，操作電源為交流。位移開關SW的一端接電源，另一端接整流橋Z的交流側，SW兩端並有電容限流環節X，X由電容C1與電阻R1並聯後再與電阻R2串聯而成，Z交流側的另一端接電源Uac的另一端;線圈W接在Z的直流側，為了實現斷電後的快速釋放，W的一端加串一隻快速釋放觸點FK，FK兩端(圖中a、b兩點)並有電阻R3。通電起動時，處於接通狀態的SW觸點使全電壓經過整流橋都加在線圈上，電磁鐵在完成吸合前夕SW斷開，X環節投入工作，使線圈的工作電壓降到起動狀態的若干分之一，但又足以維持可靠吸合。在起動安匝的設計上，現有技術皆按照在熱態下，以0.80左右的額定電壓為下限吸合電壓來調整確定。此外，按現有技術，線圈中的起動電流密度難以超過25A/mm2。
傳統技術的電磁鐵，下限吸合電壓一般都在0.80Ue到0.85Ue以上，否則會損及電磁鐵的線圈產品的使用性能和壽命。
現有技術中，在接觸器的吸反力配合特性方面，理論上普遍認為直流電磁鐵的配合特性好，而且容易實現優化配合，其實不然。實際上，在主觸頭系統相同的情況下，直流電磁鐵的機械壽命明顯低於交流電磁鐵的機械壽命，國內外產品都有這種問題。如國內新系列直流接觸器的機械壽命只有新系列同容量交流接觸器的一半。接觸器在吸合時，有許多動能是以鐵心撞擊形式釋放出來的，這類撞擊能量隨接觸器容量的遞增而迅速遞增，表現為大容量產品的機械壽命只有小容量產品的一半以至更少。基於以上原因，60安以上的直動式接觸器都有一個盛容電磁鐵的、堅固而又通風的金屬底座，電磁鐵通過緩衝耦合件裝在該座內，接觸器的安裝孔也只能開在該底座上。
按現有技術設計的T型結構的電磁鐵(除了小容量產品)，為了減少有害的吸合撞擊，一般在T型動鐵芯上，只有一個吸合接觸平面。由於T型電磁鐵固有的吸力特性，40安以上的接觸器都不用T型螺管式電磁鐵。
現有的某些交流電磁鐵，結合節能無噪聲運行的措施，其靜態節電率可達96%以上，而對於直流牽引電磁鐵和直流制動電磁鐵的靜態電耗還缺乏同等有效的節能措施。現有技術的大中容量的制動電磁鐵(用於驅動制動力矩大於60kgm的制動器)，由於不適應生產需要，已成為液壓產品的淘汰對象。但電磁液壓或電力液壓制動器卻由於構造複雜，造價高等具體原因，難以廣泛使用。
本發明的任務是提供一種新的電磁鐵技術，使所開發的產品都具有結構合理、節材省電、可靠、好用的特點。
本發明是通過提高鐵心的工作磁密;根據線圈溫升的新機制，提高線圈的起動電流密度;選用T型螺管式結構的電磁鐵本體;以及選用幾種有吸合切換和限流環節(震動電磁鐵限流值為0)的控制電路等措施來實現的。具體地說，使T型螺管式電磁鐵有兩個吸合接觸平面，也就是在T形動鐵心的橫部和豎部上都有吸合接觸面。電磁鐵做成全封閉的不開散熱窗的產品。電磁鐵的工作磁密接近鐵心材料的飽和磁密，用低碳鋼或熱軋矽鋼片(兩者飽和磁密相近)製造的牽引電磁鐵、接觸器的電磁鐵和震動電磁鐵，磁極的磁密應達B＝10～14千高斯，電磁鐵才能維持吸合，對於制動電磁鐵，該B值應達12.1～14千高斯;用飽和磁密為19～21千高斯的軟磁材料製造的牽引電磁鐵、接觸器的電磁鐵和震動電磁鐵，該B值應達15～18.5千高斯，對於制動電磁鐵，該B值應達16.6～18.5千高斯;其中漏磁少的B取大值，漏磁多的B取下限值。在激磁方面，線圈W所能得到的冷態(如20℃)下的穩態起動安匝是最小吸合安匝的1.5～5倍，使電磁鐵能在很寬的的電壓範圍內都能快速吸合(例如，可發展220V與380V通用的產品;根據需要，操作電壓還可拓寬到110V～440V通用)。在操作電壓成倍改變時，在電控裝置上設有相應的撥檔開關或調節旋鈕，使維持吸合電流相對穩定。可以這樣做的原因和依據有三1.工作磁密接近飽和的電磁鐵，富餘吸力很有限，在加倍強勵下不會發生因吸力太大而損壞產品的現象;2.在加倍強勵下，通電後電磁鐵的觸動時間縮短，結合有吸合切換的電控方式，電磁鐵每次動作的熱耗Q=0t1i2(t)Rd]]>少，強勵倍數高，t1(完成吸合的時間)短，Q值未必因強勵倍數之增而同幅增加。在負載情況不變時，線圈溫升τ和勵磁電壓之間存在一種盆形曲線的函數關係。在該曲線的初始階段，還具有負溫升的特性。當勵磁電壓從鄰界吸合電壓逐步升高時，線圈溫升反而逐漸下降，即在盆形曲線的下滑階段，表現出「負溫升」的特性;繼而是穩定域，勵磁電壓的迅速遞增對線圈溫升無明顯作用;末了階段是隨著勵磁電壓的上升，電磁鐵的觸動時間趨向零時，線圈溫升恢復上升的特性。3.只要線圈的起動電流密度選擇得當，在上限操作電壓下，線圈也不會燒壞。冷態下，線圈的起動電流密度的穩態最大值按jq＝30～150A/mm2來選擇，操作頻率高的jq值取小，操作頻率低的jq值取大。
圖8給出了本發明電磁鐵的主體結構，採用整體鋼製造鐵心各部件，是全封閉的T型筒狀螺管式電磁鐵。電磁鐵本體由線圈W，靜鐵心的底座3、上磁極2、止座4、外磁軛1、上導軌套10、下導軌套9;動鐵心的下導軌杆8、動磁極5、去磁墊片6和盤形上銜鐵7等部件構成，外磁軛1是個不開散熱窗的筒體，線圈W嵌套在外磁軛1內，上磁極2與底座3用緊固件和外磁軛1連成一體，止座4安在底座3上。當然，1、3、4或1與2可以是一個整體部件。去磁墊片6用黃銅片裁成，夾在上銜鐵7和動磁極5之間。下導軌杆8緊插在動磁極5的下端，牽引電磁鐵、制動電磁鐵和震動電磁鐵的推力頂杆可兼作下導軌杆8，在下導軌杆8穿過的底座3上，安有一個或一對下導軌套9;上磁極2內嵌有上導軌套10。憑藉上下導軌套，使動鐵心能平穩運動。上導軌套10可用含油尼龍材料製造，下導軌套9可採用銅基含油軸套或含油尼龍軸套。動磁極5和止座4，上銜鐵7和上磁極2都是吸合接觸面。
對於接觸器，除了採用上文介紹的，採用整體鋼製造的T型筒狀螺管式電磁鐵，還可以採用由矽鋼片疊成的T型螺管式電磁鐵。在靜鐵心上也嵌有上導軌套10(開口呈矩形)。下導軌杆8是一根黃銅細棒，8冷壓在一小塊方鋼上，方鋼嵌在動磁極5的底部中央，止座4中央鑽有一個配合下導軌杆8滑動的小圓孔。
本發明的直動式接觸器可以不要專門用以安裝電磁鐵和安裝接觸器本身的底座，電磁鐵通過橡膠或彈簧緩衝件安裝在靜觸頭系統的絕緣底盤DP下面;接觸器的安裝孔開在DP上。
除了圖1，本發明還可採用以下幾種控制電路。控制電路的輸入端，都接有熔斷器RD，使用圖1時，也加上RD，RD熔絲管的標稱電流值按電磁鐵最大起動電流的1/6～1/2.75來選定。由於起動電流比維持吸合電流至少大8倍，而起動時間僅幾十到幾百毫秒，正常起動時RD不會熔斷。維持吸合時，電流甚小，無法使線圈過熱，只要電磁鐵吸不上，起動電流不能及時切換，RD就會及時熔斷，這樣就能保證線圈不過熱。
圖2是用一種串聯在線圈接線中的電流積分延時環節Ⅰ來控制吸合切換，稱之為電流積分延時切換電容限流橋整控制電路。I的輸入端由電阻R4、R5、R6、小繼電器J1，線圈的一端和二極體D2的負極接成一節點;R6之後先後串有可調電阻R7、穩壓管DW1和積分電容C2的正極;C2正極又與觸發二極體TD1連接;TD1的另一端接在電晶體BT1的基極上;J1線圈的另一端、BT1的集電極、D2的正極和J1的一常開觸點接成一節點;R4和R5通過J1的一常閉觸點連接，J1的這對常開常閉的觸點的公共點與C2的負端、BT1的發射極接成一節點，該節點是I的輸出端;J1的另一常閉觸點代替圖1中的位移切換開關SW;二極體D1經快速釋放觸點FK反並聯在線圈W上，FK兩端也並有電阻R3;圖2中的BT1也可以是一隻可控矽。圖2的其餘接線與圖1相同。如無須快速釋放功能，短接圖2和以下各電路中出現的a、b兩點即可;如欲獲得一定的延時釋放特性(幾百毫秒到幾秒)，則可適當增加維持吸合電流的平均值。
圖2中的R4是取樣電阻，電磁鐵通電起動時，R4上的壓降應與J1線圈的工作電壓相適應;調整R7的阻值，可改變切換的延時時間;R5是一隻平衡電阻，它使電磁鐵在維持吸合時，既能保證J1維持可靠吸合狀態，又不至於使J1線圈因過流而燒壞。
圖3適用於直流或整流操作，採用一種電晶體斬波限流環節Ⅱ來限制直流電磁鐵的維持吸合電流，稱之為位移切換電晶體斬波限流的控制電路。它能使直流電磁鐵在維持吸合狀態的電耗大大減少(與同容量交流電磁鐵採用無聲運行的耗電相近)。Ⅱ的正端接電阻R8和高壓電晶體BT2的集電極;R8之後先後串有可調電阻R9和電容C3;C3的正極又接觸發二極體TD2;TD2的另一端接BT2的基極;BT2的發射極與C3負極連接成該環節的負端;I並聯在位移切換開關SW兩端。SW和I之後，仿圖2接有二極體D1，快速釋放觸點FK和線圈W和電阻R3。調節R9，可調節線圈中維持吸合電流(平均值)的大小。
圖4是在圖3電路中加入電流積分延時環節Ⅰ，並用該環節的J1的一個常閉觸點代替位移切換開關SW演變成的，稱之為電流積分延時切換電晶體斬波限流的控制電路。如果在圖3、圖4的電流輸入端，加上一個整流橋Z，或在直流電源的正端串入一隻二極體，就可以實現操作電源的交直流通用。當然，在半波整流時，交流操作電源的下限操作電壓低於直流操作電壓的下限值。
用了斬波限流環節Ⅱ，不但可實現交直流通用，而且在概率上，斬波限流環節Ⅱ的故障率低於電容限流環節的故障率。
圖5是帶電晶體斬波限流環節Ⅱ的無觸點控制電路。該電路用R10、R11和C5等構成的微分環節使電磁鐵在通電吸合過程中，電晶體BT3與BT2導通，線圈W能得到強勵，調節可調電阻R11的阻值，可調節延時切換(亦即強勵)的時間。為了實現操作電源的交直流通用，電源輸入端可接入一隻整流橋Z或在電源輸入的正端串入一隻二極體，整流(或直流操作電源的正極接有電阻R10及快速釋放觸點FK的a端;電阻R3、FK的a、b端與線圈W及二極體D1的接法與圖1～圖4相同;R10之後先後串有可調電阻R11和R12;R11與R12的連線同時與穩壓管DW2的正極、穩壓電容C4的正極和微分電容C5的正極接成一節點;C5的負極、二極體D6的負極與高壓電晶體BT3的基極接成一節點;BT3的集電極接電阻R13;BT3的發射極接電晶體BT2的基極;R13的另一端、線圈W的下端、二極體D1的正極和二極體D4正極接成一節點;D4和二極體D順向串聯後接BT2的集電極(即斬波限流環節Ⅱ的正端);R12的另一端、DW2的負極、C4的負極、D6的正極、BT2的發射極(即Ⅱ的負端)以及整流(或直流)操作電源的負極接成一節點。
作為無觸點控制方式，也可以用霍爾位移傳感器來實現位移切換的控制，這時仍可用電晶體斬波限流環節Ⅱ來提供切換後的維持吸合電流。
如果限流環節的限流值為0，即只提供起動電流，不提供維持電流，本發明的電磁鐵就可用作低頻震動電磁鐵，這種電磁鐵的震幅大，易達2～12mm。如在電源中加入整流元件，也可實現操作電流的交直流通用。震動方式可分為自震式和他控式兩類。
圖6是一種位移切換的自震式控制電路，電源輸入端接有二極體D7(半波整流)或整流橋Z，直流(或整流)操作電源的正極先接位移切換開關SW，再串入線圈W，最後接電源負極，二極體D3反向並聯在線圈兩端;SW兩端並有阻容吸收環節(電容C21與電阻R22串聯後並在SW兩端，C21與R22能消除SW的切換電弧)。D3的存在，亦有助於消除SW的切換電弧，並使動鐵心在SW斷開後能繼續作一小段的吸合運動。
圖7是一種電流積分延時切換的自震式控制電路，與圖6的不同在於改用電流積分延時切換控制環節Ⅰ來控制震動電磁鐵的吸合切換，並用Ⅰ中J1的一個常閉觸點代替位移切換開關SW，I串聯在線圈W的一端引線中。
利用一個頻率和接通時間皆可調的多諧震蕩器對本發明的電磁鐵實行連續的通、斷控制，就能實現他控式震動，他控式震動電路中還包含利用石英鐘的秒脈衝信號或含石英震蕩器的時基集成電路，讓電磁鐵獲一種或多種高穩定的震動頻率。
本發明的震動電磁鐵震幅大，效率高，用作粘性材料(如水泥拌料)的倉壁震動器時，效果優於現有的倉壁震動電磁鐵。
下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
實施例1。在圖8的電磁鐵本體上，加上一組安裝腳11等，就可用作制動電磁鐵、牽引電磁鐵和震動電磁鐵(見圖9)。安裝腳11的形狀和安裝孔位視需要而定。在底座3的底部，可墊入或粘上一隻彈性密封墊12以提高防護性能;在上銜鐵7上有一塊或一塊以上的副銜鐵13，根據負荷的不同。可卸下副銜鐵13，在一定範圍內減少電磁鐵的出力，使整個系統工作得更穩當;根據防護等級的要求，在電磁鐵上可加上用塑料或金屬製作的外罩14。
該電磁鐵採用有觸點的位移切換控制電路時，可以把位移切換開關SW以至整個電控裝置15，通過支撐件固定在上磁極2的上方，切換開關SW由上銜鐵7伸出的一根細杆16控制。
該電磁鐵用作制動電磁鐵時，可加一隻或一組用以消除空氣隙、防止推力頂杆(即下導軌杆8)產生撞擊變形的復位彈簧17。制動電磁鐵優先採用側掛式的安裝方式，安裝在制動器主支架的一側，電磁鐵的推力頂杆直接與制動器主彈簧相抗衡，這種安裝方式同樣適用於大中容量(M≥60kgm)的制動器。在電磁設計上，磁極維持吸合的工作磁密取B＝12.5～1.3千高斯，上磁極2的面積為S1＝12.5F/B2[cm2]，式中F為最大設計吸力kgf，[B]＝[千高斯];止座4的面積為S2＝S1+△S1+△S2，式中△S1為推力頂杆的佔位面積，△S1可按△S1＝(0.125～0.1)F[mm2]算出，△S2(為壁厚等於2～4mm的下導軌套9的佔位面積;電磁鐵的工作行程為δ＝6～12mm，其備用行程是現有電磁鐵的2～5倍(備用行程與閘瓦的磨損量相對應，在下限行程時，備用行程最大;在額定出力下的上限行程時，備用行程為0。以MZZ5-250型短行程直動式制電磁鐵為比較，其下限行程為3mm，上限行程為＝4.5mm，備用行程為1.5mm，最大設計吸力為250kgf，採用本發明的電磁鐵時，取δ＝6～12mm)。為滿足產品頻繁操作之需，線圈W中的起動電流密度穩態最大值(冷態時)取jq＝40～60A/mm2。每毫米工作行程的吸動安匝為INz＝1900～2000(AT)，彈簧剛度大，行程大的取低值，線圈在冷態下的最大起動安匝按INq＝INz(1.5～5)δ算出。具體再以F＝800kgf為例，用8～15號或A3低碳鋼製造鐵心，S1＝59.2～64cm2，△S1＝78.5mm2，△S1+△S2＝2cm2，S2＝61～66cm2(止座4的面積)，設計時初選INq＝1950×1.5×12≈35000[安匝]，jq≈45A/mm2，該制動電磁鐵，用380V電源操作時，額定工作氣程(額定工作氣隙)不小於12mm，若用220V電源操作時，工作行程不小於6mm。在220V～380V變化範圍內，允許維持吸合電流隨電壓的變化而自然變化。為了具有改變吸力或最大工作行程以及提高產品的可靠性，可將線圈分立為2～5個，每個線圈有其獨立的整流裝置和熔斷器，切換環節與限流環節亦可分立。圖1到圖5的幾種控制電路皆適用。如用作吸合切換的繼電器J1觸點容量不夠，可通過J1並藉助大觸點的中間繼電器或接觸器來實現吸合切換。對於需要F≥500kgf來驅動的大中型制動器，除了使用單臺制動電磁鐵驅動，還可以採用兩臺F/2的制動電磁鐵並列安裝在制動器上實現並列驅動。
本發明的制動電磁鐵能頻繁操作(按實際需要操頻可達1200～3600次/小時的產品)，能快速動作，能長期維持吸接，能經受雨雪侵襲，能在粉塵和高溫環境下可靠工作，不但可取代現有的各類制動電磁鐵，還可以取代起重設備中的液壓產品。
實施例2(見圖10)是本發明的一種雙斷點直動式接觸器，採用T型螺管式電磁鐵驅動。在結構上，靜觸頭系統絕緣底盤DP的底部向下伸出一對支撐臺面CT;靜鐵心通過上(緩衝)橡膠墊SD頂住CT，並通過下(緩衝)橡膠託墊XD，底蓋DG和長杆螺絲CL安裝在DP下面。為了提高電磁鐵的防護性能，尤其是採用矽銅片製作的電磁鐵時，在底盤DP底面還延伸出一個呈長方體形狀的薄壁腔室QS;電控裝置也安裝在QS內;QS上無須開散熱窗;T型動鐵心藉助緊固件安裝在動觸頭的絕緣支架ZJ下面;接觸器的安裝孔AZ開在DP上;圖10中，BB為QS的薄壁，MH為滅弧罩。
在電控方面，圖1～圖5皆適用。為了提高接觸器的滅弧性能，限流環節還可以是一隻吹弧風泵的小電機(對於其它電磁鐵或接觸器，限流環節還可以是一隻冷確風扇)，電機的運行電流與電磁鐵的維持吸合電流相匹配。
這種接觸器的主觸頭開距可比現有產品增加0.1～1倍，這有助於開發電壓等級更高，電流容量更大的新產品。該技術還可開發用以提高某些電磁繼電器的技術經濟指標。
在電磁設計上，選用熱軋矽鋼片或低碳鋼製造鐵心，磁極維持吸合的工作磁密取B＝10～12.5千高斯，上磁極2的面積S1＝12.5F/B2[cm2]，止座4的面積S2＝S1+△S，△S為下導軌套9和下導軌杆8的佔位面積。由於接觸器是頻繁操作的電器，仿實施例1，可取jq＝40～60A/mm2。電磁鐵每毫米工作行程的吸動安匝為INc＝1400～1700(AT)，線圈在冷態下的最大起動安匝按INq＝INc(0.85～3)δ算出，δ為電磁鐵的工作行程。由於接觸器的初反力小，所以上式括號內的係數比實施例1的取值低。
本發明的電磁鐵，除上文敘及的特點，還具備經濟重量指標高(比現有產品高百分之幾十到二十倍以上)、省銅、省鐵、節電等優點;產品機械壽命長、防護性能好、使用面寬，不但可以連續頻繁操作，而且可以長期維持吸合，能實現寬電壓操作，能實現操作電源的交直流通用。總之，能促進接觸器、牽引電磁鐵和制動電磁鐵的更新換代。
圖1-位移切換電容限流橋式整流的控制電路;圖2-電流積分延時切換電容限流橋整控制電路;圖3-位移切換電晶體斬波限流的控制電路;圖4-電流積分延時切換電晶體斬波限流的控制電路;圖5-無觸點控制電路;圖6-位移切換的自震式控制電路;圖7-電流積分延時切換的自震式控制電路。
圖8-電磁鐵本體的主體結構;圖9-實施例1附圖;圖10-實施例2附圖。
電路的符號說明BA-1.5伏電池，X-電容限流環節，Ⅰ-電流積分延時切換控制環節，Ⅱ-電晶體斬波限流環節，SW-位移切換開關，Z-整流橋，FK-快速釋放觸點，W-線圈，C-電容，R-電阻(其中R7，R9，R11，為可調電阻)，RD-熔斷器，D-二極體，DW-穩壓管，TD-觸發二極體，BT1-電晶體或可控矽，BT2，BT3-高壓電晶體，J1-通用小型繼電器。
電磁鐵本體部分及實施例11-外磁軛，2-上磁極，3-底座，4-止座，5-動磁極，6-去磁墊片，7-上銜鐵，8-下導軌杆，9-下導軌套，10-上導軌套，11-安裝腳，12-密封墊，13-副銜鐵，14-外罩，15-電控裝置，16-細杆，17-復位彈簧，W-線圈，SW-位移切換開實施例2(接觸器)DP-靜觸頭的絕緣底盤，CT-支撐臺面，SD-上橡膠墊，XD-下橡膠託墊，QS-薄壁腔室，BB-QS的薄壁，CL-長杆螺絲，DG-底蓋，ZJ-動觸頭的絕緣支架，AZ-安裝孔，MH-滅弧罩。
權利要求
1.可寬電壓操作的小型化通用化電磁鐵，適用於牽引電磁鐵、制動電磁鐵、接觸電磁鐵和震動電磁鐵。電磁鐵由電控裝置和電磁鐵本體兩部分組成，電磁鐵本體由線圈W，靜鐵心的底座3、止座4、外磁軛1、上導軌套10、下導軌套9、動鐵心的下導軌杆8、動磁極5、去磁墊片6等部件構成，其特徵在於用熱軋矽鋼片或低碳鋼製造的牽引電磁鐵、接觸器的電磁鐵和震動電磁鐵，其磁極B的值應達10～14千高斯電磁鐵才能維持吸合，對於制動電磁鐵該B值應達12.1～14千高斯，用飽和磁密為19～21千高斯的軟磁材料製造的牽引電磁鐵、接觸器的電磁鐵和震動電磁鐵，該B值應達15～18.5千高斯，對於制動電磁鐵，該B值應達16.6～18.5千高斯，在激磁方面，線圈W所得到的冷態下的穩態起動安匝是最小吸合安匝的1.5～5倍，冷態下線圈W中的起動電流密度最大穩態值是30～150A/mm2，T形螺管式電磁鐵的T形動鐵心的上銜鐵5和動磁極6的底面都是吸合接觸面。
2.本發明電磁鐵的控制裝置，對線圈W採用有切換的勵磁控制，主要由位移切換開關SW、限流環節X、整流橋Z、線圈W等連接而成。位移切換開關SW一端接電源，另一端接整流橋Z的交流側，X並聯在SW的兩端，X由電容C1與電阻R1並聯後再與電阻R2串聯而成，Z交流側的另一端接電源Uac的另一端，W接在Z的直流側，其特徵在於用熔斷器RD來實現對線圈W的過熱保護，RD串在電源的輸入端，RD的熔絲管標稱電流值按電磁鐵最大起動電流的1/6～1/2.75來選定。
3.根據權利要求2，所述的電控裝置，其特徵在於通過電流積分延時環節Ⅰ來控制吸合切換，Ⅰ串聯在線圈W的接線中，Ⅰ的輸入端由電阻R4、R5、R6、小繼電器J1線圈一端和二極體D1的負極接成一節點，R6之後先後串有可調電阻R7、穩壓管DW1和積分電容C2的正極，C2正極又與觸發二極體TD1連接，TD1的另一端接在電晶體BT1的基極上，J1線圈的另一端、BT1的集電極、D2的正極和J1的一常開觸點接成一節點，R4和R5通過J1的一常閉觸點連接，J1的這對常開常閉觸點的公共點與C2的負端、BT1的發射極接成一節點，該節點是Ⅰ的輸出端，J1的另一常閉觸點作為切換控制觸點並聯在限流環節的兩端。
4.限流環節可以是一隻冷卻風扇或吹弧風泵的小電機，用直流電源或整流電源操作時，限流環節也可以是一種電晶體斬波限流環節Ⅱ，Ⅱ的正端接電阻R8和電晶體BT2的集電極，R8之後先後串有可調電阻R9和電容C3，C3的正極又接觸發二極體TD2，TD2的另一端接BT2的基極，BT2的發射極與C3負極連接後作為Ⅱ的負端。
5.根據權利要求2所述的電控裝置，其特徵在於用直流電源或整流電源操作時，用一種無觸點延時環節來控制吸合切換，直流(或整流)電源的正極接電阻R10和續流二極體D1正極，R10之後先後串有可調電阻R11和電阻R12，電容C4、C5的正極、穩壓管DW2的正極和R11、R12的連線接成一節點，C5的負極、二極體D6的負極與電晶體BT3的基極接成一節點，BT3的集電極接電阻R13，BT3的發射極接電晶體BT3的基極，R13的另一端、線圈W的下端、二極體D1的正極和二極體D4的正極接成一節點，D4和二極體D5順向串聯後接到BT2的集電極(即斬波限流環節Ⅱ的正端)，R12的另一端，DW2負極、C4負極、D6正極、BT2發射極(即Ⅱ的負端)以及電源的負極接成一節點。
6.根據權利要求1所述的震動電磁鐵和權利要求2所述的電控裝置，其特徵在於用直流電源或整流電源操作的電控裝置，位移切換開關SW的兩端並有一個由電容C21與電阻R22串聯而成的阻容吸收環節，線圈W兩端有一隻反並聯的二極體D3。
7.根據權利要求6所述的震動電磁鐵電控裝置，其特徵在於用電流積分延時切換控制環節Ⅰ來控制吸合切換，Ⅰ中的一個J1常閉觸點代替位移切換開關SW，Ⅰ串聯在線圈W的一條引線中。
8.根據權利要求1所述的牽引電磁鐵、制動電磁鐵和震動電磁鐵，其特徵還在於電磁鐵本體為封閉式結構，外磁軛2是不開散熱窗的筒體，在上銜7上有一塊以上的可御副銜鐵13。
9.根據權利要求1所述的接觸器，其特徵在於接觸器的電磁鐵安裝在靜觸頭的絕緣底盤DP的下面，接觸器的安裝孔開在DP上。
10.根據權利要求1所述的接觸器，其特徵在於接觸器無須為電磁鐵開散熱窗，40A以上的接觸器，其電磁鐵是T型螺管式電磁鐵驅動。
全文摘要
本發明涉及的電磁鐵，採用新的理論和設計方法，鐵心在高磁密下維持吸合，採用有切換限流的控制電路，既能頻繁操作，又能維持長期(TD100)吸合，採用電晶體斬波限流措施，能實現操作電源的交直流通用。產品防護性能好，機械壽命長，輕便、省電、省銅、省鐵，此外還能實現寬電壓(例如從220～440V)操作，震動電磁鐵的震幅大。制動電磁鐵能取代液壓產品。本發明能促進牽引電磁鐵、制動電磁鐵和接觸器的更新換代。
文檔編號H01H47/22GK1058288SQ9010473
公開日1992年1月29日 申請日期1990年7月14日 優先權日1990年7月14日
發明者肖新凱 申請人:肖新凱