一種具有吸合效果檢測功能的電磁繼電器的製作方法

2023-08-12 23:47:41 1

本發明屬於電磁繼電器技術領域，更為具體地講，涉及一種具有吸合效果檢測功能的電磁繼電器。

背景技術：

電磁繼電器控制簡單，結構簡單，在各類電站、工廠電源控制系統中扮演著非常重要的角色。電磁繼電器通常用來控制電路系統的通斷，在電路系統中充當開關的作用。

電磁繼電器的過電流能力是其最重要的指標之一，觸點之間的接觸力直接影響電磁繼電器的過電流能力，以及電磁繼電器的可靠性。如圖1所示，當電流通過電磁繼電器以後，圖1(a)中的鐵芯(也稱為磁芯)會在磁場的作用下向前(右側)動作，直到鐵芯完全貼住磁架，如圖1(b)所示，此時，鐵芯上觸片的觸點與輸入輸出引腳上的觸點完全緊密接觸，電磁繼電器輸入輸出引腳之間導通。

由於電磁繼電器的本身特性，當鐵芯貼合磁架的時候，磁架對鐵芯提供的吸力最大。在複雜的應用環境中，磁芯可能因為磨損、磕碰、或者其他原因不能完全貼合磁架。這時磁架對鐵芯的吸力急劇下降，進而使得觸點之間即鐵芯上觸片的觸點與輸入輸出引腳上的觸點之間的接觸力下降，從而影響其過電流性能。所以對於電磁式繼電器來說，磁芯是否完全貼合磁架會直接影響電磁繼電器的過電流性能。

現有電磁繼電器中，一些不帶有傳感器來檢測電磁執行動作是否完成以及完成的效果。如圖2所示，當電磁繼電器吸合以後，電磁繼電器可能會出現圖2(b)所示的情況，電磁繼電器鐵芯並沒有完全和磁架貼合(有空隙)，這時鐵芯和磁架之間的吸力比鐵芯和磁架完全吸合時吸力小很多，當應用電磁繼電器的系統存在振動時，吸合的觸點容易分開，從而造成了整個系統可靠性降低。

現有電磁繼電器中，另外一些通過如圖3所示的光電式接觸傳感器(a)或者機械式接觸傳感器(b)來檢測鐵芯是否達到預定的運動位置。這些傳感器並不是直接檢測電磁執行器的吸合效果，而是通過讓鐵芯到預定位置後觸碰到傳感器，產生一個開關信號量，來檢測電磁執行器的運動部件(鐵芯)是否達到預定位置。由於磁芯和磁架必須完全貼合磁芯和磁架之間的吸力才會最大，這種方式只能檢測電磁繼電器磁芯是否產生了位移，並不能夠反應出電磁繼電器鐵芯和磁架是否嚴密貼合。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種具有吸合效果檢測功能的電磁繼電器，以檢測鐵芯與磁架是否嚴密貼合，從而檢測出鐵芯上觸片的觸點與輸入輸出引腳上的觸點是否可靠接觸即更直接檢測出電磁繼電器的吸合效果，及時發現電磁繼電器存在的接觸不可靠故障，提高電磁繼電器應用系統的可靠性。

為實現上述發明目的，本發明具有吸合效果檢測功能的電磁繼電器，其特徵在於，還包括：

一霍爾傳感器，位於電磁繼電器工作時形成的、磁架外的磁場空間中，當電磁繼電器工作並推動鐵芯與磁架貼合時，如果霍爾傳感器檢測到磁場大於設定的閾值，則認為電磁繼電器的鐵芯和磁架沒有完全貼合，吸合效果達不到要求，如果霍爾傳感器檢測到磁場小於等於設定的閾值，則認為電磁繼電器的鐵芯和磁架完全貼合，吸合效果達要求。

本發明的目的是這樣實現的。

本發明具有吸合效果檢測功能的電磁繼電器，通過一個置於電磁繼電器工作時形成磁場空間中的霍爾傳感器，對磁架外的磁場進行檢測。由於鐵芯與磁架緊密貼合時，磁架外的磁場會大幅度減小，這樣，通過對磁架外的磁場的檢測，可以判斷出鐵芯與磁架是否緊密貼合，即電磁繼電器的吸合效果可以直接通過霍爾傳感器的輸出信號得到：如果霍爾傳感器檢測到磁場大於設定的閾值，則認為電磁繼電器的鐵芯和磁架沒有完全貼合，吸合效果達不到要求，如果霍爾傳感器檢測到磁場小於等於設定的閾值，則認為電磁繼電器的鐵芯和磁架完全貼合，吸合效果達要求。這樣，可以及時發現電磁繼電器存在的接觸不可靠故障，提高電磁繼電器應用系統的可靠性。

附圖說明

圖1是現有電磁繼電器的結構示意圖，其中，(a)為吸合前，(b)為吸合後；

圖2是現有不帶傳感器的電磁繼電器的結構示意圖，其中，(a)為吸合良好的情形，(b)為吸合不良的情形；

圖3是現有帶傳感器的電磁繼電器的結構示意圖，其中，(a)為帶光電式接觸傳感器，(b)為帶機械式接觸傳感器；

圖4是本發明具有吸合效果檢測功能的電磁繼電器一種具體實施方式結構示意圖，其中，(a)為鐵芯與磁架未吸合時的結構示意圖，(b)為鐵芯與磁架未吸合時的等效模型示意圖；

圖5是圖4所示具有吸合效果檢測功能的電磁繼電器吸合時的結構示意圖，其中，(a)為鐵芯與磁架吸合時的結構示意圖，(b)為鐵芯與磁架吸合時的等效模型示意圖；

圖6是圖4所示具有吸合效果檢測功能的電磁繼電器吸合、但未完全貼合時的結構示意圖，其中，(a)為鐵芯與磁架吸合、但未完全貼合時的結構示意圖，(b)為鐵芯與磁架吸合、但未完全貼合時的等效模型示意圖；

圖7是霍爾傳感器檢測出的磁場強度同磁芯與磁架的距離之間關係曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行描述，以便本領域的技術人員更好地理解本發明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當已知功能和設計的詳細描述也許會淡化本發明的主要內容時，這些描述在這裡將被忽略。

在本實施例中，如圖4中圖(a)所示，本發明具有吸合效果檢測功能的電磁繼電器還包括霍爾傳感器1，其位於電磁繼電器工作時形成的、磁架外的磁場空間中。在本實施例中，如圖4(a)所示，所述的霍爾傳感器1位於鐵芯(磁芯)外磁架201與鐵芯貼合磁架202之間的空隙處，鐵芯(磁芯)外磁架201與鐵芯貼合磁架202為一體結構即連接在一起，除空隙外，構成一個環路。所述空隙處磁場強度最大，且變化最大，即磁場檢測的靈敏度最高。

如圖4(a)所示，當電磁繼電器通電以後，其線圈3將電能轉換成電磁能，置於磁場空間的鐵芯4會將電磁能轉換成機械能，並完成相應動作：推動鐵芯3與鐵芯貼合磁架202貼合。磁場空間內安置一個霍爾傳感器(線性霍爾傳感器或者其他霍爾傳感器)，這樣，如圖4所示，當電磁繼電器通電，磁芯4還未運動到與鐵芯貼合磁架202貼合位置時，電磁繼電器等效模型如圖4(b)所示，霍爾傳感器所在位置磁場強度很高，通過霍爾傳感器可以檢測出該位置的磁場強度。

如圖5所示，當電磁繼電器完全吸合時，電磁繼電器等效為如圖5(b)的結構，磁場全部從磁架201、202中穿過，霍爾傳感器1位置只有很弱的磁場強度。如圖6所示，當磁芯4和鐵芯貼合磁架202之間沒有完全貼合，只有一部分磁場通過了磁架201、202，在霍爾傳感器1位置也會有較強的磁場。這樣，如圖7所示，只要霍爾傳感器位置1的磁場大於一定閾值，就說明電磁繼電器的磁芯和鐵芯貼合磁架202沒有完全貼合。由於磁芯和鐵芯貼合磁架202是否完全貼合會直接影響傳感器位置的磁場大小，因此該電磁繼電器的吸合效果可以直接通過霍爾傳感器的輸出信號得出。

本發明與傳統的帶傳感器的電磁繼電器相比，不僅檢測到鐵芯運動到位，而且可以檢測其是否嚴密貼合，這樣可以檢測到吸合的效果，及時發現電磁繼電器存在的接觸不可靠故障，提高電磁繼電器應用系統的可靠性。

儘管上面對本發明說明性的具體實施方式進行了描述，以便於本技術領域的技術人員理解本發明，但應該清楚，本發明不限於具體實施方式的範圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發明的精神和範圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。