电磁继电器的制作方法

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种电磁继电器。

背景技术：

电磁继电器多用于剩余电流动作断路器中，当穿过零序互感器的导体上产生不平衡电流，并达到额定剩余电流动作值时，不平衡电流使得电磁继电器的电磁铁产生一定强度的磁场并抵消永磁体产生的磁场，使得电磁继电器动作并触发剩余电流动作断路器，使线路断开，起到保护作用。

目前，电磁继电器中永磁体多采用铝镍钴材料制成，其原因是该材料充退磁性能良好，可以较好的与零序互感器相匹配；缺点是，当断路器中通过短路电流时，铝镍钴永磁体在强磁场的作用下被退磁，而其磁性是无法自然恢复的；然而，如果电磁继电器的永磁体采用硬磁材料(一旦充磁，难以退磁或调整磁性的磁性材料)，虽然不用担心其在使用过程中发生永磁体消磁现象，但是会导致永磁体与零序互感器匹配困难的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便，可灵活调整永磁体磁场强度，动作性能良好，使用寿命长的电磁继电器。

一种电磁继电器，包括继电器壳体、设置在继电器壳体内部的固定衔铁组件3、与固定衔铁组件3相连的电磁铁6以及通过回位弹簧4与固定衔铁组件3相连的动衔铁5，所述继电器壳体1上部设置与动衔铁5配合使用的顶杆7；

所述固定衔铁组件3包括固定衔铁，所述固定衔铁包括设置在电磁铁3内部的铁芯32以及与铁芯32的一端相连的磁轭铁31，永磁体33通过连接件34转动的设置在磁轭铁31一侧，所述永磁体33能以连接件34为轴转动以调整永磁体31的磁极方位。

优选的，还包括限位件35，连接件34依次将限位件35、永磁体33和磁轭铁31连接在一起，所述限位件35一端支撑动衔铁5，并且回位弹簧4的两端分别连接在限位件35和动衔铁5一端。

优选的，所述固定衔铁为V型结构，所述铁芯32的自由端突出于电磁铁6之外，所述铁芯32与磁轭铁31的自由端端面平齐且与动衔铁5配合使用；所述永磁体33中部设置与连接件34配合的连接孔，所述连接件34是铆钉或螺杆。

优选的，所述永磁体3为圆环状的钕铁硼永磁体。

优选的，所述动衔铁5为一体成型结构，其包括与铁芯32的自由端配合的吸附头51、与顶杆7配合的顶板52、与磁轭铁31的自由端配合的限位板53以及与通过回位弹簧4与固定衔铁组件3相连的尾板54；所述吸附头51、顶板(52)、限位板53和尾板54依次相连；所述限位板53两侧设置限位槽。

优选的，所述永磁体33一侧设置限位件35，限位件35包括两条与动衔铁5的限位槽配合使用的限位筋以及设置在限位筋中部的弹簧连接板；所述回位弹簧4两端分别固定在尾板54和弹簧连接板上。

优选的，所述顶杆7包括杆体和接触头，接触头与动衔铁5的接触端端面为球面。

优选的，所述铁芯32和磁轭铁31的连接处位于铁芯32两侧设置电磁铁支脚；所述电磁铁6包括套装在铁芯32上的线圈支架61以及缠绕在线圈支架61上的线圈62；所述线圈支架61一端设置线槽。

优选的，所述继电器壳体包括罩壳1以及设置在罩壳1下部与其固定连接的基座2，所述罩壳1上部设置用于放置顶杆7的杆体的杆孔，杆孔与顶杆7的杆体相匹配且其内径小于接触头的外径，所述基座(2)设置用于支撑固定衔铁组件3的支撑筋。

优选的，所述永磁体3为圆环状的硬磁材料永磁体。

本实用新型的电磁继电器，所述永磁体通过连接件设置在固定衔铁一侧，而且永磁体能以连接件为轴转动，以调整永磁体的磁极方位，使得永磁体提供给动衔铁和固定衔铁的磁场强度灵活可调，避免对永磁体进行充退磁的繁琐操作，提高了电磁继电器性能的稳定性。而且，本实用新型的永磁体可调结构使得采用硬磁材料的永磁体成为可能，解决了硬磁永磁体与零序电流互感器的便捷匹配，可以通过钕铁硼永磁体代替铝镍钴永磁体，避免永磁体在电磁继电器使用过程中退磁的情况发生。此外，所述顶杆与动衔铁的接触端端面为球面，使得顶杆和动衔铁的配合移动更加流畅；所述永磁体为圆环状钕铁硼永磁体，其磁性更加稳定，其与连接件配合也更加方便。

附图说明

图1是本实用新型电磁继电器的结构示意图；

图2是本实用新型电磁继电器的另一结构示意图；

图3是本实用新型电磁铁与固定衔铁组件装配的结构示意图；

图4是本实用新型固定衔铁组件的结构示意图；

图5是本实用新型固定衔铁组件的另一结构示意图；

图6是本实用新型固定衔铁组件的仰视结构示意图；

图7是本实用新型动衔铁和固定衔铁组件配合的结构示意图；

图8是本实用新型永磁体的磁力线分布示意图。

以上附图中标记均为：1罩壳、2基座、3固定衔铁组件、31磁轭铁、32铁芯、33永磁体、34连接件、35限位件、4回位弹簧、5动衔铁、51吸附头、52顶板、53限位板、54尾板、6电磁铁、61线圈支架、62线圈、7顶杆。

具体实施方式

以下结合附图1至7给出的实施例，进一步说明本实用新型的电磁继电器的具体实施方式。本实用新型的电磁继电器不限于以下实施例的描述。

如图1所示，本实用新型的电磁继电器，包括继电器壳体、设置在继电器壳体内部的固定衔铁组件3、与固定衔铁组件3相连的电磁铁6以及通过回位弹簧4与固定衔铁组件3相连的动衔铁5，继电器壳体上部设置与动衔铁5配合使用的顶杆7；如图2所示，所述固定衔铁组件3包括固定衔铁，固定衔铁包括设置在电磁铁3内部的铁芯32以及与铁芯32一端相连的磁轭铁31，永磁体33通过连接件34设置在磁轭铁31一侧，永磁体33能以连接件34为轴转动，以调整永磁体31的磁极方位。

目前，电磁继电器中永磁体多采用铝镍钴材料制成，优点是该材料充退磁性能良好，可以较好的与零序互感器相匹配；缺点是当断路器中通过短路电流时，铝镍钴永磁体在强磁场的作用下被退磁，而其磁性是无法自然恢复的；然而，如果电磁继电器的永磁体采用硬磁材料(一旦充磁，难以退磁或调整磁性的磁性材料)，虽然不用担心其在使用过程中发生永磁体消磁现象，但是会导致永磁体与零序互感器匹配困难的问题。

本实用新型的电磁继电器，永磁体33通过连接件34与磁轭铁31相连，永磁体33能以连接件34为轴转动，使得永磁体33通过动衔铁和固定衔铁的磁场强度的调整更加灵活简便，而无需通过永磁体充退磁即可实现，方便快捷。再者，优选的，所述永磁体33为硬磁材料永磁体。如永磁体33为圆环状的钕铁硼永磁体，钕铁硼永磁体经强磁场充磁后，其退磁则需要在真空高温的条件下进行，因此保证在电磁继电器的使用环境中不会发生永磁体33退磁情况。在钕铁硼永磁体与零序电流互感器不匹配时，可通过可调结构进行调节。

以下将结合附图和优选实施例，对本实用新型的电磁继电器做进一步说明。

如图3-5所示，所述固定衔铁组件3包括固定衔铁，固定衔铁包括设置在电磁铁3内部的铁芯32以及与铁芯32的一端相连的磁轭铁31，永磁体33一侧通过连接件34与磁轭铁31相连，另一侧通过连接件34与限位件35相连，永磁体33能以连接件34为轴转动，以调整永磁体33的磁极方位，从而调整通过动衔铁5和固定衔铁的磁场强度。

优选的，所述固定衔铁为V型结构，铁芯32竖直设置，磁轭铁31相对铁芯32倾斜设置，磁轭铁31和铁芯32的延长线夹角为锐角；所述铁芯32和磁轭铁31的连接处位于铁芯32两侧设置用于支撑电磁铁6的电磁铁支脚，所述铁芯32和磁轭铁31的自由端端面平齐，铁芯32的自由端端面与动衔铁5的吸附头51接触配合，磁轭铁31的自由端端面与动衔铁5的限位板53接触配合；所述磁轭铁31外侧面中部通过连接件34与永磁体33相连。

优选的，所述永磁体33为钕铁硼圆环形永磁体；所述永磁体33中部设置与连接件34配合使用的连接孔，连接件34是铆钉或者螺杆，以及其它可以实现永磁体33与磁轭铁31固定连接和永磁体33以连接件为轴转动的连接件。所述钕铁硼圆环形永磁体，其中部设置连接孔，安装更加便捷，且方便调整其磁极方位，另外，钕铁硼永磁体具有一旦充磁需在高温真空条件下退磁的特性，所以在本实用新型的电磁继电器使用中，永磁体33不会出现退磁现象，保证了本实用新型的电磁继电器性能的稳定性。

优选的，所述永磁体33包括1对或2对或3对磁极。

如图2和3所示，所述电磁铁6包括套装在固定衔铁的铁芯32上的线圈支架61以及缠绕在线圈支架61上的线圈62，所述线圈支架61的上端和下端分别设置第一法兰盘和第二法兰盘，第二法兰盘与固定衔铁的电磁铁支脚相连，第二法兰盘设置用于电磁铁6接线的线槽。

如图3所示，所述动衔铁5为一体成型结构，其包括与铁芯32的自由端配合的吸附头51、与顶杆7配合的顶板52、与磁轭铁31的自由端配合的限位板53以及通过回位弹簧4与固定衔铁组件3相连的尾板54；所述吸附头51、顶板52、限位板53和尾板54依次相连；所述限位板53两侧设置与限位件35配合使用限位槽，所述尾板54与限位板53的连接处中部设置与回位弹簧4连接的第二连接孔；所述动衔铁5的限位板53能以固定衔铁的磁轭铁31的自由端为支撑转动。所述顶板52与顶杆7接触的一侧突出与吸附头51、限位板53之间形成凸台，另一侧与吸附头51、限位板53配合形成凹槽，以加强动衔铁5的抗变形能力。

如图3-5所示，所述限位件35包括对称设置的两条限位筋以及设置在两条限位筋中部的弹簧连接板；所述限位筋的自由端与动衔铁5的限位槽配合使用，保证动衔铁5动作的稳定性和精准性；所述弹簧连接板设置第二弹簧连接孔，回位弹簧4的两端分别固定在尾板54的第二连接孔和弹簧连接板的第二弹簧连接孔上。

如图1-2所示，所述顶杆7包括杆体和接触头，接触头与动衔铁5的接触端端面为球面，使得顶杆7推动动衔铁5时，或者动衔铁5带动顶杆器移动时，顶杆7与动衔铁5的配合移动更加流畅。

如图1-2所示，所述继电器壳体包括罩壳1以及设置在罩壳1下部与其固定连接的基座2，罩壳1上部设置用于放置顶杆7的杆体的杆孔，杆孔与顶杆7的杆体相匹配且其内径小于接触头的最大外径，所述基座2内侧设置用于支撑固定衔铁组件3的支撑筋。

为了对本实用新型的电磁继电器有更加全面的了解，以下将结合附图对本实用新型的电磁继电器的工作原理进行说明。

如图6和8所示，L1代表电磁铁6产生的磁场的磁路，P2为永磁体33的N\S极连接线；本实用新型的电磁继电器，永磁体33能以连接件34转动，即调整永磁体33的N\S极相对于电磁铁6的磁场磁路的方位；

由公知常识可知，磁极为磁体磁性最强的区域，也是磁通线分布最集中的区域，磁通线的密度则反映磁场的强度；因此，通过转动永磁体33，调整其N\S极的方位，即可调整永磁体33产生的磁通线通过动衔铁5和固定衔铁组成的磁回路中磁通线密度，即动衔铁5和固定衔铁组成的磁回路中的磁场强度。

如图7所示，L1代表某时刻由电磁铁33产生的磁场的磁路，L2代表由永磁体33产生的磁场的磁路，箭头方向显示二者方向相反；当线路故障发生时，某时刻通过电磁铁33的线圈62的电流所产生的磁场与永磁体33产生的磁场方向相反，数值相等时，两种磁场相互抵消，动衔铁5和固定衔铁不再受磁场产生的吸合力束缚时，动衔铁5和固定衔铁分离，从而带动与电磁继电器相连的断路器断开，起到保护作用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。