一种磁钢错位分布的灭弧磁路及其直流继电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直流继电器，特别是涉及一种磁钢错位分布的灭弧磁路及其直流继电器，以用于切断高压、大电流直流负载。
【背景技术】
[0002]继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。直流继电器是继电器中的一种，现有的直流继电器大多采用动簧片直动式(也称为螺线管直动式)方案，比如宏发、泰科、松下、LS等厂商都采用螺线管直动式方案。
[0003]这种直流继电器的触头部分，当触头流过电流时，由于电流线的收缩，触头间会产生互相排斥的电动力，也就是说动触头的动簧片会受到使动、静触头分离的斥力，也称电动斥力。为了抵抗这种触头斥力，就需在动簧片上通过弹簧施加力，以提高动、静触头间的压力。在理论上，电流越大，电动斥力越大，需要的弹簧力也越大。但是，过大的弹簧力需要更强的磁路来驱动，从而使漆包线用量大增，造成成本上升、产品体积变大等弊端。
[0004]为了解决这种动、静触头的电动斥力的问题，专利申请“具有灭弧磁体的触头桥”(专利公开号CN102246250A)提出了一种六块磁钢方案，也就是在动簧片的宽度的两边，分别设有三块磁钢，利用中间的磁钢产生安培力来抵抗电动斥力，以提高触头间的压力，利用两边的磁钢来实现吹弧，使得这种灭弧磁路既能灭弧又能抵抗电动斥力。但是，这种具有灭弧磁体的触头桥，存在如下弊端:一是磁利用率低，磁钢间磁场会错乱，导致触头间灭弧磁场强度下降；二是，成本较高；三是，磁钢的磁利用率较低，当大电流流过动簧片时，由于两边磁钢会使动簧产生一个触头间脱开的力，从而削弱了中间磁钢对动簧片产生的安培力。
[0005]本申请人的在先专利申请“一种直流继电器”(专利公开号CN104091726A)，提出了一种四块磁钢方案，在动簧片的长度的两端的外侧分别有一块磁钢，在动簧片的长度的中间的外侧也分别有一块磁钢，利用动簧片的长度的两端的外侧的磁钢来实现吹弧，利用动簧片的长度的中间的外侧的磁钢来产生安培力，以抵抗动、静触头之间的电动斥力，从而解决了 “具有灭弧磁体的触头桥”(专利公开号CN102246250A)所造成的弊端。但是，由于灭弧磁场强度和给动簧提供安培力的磁场强度是靠磁钢漏磁产生，这样，磁钢的磁利用率就比较低。图1即为这种四块磁钢方案的磁力线分布示意图，如图1所示，在动簧片101的四周分布有四块磁钢，其中两块磁钢102分布在动簧片101的长度的两端的外侧，另外两块磁钢103分布在动簧片101的长度的中间的外侧，两块磁钢102各自形成了主磁通104，两块磁钢103各自形成了主磁通105，而在相邻的两块磁钢之间，会形成二组漏磁通106，从图1可以看出灭弧磁场强度和给动簧提供安培力的磁场强度主要是靠磁钢漏磁产生，而且主磁通104与漏磁通106之间，在某些区域还会相互抵消，又进一步减弱了磁场强度。在这种四块磁钢方案中，又进一步提出了在两块磁钢102(即分布在动簧片的长度的两端的外侧的磁钢)之间增加磁轭107 (如图2所示)，但是两块磁钢102所形成的主磁通108也只能增强灭弧磁场强度，而其漏磁通109在给动簧提供安培力方面也是相互抵消的，因此，磁钢的磁利用率就比较低。
[0006]另外，如图1所示，漏磁通106是由相邻的磁钢102和磁钢103之间产生，由于磁钢103处于动簧片101的长度的中间，与磁钢102之间的距离相对较远，这样就使得漏磁通106相对较小，使得用来实现灭弧的磁场强度和用来给动簧提供安培力的磁场强度不够。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种磁钢错位分布的灭弧磁路及其直流继电器，通过将动簧片的长度的中间的二块磁钢错位分布，让相邻的两块磁钢之间的距离缩短，以增强相邻的两块磁钢之间所形成的磁场强度，从而使灭弧磁场强度和给动簧提供安培力的磁场强度大大得到增强，使磁钢的磁利用率得到大大提高。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种磁钢错位分布的灭弧磁路，包括触头部分，触头部分包括两个分别用来提供电流流入、流出的静触头和一个动簧片，所述动簧片的两端分别与两个静触头相配合；在动簧片的长度的两端的外侧分别设有一块第一磁钢；在动簧片的宽度的两边的外侧分别设有一块第二磁钢，其中，两块第一磁钢的极性异性相对，两块第二磁钢的极性也异性相对；两块第二磁钢呈错位分布，且错位分布的第二磁钢是向相邻的极性呈异性设置的第一磁钢方向偏置。
[0009]进一步的，所述两块第二磁钢分别设在正对两个静触头与动簧片相接触的位置。
[0010]进一步的，所述灭弧磁路还包括二个具有导磁作用的轭铁夹，二个轭铁夹分别连接在相对应的第一磁钢与第二磁钢之间；所述相对应的第一磁钢和第二磁钢的朝向动簧片的极性为相互异性。
[0011 ] 所述两块第二磁钢中，其中一块第二磁钢的N极朝向动簧片，该N极朝向动簧片的第二磁钢设置在动簧片的电流流向的右侧，以利用四块磁钢的磁场所产生的安培力来抵抗动、静触头之间的电动斥力，增加动、静触头之间的压力。
[0012]所述两块第二磁钢中，其中一块第二磁钢的N极朝向动簧片，该N极朝向动簧片的第二磁钢设置在动簧片的电流流向的左侧，以利用四块磁钢的磁场所产生的安培力来匹配动、静触头之间的电动斥力，增加动、静触头之间的分离力。
[0013]一种直流继电器，包括所述灭弧磁路。
[0014]本发明的一种磁钢错位分布的灭弧磁路及其直流继电器，是在动、静触头四周分布四块磁钢，并且将两块第二磁钢错位分布，让两块第二磁钢更加靠近分别对应相配合的两块第一磁钢，以增强相邻的两块磁钢之间所形成的磁场强度，相邻的两块磁钢之间所形成的磁场既可以用来灭弧，也可以用来给动簧提供安培力。进一步的，是在相邻的二块磁钢之间增加轭铁夹，由于轭铁夹的磁阻远远小于空气磁阻，磁钢的磁通主要往轭铁夹走形成主磁通，这样，原来相邻的二块磁钢之间的漏磁通就变成了主磁通，从而使灭弧磁场强度和给动簧提供安培力的磁场强度大大增强，就形成了利用四块磁钢的磁场来同时产生灭弧和增加(或减小)触头压力的双重功能。同时，两块第二磁钢之间的漏磁通对动簧片产生的安培力与主磁通对动簧片产生的安培力方向是一致的，两块第一磁钢之间的漏磁通对电弧产生的磁吹方向和主磁通产生的磁吹方向也是一致的。当大电流流过动簧片时，动簧片会受四块磁钢的磁场所产生的向上(或向下)的安培力去抵抗(或匹配)动、静触头之间的电动斥力，从而使动簧片与引出端紧密接触(或快速分离)。当动、静触头之间有电弧产生时，四块磁钢通过轭铁夹所产生的主磁通会对电弧产生磁吹，从而使电弧快速熄灭。两块第二磁钢的极性设置有特殊要求，当用于增加动、静触头之间的压力时，两块第二磁钢中，其中一块第二磁钢的N极朝向动簧片，该N极朝向动簧片的第二磁钢设置在动簧片的电流流向的右侧；当用于增加动、静触头之间的分离力即实现快速