制造差动继电器的磁性部件的、具有喷丸加工的表面处理的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于制造高灵敏度差动继电器的磁性部件的方法。
[0002] 本发明具体应用于差动保护开关或断路器的制造。
[0003] 这样的差动开关或断路器被设计用于通过在初级电路上出现故障时快速切断初 级电路来保护人员安全。尤其是，"固有电流"类型的差动断路器由故障电路检测器、高灵敏 度差动继电器以及用于断开初级电路的机构组成。
【背景技术】
[0004] 差动继电器包括磁性回路，该磁性回路包括两个磁性部件，即活动叶片和静止电 枢。
[0005] 当初级电路上出现故障时，故障电流检测器能够向差动继电器发送电信号。差动 继电器响应于电信号，差动继电器通过使叶片相对于电枢转动而断开，电枢设定初级电路 的断开机构活动。
[0006] 差动继电器的磁性部件由软磁性合金制成，软磁性合金的特点是高饱和磁感应强 度、低矫顽磁场强度和相对较高的电阻率。这样的特征确保了差动继电器正确工作。
[0007] 为了满足所期望的磁特性条件，已知使用诸如铁和镍之类的磁性合金来制造磁性 回路的磁性部件，该合金例如包括46wt% (质量分数）至49wt%并尤其为48wt%的镍，其 余为铁以及制造中产生的杂质。该合金的优点是饱和磁感应强度Bs为I. 5Tesla (特斯拉） 并且矫顽磁场强度Hc为4A/m。
[0008] 由此制造的磁性部件则可以经受潮湿的大气条件，潮湿的大气条件造成如下风 险：合金中的铁和镍之间腐蚀以形成氧化铁和超氧化铁，从而导致过早触发差动继电器，或 者相反地使得叶片黏在电枢上。
[0009] 此外，叶片和电枢之间的持续接触可以导致这些部件局部磨损和变形，从而导致 差动继电器不正确工作。
[0010] -般来说，所使用的基于镍的磁性合金的硬度较低（接近120HV)并且耐磨度较 低。此外，这些镍合金并非是不锈的，并且在继电器的使用条件下的耐腐蚀度不足。
[0011] 因而，已经提出通过在继电器的磁性部件的接触表面上制作金属涂层来提高这些 表面的硬度和耐磨度，金属涂层还增大了接触表面的耐腐蚀度。这些金属涂层例如为金、铬 或金刚石的沉积物。
[0012] 然而，该技术成本很高。
[0013] 已经提出将差动继电器封装在不透水的塑料外壳中，该塑料外壳能够保护磁性回 路免受腐蚀。然而，该技术无法解决与磁性回路的磨损相关的问题。
【发明内容】
[0014] 本发明的一个目的是解决这些缺陷并且提供用于制造差动继电器的磁性部件的 方法，磁性部件具有良好的耐磨度，并且差动继电器比实施根据现有技术的方法更廉价。
[0015] 为此，本发明涉及上述类型的方法，所述制造方法包括对所属磁性部件的表面的 至少一部分进行喷丸加工的表面处理，所述喷丸加工表面处理步骤包括将加压微珠投射到 所述表面部分上。
[0016] 根据本发明的其他方面，制造方法包括以下特征中的一个或更多：
[0017] 所述磁性部件为磁性回路的电枢或叶片；
[0018] 所述部件由Fe-Ni合金制成，Fe-Ni合金包括46wt%至49wt%的镍，其余为铁以 及制造中产生的杂质；
[0019] 所述微珠为玻璃、陶瓷或钢微珠；
[0020] 所述微珠以介于1和5bars (巴）之间的压强被投射到所述表面部分；
[0021] 所述制造方法进一步包括用于所述磁性部件的中间表面修整步骤，所述表面修整 步骤在所述喷丸加工表面处理步骤之前进行；
[0022] 所述制造方法进一步包括用于所述磁性部件的最终表面修整步骤，所述最终表面 修整步骤在所述喷丸加工表面处理步骤之后进行。
[0023] 本发明还涉及一种用于制造高灵敏度差动继电器的磁性回路的方法，所述磁性回 路包括形成电枢和叶片的两个磁性部件，所述方法包括：
[0024] 制造所述磁性部件；以及
[0025] 组装所述磁性部件以形成所述磁性回路，
[0026] 其中，所述磁性部件的至少一个的制造通过使用根据本发明的用于制造磁性部件 的方法来完成。
[0027] 本发明还涉及一种高灵敏度差动继电器的磁性回路的磁性部件，其特征在于，所 述磁性部件通过根据本发明的用于制造磁性部件的方法来获得。
[0028] 本发明还涉及一种高灵敏度差动继电器的磁性回路，所述磁性回路包括形成电枢 和叶片的两个磁性部件，其特征在于，所述磁性部件中至少一个为根据本发明的磁性部件。
【附图说明】
[0029] 通过阅读仅以示例形式且参考附图给出的以下说明更好地理解本发明，在附图 中：
[0030] 图1为根据本发明的包括高灵敏度差动继电器的断路器的示意图；
[0031] 图2为用于实施根据本发明的一个实施例的方法的设备的示意图；
[0032] 图3为根据本发明的用于确定磁性回路的阻抗的电组件的示意图。
【具体实施方式】
[0033] 图1示出了断路器1，断路器1被插置在电装置2的初级电力电路上以检测初级电 路中的漏电流。
[0034] 断路器1包括磁性环形线圈3、高灵敏度差动继电器5以及用于断开初级电路的机 构7〇
[0035] 磁性环形线圈3能够检测初级电路上的电流故障。
[0036] 差动继电器5包括磁性回路9、永磁体11和复位弹簧13。
[0037] 磁性回路9包括两个磁性继电器部件，分别为活动叶片15和U形静止电枢17。
[0038] 电枢17包括基座18以及第一和第二分支19和20,分支19、20中每个以平面的极 性表面19a、20a为末端。
[0039] 叶片15被安装在电枢17的极性表面19a、20a的对面。叶片15包括基本平面的 极性表面15a，极性表面15a能够与电枢17的极性表面19a和20a接触。
[0040] 叶片15被安装为围绕与电枢17的第一分支的边缘21相对应的轴线在如图1中 所示的停止（idle)位置与旋转位置之间旋转，在停止位置处，叶片15的极化表面15a与电 枢17的极化表面19a、20a接触，在旋转位置处，绕边缘21旋转的叶片15不再与第二分支 20的极化表面2a接触。
[0041] 叶片15的极化分支15a以及电枢17的极化表面19a和20a是设计为彼此接触的 接触区域。
[0042] 叶片15和电枢由Fe-Ni合金制成。Fe-Ni合金例如包括46wt%至49wt%的镍，其 余为铁以及制造中产生的杂质。该Fe-Ni合金例如为Supra50?型合金。
[0043] 永磁体11采用平行六面体棒的形式。永磁体11被放置在电枢17的分支19和20 之间，磁体11的两个极之一在电枢17的基座18旁边，并且另一极正对着叶片15。
[0044] 永磁体11能够在叶片15上施加磁力以将叶片15保持在停止位置。
[0045] 此外，复位弹簧13能够在叶片15上施加一个与永磁体11施加的力相对抗的力以 将叶片15驱使向旋转位置。
[0046] 控制线圈23缠绕在电枢17的第二分支20上。控制线圈23借助于磁性环形线圈 3被提供电流。当控制线圈23中流过激励电流时，控制线圈23能够在分支20中建立与永 磁体11的磁通量相反的磁通量。
[0047] 当环形线圈3检测到电流故障时，控制线圈23中生成激励电流，激励电流在磁性 回路9中建立与永磁体11的磁通量相反的磁通量，并且使得所施加在叶片15上的维持力 减小或者消除。复位弹簧13施加的力超过施加在叶片15上的维持力，这驱使叶片15朝着 其旋转位置旋转。
[0048] 例如，