[实用新型]断电自保螺管型电磁铁

说明书

本实用新型涉及一种将瞬时电能和磁场能转变为机械能的电器、其用途十分广泛。既可单独作为牵引、制动的电器，也可作为接触器的部件，用来带动触头对电动机实行远距操作或自动控制；作为继电器的感受元件，对电路或电气设备进行保护和控制。

现有螺管型电磁铁(以下简称电磁铁)是由动铁芯、磁轭、工作线圈和反力弹簧等组成。其工作状态是，通电吸合，滞电保持，断电释放。对于交流电磁铁，在运行状态电磁铁线圈中始终有交流电流。不仅要消耗电能，而且在导磁体中会产生涡流和磁滞损耗。在气隙中有脉动吸力及其引起的振动和噪音。由于这些因素的存在。导磁体一般都用矽钢片迭制而成。并在设计中还应采取减少振动和噪音的措施。从而，使电磁铁结构、工艺复杂，成本较高。同时对线圈的温升、功率过载系数都有较严格的限制，绝缘性能和散热条件有较高的要求。否则将直接影响其使用寿命。

本实用新型针对现有电磁铁的不足。目的要提供一种能断电自保运行、性能稳定、可靠，结构。工艺简单以及使用寿命长的新型电磁铁。

为了实现上述目的，本实用新型打破了传统电磁铁的设计思想，采用由工作线圈、动铁芯、磁轭及永久磁铁等组成。并装有控制线圈电流方向及通断的整流二极管和控制触头。其动作原理是利用工作线圈流入不同方向的工作电流时，电磁铁上、下工作气隙中产生不同方向的工作磁通与方向恒通的永久磁通迭加成大小不同的合磁通。从而产生不同的吸力。再加上螺管力的共同作用来实现吸合或释放。当工作状态转换后，工作线圈电流已被切断，此时依靠永久磁通在工作气隙中产生的吸力来维持吸合运行或释放。由此可见，本实用新型仅在吸合或释放瞬间通电。消耗电能甚微。由于实现断电自保运行，工作线圈中无交流电流，在导磁体和工作气隙中不存在交变磁通及脉动吸力，不会产生涡流、磁滞损耗、振动和噪音。这不仅可用工程纯铁来代替生产工艺复杂的矽钢片制造，简化了整体结构和制造工艺。而且运行稳定可靠。再则，由于绝缘材料中无交交电场引起的介质损耗，可降低工作线圈的绝缘性能和散热条件，增长使用寿命。

下面结合附图对本实用新型的结构原理及有关情况作具体阐述。

图1是本实用新型实施例结构剖视图

图2是本实用新型用于交流供电系统工作原理图

图3是本实用新型用于直流供电系统人工控制电原理图

图4是本实用新型用于直流供电系统自动控制电原理图

参照图1、图2所示，当按下吸合按钮QA时，交流电流经常闭控制触头(K₁)及二极管(D₁)半波整流后，由a点流入工作线圈(14)，b点流出回电源而形成回路。则在电磁铁导磁体和工作气隙中产生工作磁通_I。上工作气隙中的工作磁通_I与永久磁通_o上的方向相反，其合磁通_合上＝_I-_o上。下工作气隙中的工作磁通_I与永久磁通_o下方向相同，合磁通_合下＝_I+_o下，因而，下工作气隙中的合磁通_合下产生的吸力远大于上工作气隙中的合磁通_合上产生的吸力。再加上螺管力的作用，使动铁芯(12)由上向下运动。尽管动铁芯(12)还未到达吸合的状态，工作线圈中的工作电流因常闭触头(K1)在推动块(2)的作用下分离被切断，但此时工作电流产生的磁场并非立即消失，加上下工作气隙大大减少，永久磁通_o下在下工作气隙中产生的吸力足以保证动铁芯(12)完全吸合。电磁铁进入断电自保运行状态。

当动铁芯(12)向下吸合时，常开控制触头(K₂)在推动块(2)作用下已闭合。此时按下释放按钮TA，交流电流经二极管(D₂)半波整流后由b点流入工作线(14)。a点流出，经控制触头(K₂)回电源形成回路。同理可知，此时动铁芯(12)向上吸合，控制触头(K₂)复原，工作电流被切断，最后靠永久磁通在上工作气隙中产生的吸力来维持本实用新型处于释放状态。

若接图(2)中的虚线连接，本实用新型即可通过中间继电器丁来实行自动控制。

此外，本实用新型用于交流供电系统人工控制场合时，为了避免在运行状态因电网失电而不释放，导致被控制的设备在复电时直接投入运行。故在释放按钮(TA)两端并一只失电控制开关(AK)，一旦出现这种情况，只需将失电控制开关(AK)接通。这样复电时将立即释放，避免被控设备直接投入运行。重新工作时，应先断开开关电控制开关(AK)，然后进行操作。