一種多功能節能繼電器制造技術

一種多功能節能繼電器，是驅動線圈、傳動機構和復位電路組成；其中傳動機構由推拉桿、限位銷、旋轉軸、壓緊彈簧、動觸點（含簧片）、支撐軸和永磁鐵組成，永磁鐵安裝在推拉桿的一端，傳動機構采用蹺蹺板的過死點壓緊原理（類似墻壁開關原理），當推拉桿一端安裝的永磁鐵收到繼電器線圈推力（或拉力）時，推拉桿會圍繞旋轉軸發生旋轉，推動壓緊彈簧和動觸點圍繞支持軸發生旋轉，并越過死點在彈簧壓縮下實現動觸點自鎖，并內置復位電路，斷電時實現自動復位功能。復位電路由電阻、二極管和三級管（PNP型）組成，三極管基極B接電阻后接復位電容負極、電容正極接繼電器線圈電流輸出端，三極管集電極C極接電容負極、三極管發射極E接繼電器線圈正極端、三極管B?E管腳間正向接二極管。

A Multifunctional Energy-saving Relay

【技術實現步驟摘要】
一種多功能節能繼電器
本專利技術涉及電力電器、自動化領域，是一種高效節能的新型繼電器。
技術介紹
繼電器（英文名稱：relay）是一種電控制器件，是當輸入量（激勵量）的變化達到規定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路）之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。繼電器是新能源汽車、智能家電、人工智能中的基礎元器件，全球每年大概需要200億只繼電器，安裝每個繼電器1瓦計算，就要消耗近2000度電力。從現有普通電磁繼電器原理可以看出，要想讓繼電器工作必須有電流流過線圈，且要始終在線圈中保持有電流流過，才能維持其觸點閉合工作狀態。磁保持繼電器是一種新型的繼電器，其觸點開、合狀態平時由永久磁鐵所產生的磁力所保持。當繼電器的觸點需要開或合狀態時，只需要用正（反）直流脈沖電壓激勵線圈，繼電器在瞬間就完成了開與合的狀態轉換。磁保持繼電器要實現復位需要加反向電壓，使用起來比較麻煩，也無法代替普通的繼電器使用。因此，開發一種工作時不需要維持電流的普通的繼電器，具有巨大的環保和經濟價值，也是本專利技術要解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種高效節能繼電器，來減少能源的浪費，降低環境污染。一種多功能節能繼電器，其原理是在繼電器觸點需要閉合（或打開）的瞬間才需要消耗電力，在繼電器觸點閉合（或打開）后不再需要維持電流，由機械結構維持其工作觸點的閉合（或打開）狀態，當工作中的繼電器（線圈）斷開電源時，其工作觸點可以恢復到無電自由狀態，從而實現與現有普通繼電器一樣的功能，同時繼電器還具有磁保持繼電器的功能。根據上述原理，一種多功能節能繼電器，是驅動線圈、傳動機構和復位電路組成；其中傳動機構由推拉桿、限位銷、旋轉軸、壓緊彈簧、動觸點（含簧片）、支撐軸和永磁鐵組成，永磁鐵安裝在推拉桿的一端，傳動機構采用蹺蹺板的過死點壓緊原理（類似墻壁開關原理），當推拉桿一端安裝的永磁鐵收到繼電器線圈推力（或拉力）時，推拉桿會圍繞旋轉軸發生旋轉，推動壓緊彈簧和動觸點圍繞支持軸發生旋轉，并越過死點在彈簧壓縮下實現動觸點自鎖，并內置復位電路，斷電時實現自動復位功能。復位電路由電阻、二極管和三級管（PNP型）組成，三極管基極B接電阻后接復位電容負極、電容正極接繼電器線圈電流輸出端，三極管集電極C極接電容負極、三極管發射極E接繼電器線圈正極端、三極管B-E管腳間正向接二極管。優選地，從繼電器線圈輸出端可以引出一個管腳，用來實現磁保持繼電器功能。優選地，所述執行機構推拉桿為非等臂杠桿，中間開有旋轉孔，安裝在旋轉軸上，一端開有條裝限位孔，可以防止過度移動，另一端裝有永磁鐵。優選地，所述執行機構動觸點（簧片）為W型結構，并支撐在支撐軸上。優選地，所述執行機構旋轉軸-支撐軸心連線，與旋轉軸-限位銷心連線夾角為非直角。附圖說明圖1是本專利技術的系統原理主視圖。圖2是本專利技術常閉點工作狀態圖。圖3是本專利技術常開點工作狀態圖。具體實施方式根據本專利技術的原理，一種多功能節能繼電器實例如下：實例1如圖1所示，一種多功能節能繼電器，是由殼體1、復位電容2、限位銷4、旋轉軸5、線圈6、永磁鐵7、推拉桿8、壓緊彈簧9、支撐軸10、動觸點11、三極管12、常開觸點13、常閉觸點14，以及電阻R1、二極管D1，及公共觸點COM組成的；殼體1由絕緣材料制成，其中復位電容2、限位銷4、旋轉軸5、線圈6、支撐軸10、靜觸點13、14，都固定殼體1內部；其中推拉桿8一端開有條形限位孔3，并裝在限位銷4上，推拉桿8中間有孔并裝在旋轉軸5上，另一端裝有永磁鐵7，永磁鐵7靠近繼電器線圈6，并受到線圈6的推力或拉力作用。在推拉桿8的中部凸起處安裝有壓緊彈簧9，壓緊彈簧9的另一端固定在W型動觸點11的凸起上面，W型動觸點11的下面安裝在支撐軸10上，并可繞支撐軸10轉動，W型動觸點通過軟線連接到公共觸點COM上；支撐軸10的垂線與旋轉軸5的垂線不重合，而是向常開觸點13一側有稍微偏移，用來保證常閉點14在初始狀態時為閉合狀態。如圖1所示，復位電路由電容器2、二極管D1和三級管12（PNP型）、電阻R1組成；復位電容2的正極接線圈6的1腳（負極），電容2的負極接三極管12的集電極C和電阻R1，電阻R1的另一端接三極管12的基極B，二極管D1的正極接三極管12的基極B后接電源正極，二極管D1的負極接三極管12的發射極E后接到繼電器線圈6的2腳（正極），從繼電器線圈6的1腳（負極）接出一個管腳K，用來實現類似磁保持繼電器的功能。如圖1所示，當繼電器沒有外接電源時，線圈6不帶電，W型動觸點11在壓縮彈簧9的壓力下，繞支撐軸10向右側旋轉和滑動，促使動觸點11與常閉觸點14閉合，并在壓縮彈簧9的壓力下一直保持閉合狀態，形成圖2的常閉點工作狀態。如圖2所示，當給繼電器線圈加直流電源時，三極管12基極B處于高電平，三極管12不導通，電流會沿著二極管D1流入到繼電器線圈6，并給復位電容2充電，流過繼電器線圈6的電流產生磁場，磁場推動永磁鐵7和推拉桿8繞旋轉軸5一起順時針旋轉移動，從而帶動壓緊彈簧9和動觸點11向左側滑動，并在壓緊彈簧9的壓力作用下常開觸點13一直保持閉合狀態，形成圖3的工作狀態；適當選取復位電容2的容量大小，可以讓常開觸點13閉合后完成充電，繼電器線圈6兩端不再有電壓差，沒有電流流過，節約電力。如圖3所述，當斷開繼電器外接電源時，復位電容器2相當于一個電池，由于加在三極管12基極B通過電阻R1接地，基極B的電壓變為低電位，而三極管12的發射極E為高電位，三極管12管腳C-E間變為導通狀態，儲存在復位電容器2的電荷會從繼電器線圈6的1腳（負極）流向2腳（正極），從而產生與充電時相反的磁場，吸引永磁鐵7沿逆時針旋轉移動，從而帶動壓緊彈簧9和動觸點11繞支撐軸10向右移動和旋轉，常閉觸點14閉合，返回到如圖2的初始狀態，如圖2所示，當繼電器外接電源負極、正極分別接在繼電器的K極和正極上時，繼電器常開觸點13可以正常閉合，但由于復位電容器2沒有充電，當斷開繼電器電源時常開觸點13仍然處于閉合狀態，此時繼電器相當于磁保持繼電器的功能。以上描述了本專利技術的基本原理、主要特征和本專利技術的優點。本行業的技術人員應該了解，本專利技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本專利技術原理的一種應用情況，在不脫離本專利技術原理的前提下，僅僅改變元器件結構、觸點數量、外形、材質、安裝方式、尺寸，移動方式等參數，這些變化和改進都屬于本專利技術的范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種多功能節能繼電器，其原理是在繼電器觸點需要閉合（或打開）的瞬間才需要消耗電力，在繼電器觸點閉合（或打開）后不再需要維持電流，由機械結構維持其工作觸點的閉合（或打開）狀態，當工作中的繼電器（線圈）斷開電源時，其工作觸點可以恢復到無電自由狀態，從而實現與現有普通繼電器一樣的功能，同時繼電器還具有磁保持繼電器的功能。

【技術特征摘要】
1.一種多功能節能繼電器，其原理是在繼電器觸點需要閉合（或打開）的瞬間才需要消耗電力，在繼電器觸點閉合（或打開）后不再需要維持電流，由機械結構維持其工作觸點的閉合（或打開）狀態，當工作中的繼電器（線圈）斷開電源時，其工作觸點可以恢復到無電自由狀態，從而實現與現有普通繼電器一樣的功能，同時繼電器還具有磁保持繼電器的功能。2.根據權利要求1所述，一種多功能節能繼電器，其特征是驅動線圈、傳動機構和復位電路組成；其中傳動機構由推拉桿、限位銷、旋轉軸、壓緊彈簧、動觸點（含簧片）、支撐軸和永磁鐵組成，永磁鐵安裝在推拉桿的一端，傳動機構采用蹺蹺板的過死點壓緊原理（類似墻壁開關原理），當推拉桿一端安裝的永磁鐵收到繼電器線圈推力（或拉力）時，推拉桿會圍繞旋轉軸發生旋轉，推動壓緊彈簧和動觸點圍繞支持軸發生旋轉，并越過死點在彈簧壓縮下實現動觸點自鎖，并內置復位電路，斷電時實現自動復位功能。3.根據權利要求2所述，一種多功能節能繼電器，其特征是復位電路由電阻、二極管和三級管（PNP型）組成，三極管基極B接電阻后接復位電容負極、電容正極接繼電器線圈電流輸出端，三極管集電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫茹，
申請(專利權)人：孫茹，
類型：發明
國別省市：山東,37