一种高压继电器的制作方法

本发明属于继电器领域，特别涉及一种高压继电器。

背景技术：

高压继电器是一种应用广泛的电子控制器件，其基本原理是通过控制线圈的电流控制继电器的切合状态，从而控制高压电路的切断和接通。其工作状态的好坏与否，直接影响着高压设备的运行状态。现有的高压继电器一般采用单弹簧导向滑动架结构，使用一个压缩弹簧，这种继电器的不足之处是导向滑动架和触刀容易左右偏移，没有设置对触刀位置进行调整的部件，导致继电器吸合时触刀与触点不能良好接触。另一方面，在实际应用中，继电器的切换电流值(即继电器产生状态切换动作所需要的最小电流)远远大于维持电流值(即维持继电器处于常开状态所需的最小电流)，且切换电流通常要高出给定电流的1.5倍，才能确保继电器正常工作，即继电器产生状态切换动作时的瞬时功率远大于维持继电器处于常开状态所需的功率。现有的高压继电器未考虑继电器的这种特性，在继电器状态切换和维持常开状态时给线圈施加相同的电流，使得继电器消耗功率过大，极易出现磁芯饱和、继电器线圈发热严重甚至烧毁等问题；同时，这种高压继电器由于消耗功率过大，受电源功率限制，无法在一个设备中同时使用多个继电器。

技术实现要素：

本发明的目的旨在解决以上技术问题，提供一种高压继电器；

所述继电器包括：底板、第一触点支架、第二触点支架、第一压缩弹簧支架、第二压缩弹簧支架、第一压缩弹簧、第二压缩弹簧、导向滑动架、触刀架、触刀、常开触点、常闭触点、轭铁、衔铁、控制板；

所述底板用于支撑触点支架和轭铁；

所述第一、第二触点支架用于支撑常开触点和常闭触点；

所述第一、第二压缩弹簧支架用于使得第一、第二压缩弹簧和导向滑动架能够实现上下压缩位移而不能够左右偏移；

所述导向滑动架用于支撑触刀架和连接衔铁，同时使得触刀架和衔铁只能上下移动而不能左右偏移；

所述第一、第二压缩弹簧在继电器未切合时处于压缩状态，用于推动导向滑动架带动触刀架向上移动，触刀架上移带动触刀与常闭触点紧密接触，使继电器处于常闭状态；

所述触刀架用于固定触刀；

所述控制板用于使得继电器的切合状态。

本发明所述的继电器通过双压缩弹簧支架设计避免导向滑动架和触刀架左右偏移；定位缓冲弹簧的设计可对继电器的触刀位置进行调整，确保触刀与触点紧密接触；继电器控制电路具有延时功能，状态切换阶段线圈流过持续电流，保证继电器状态可靠切换，延时完成后，切换为PWM波电流，维持继电器处于常开状态，有效降低继电器消耗功率。

附图说明

图1是本发明一个实施例中继电器的主视结构示意图；

图2是本发明一个实施例中继电器的俯视结构示意图；

图3是本发明一个实施例中继电器控制电路的电路图；

其中，1-底板、2-触点支架、3-线圈、4-轭铁、5-衔铁、6-压缩弹簧支架、7-压缩弹簧、8-导向滑动架、9-触刀架、10-定位缓冲弹簧、11-限位螺杆、12-触刀、13-常开触点、14-常闭触点。

具体实施方式

为更好理解本发明，本文结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

在一个实施例中，本发明公开了一种高压继电器，所述继电器包括：底板、第一触点支架、第二触点支架、第一压缩弹簧支架、第二压缩弹簧支架、第一压缩弹簧、第二压缩弹簧、导向滑动架、触刀架、触刀、常开触点、常闭触点、轭铁、衔铁、控制板；

所述底板用于支撑触点支架和轭铁；

所述第一、第二触点支架用于支撑常开触点和常闭触点；

所述第一、第二压缩弹簧支架用于使得第一、第二压缩弹簧和导向滑动架能够实现上下压缩位移而不能够左右偏移；

所述导向滑动架用于支撑触刀架和连接衔铁，同时使得触刀架和衔铁只能上下移动而不能左右偏移；

所述第一、第二压缩弹簧在继电器未切合时处于压缩状态，用于推动导向滑动架带动触刀架向上移动，触刀架上移带动触刀与常闭触点紧密接触，使继电器处于常闭状态；

所述触刀架用于固定触刀；

所述控制板用于使得继电器的切合状态。

在本实施例中，如图1和图2所示：所述继电器包括：底板(1)、触点支架(2)、线圈(3)、轭铁(4)、衔铁(5)、压缩弹簧支架(6)、压缩弹簧(7)、导向滑动架(8)、触刀架(9)、定位缓冲弹簧(10)、限位螺杆(11)、触刀(12)、常开触点(13)、常闭触点(14)、控制板；所述线圈(3)经轭铁(4)固定在底板(1)上，经导线与控制板相连，所述触点支架(2)固定于底板(1)内侧，控制板固定于底板(1)外侧，衔铁(5)上部经螺杆与导向滑动架(6)连接，下部插入轭铁(4)的通孔内，导向滑动架(8)具有左右两臂，两臂均设有通孔，压缩弹簧支架(6)底部固定于底板(1)上，上部穿过压缩弹簧(7)再穿入导向滑动架(8)左右两臂通孔内，使导向滑动架可相对压缩弹簧支架(6)上下移动而不能左右偏移，限位螺杆(11)穿过定位缓冲弹簧(10)再穿过触刀架(9)中部通孔连接于导向滑动架(8)上，触刀(12)固定于触刀架(9)上，常开触点(13)和常闭触点(14)固定于触点支架(2)上部，并处于触刀(12)两侧，常闭触点(14)置于触刀上侧，常开触点置于触刀(13)下侧。所述压缩弹簧支架(6)有两个，分别置于线圈(3)两侧，与导向滑动架(8)两臂相对应，所述常开触点(13)和常闭触点(14)包含两组，分别固定于左右两侧的触点支架(2)上，所述触刀(12)包含两个，分别处于触刀架(9)两侧，每个触刀(12)与一组常开触点(13)和常闭触点(14)对应。所述触刀架(9)与限位螺杆(11)之间有定位缓冲弹簧(10)，限位螺杆(11)穿过定位缓冲弹簧(10)再穿过触刀架(9)中部通孔连接于导向滑动架(8)上，通过压缩定位缓冲弹簧(10)，触刀架(9)可沿着限位螺杆(11)相对导向滑动架(8)上下移动。继电器吸合动作过程中，线圈(3)吸引衔铁(5)向下运动，触刀(12)先与常开触点(13)接触，之后衔铁(5)进一步带动导向滑动架(8)向下滑动，导向滑动架(8)带动限位螺杆(11)向下移动压缩定位缓冲弹簧(10)，定位缓冲弹簧(10)向触刀支架(9)施加压力，对触刀支架(9)进行微调，调整触刀(12)位置，确保触刀(12)与对应的常开触点(13)良好接触。

在一个实施例中，所述继电器还包括有线圈和轭铁，所述线圈缠绕于轭铁上，所述轭铁固定于底板上。

在本实施例中，所述轭铁用于在继电器线圈通电时，产生电磁力，吸引衔铁向下运动，切换继电器状态。所述轭铁经螺丝或者螺栓固定于底板上。

在一个实施例中，所述继电器还包括有衔铁，所述衔铁上部与导向滑动架连接，下部插入轭铁的通孔内；所述衔铁直径与轭铁通孔直径相配合。

在本实施例中，所述继电器通电闭合时，衔铁受到线圈和轭铁施加的电磁力向下运动，带动导向滑动架和触刀架向下运动，切换继电器状态。所述轭铁上开有通孔，所述衔铁上部经螺杆与导向滑动架相连接，下部伸入衔铁的通孔内。

在一个实施例中，所述继电器还包括有限位螺杆和定位缓冲弹簧；

所述限位螺杆穿过定位缓冲弹簧再穿过触刀架中部的通孔连接于导向滑动架上，通过压缩定位缓冲弹簧，触刀架能够沿着限位螺杆相对于导向滑动架上下移动；限位螺杆用于使得定位缓冲弹簧只能上下移动而不能左右偏移，定位缓冲弹簧用于继电器切换状态时微调触刀架位置，使触刀与常开触点或常闭触点良好接触。

在本实施例中，限位螺杆用于限制定位缓冲弹簧只能上下移动而不能左右偏移，定位缓冲弹簧用于继电器切换状态时微调触刀架位置，使触刀与常开触点或常闭触点良好接触。

在一个实施例中，所述继电器包括两组常开触点和常闭触点，分别固定于第一、第二触点支架上，每组常开触点和常闭触点各包含两个接线柱，两个接线柱之间设有绝缘距离，常闭触点用于继电器处于常开状态时断开常闭支路的电路，常开触点用于继电器处于常闭状态时断开常开支路的电路；

所述继电器包括两个触刀，分别处于触刀架两侧，每个触刀与一组常开触点和常闭触点对应，触刀用于在继电器处于常闭状态时，接触常闭触点两个接线柱，使常闭支路电路导通，在继电器处于常开状态时，接触常开触点两个接线柱，使常开支路电路导通。

在本实施例中，所述一组常开触点和一组常闭触点固定于第一触点支架上，另一组常开触点和另一组常闭触点固定于第二触点支架上，并且两组常开触点和常闭触点与两组触刀相对应，位于对应的触刀两侧，常闭触点位于触刀上侧，常开触点位于触刀下侧。

在一个实施例中，所述继电器在吸合动作的过程中，所述线圈吸引衔铁向下运动，触刀首先与常开触点接触，之后衔铁带动导向滑动架向下滑动，导向滑动架带动限位螺杆向下移动，然后压缩定位缓冲弹簧，定位缓冲弹簧向触刀支架施加压力，对触刀支架的位置进行调整，同时调整触刀位置，确保触刀与对应的常开触点良好接触。

在一个实施例中，所述控制板上包括有继电器控制电路，所述继电器控制电路由供主电路模块、供电模块、启动模块、启动延时模块和PWM波电流产生模块组成；

所述继电器使得电路用于控制线圈的激励状态，改变继电器的切合状态；

所述主电路模块用于继电器切换时产生所需的电磁力；

所述供电模块用于产生提供继电器主电路所需电源；

所述启动模块用于实现小信号控制继电器吸合状态；

所述启动延时模块用于启动继电器控制电路的延时功能；

所述PWM波电流产生模块用于产生PWM波电流，维持继电器处于常开状态。

在本实施例中，所述继电器控制电路通过控制线圈的激励状态以切换继电器的切合状态，继电器控制电路由主电路模块、供电模块、启动模块、启动延时模块和PWM波电流产生模块组成；所述主电路模块用于继电器切换时产生所需的电磁力，所述供电模块用于产生提供继电器主电路所需的36V电源和其余模块所需的12V电源，所述启动模块用于继电器实现小信号控制继电器吸合状态，所述启动延时模块用于启动继电器控制电路的延时功能，所述PWM波电流产生模块用于产生PWM波电流，维持继电器处于常开状态。

在一个实施例中，所述继电器控制电路中的启动延时模块具有延时功能，起始切换继电器状态时，启动延时模块闭锁PWM波电流产生模块，所述继电器控制电路向线圈输入持续电流，并开始计，延时完成前，继电器由常闭状态切换为常开状态；延时完成后，启动PWM波电流产生模块，所述继电器控制电路向线圈输入PWM波电流，维持继电器处于常开状态，并降低继电器消耗功率。

更优的，如图3所示：当未给控制电路发出状态切换信号时，压缩弹簧对导向滑动架施加向上的压力，导向滑动架带动触刀架推动触刀与对应常闭触点紧密接触，继电器处于常闭状态。当控制电路接收到状态切换信号时，控制电路中启动延时模块闭锁PWM波电流生成模块，控制板上控制电路给线圈施加持续电流，并开始计时。流过电流的线圈产生的磁场对衔铁施加向下的磁力，吸引衔铁带动导向滑动架压缩压缩弹簧并向下移动，触刀先与常开触点接触，之后衔铁进一步带动滑动导向滑动架向下滑动，导向滑动架带动限位螺杆向下移动压缩定位缓冲弹簧，定位缓冲弹簧向触刀架施加压力，对触刀架进行微调，调整触刀位置，使触刀与对应的常开触点良好接触，继电器由常闭状态切换为常开状态；计时一定时间，延时完成，启动延时模块解锁PWM波电流产生模块，控制电路给线圈施加PWM波电流，维持继电器的常开状态，流过线圈等效电流下降，继电器消耗功率减小。

更优的，当继电器控制电路供电模块正常，启动模块未接收到状态切换信号时，启动电路输出低电平，启动延时模块输出低电平，PWM波电流产生模块输出低电平，主电路中开关管处于断开状态，继电器线圈中无电流，继电器处于常闭状态。

启动模块接收到状态切换信号时，启动电路输出高电平，启动延时模块输出低电平，闭锁PWM波电流产生模块，并开始对启动延时模块中电容C₅充电，实现计时；PWM波电流产生模块持续输出高电平，主电路中开关管处于持续导通状态，继电器线圈COIL流过连续电流，继电器由常闭状态切换为常开状态；当启动延时模块中电容充电达到设定值，延时完成，启动延时模块输出高电平，解锁PWM波电流生成模块，PWM波电流生成模块通过对模块内电容C₆的充放电，输出PWM波信号，控制主电路中开关管通断状态，继电器线圈流过PWM波电流，继电器工作于维持常开状态，流过继电器线圈的PWM波电流有效值远小于延时过程中的连续电流有效值，可防止磁芯饱和，并降低继电器消耗功率。

状态切换过程中的延时时间由延时电位器TON和延时电容C₅决定，调节电位器即可调节延时时长；PWM波周期由电位器PWM和电容C₆决定，占空比由电位器PWM决定，调节电位器PWM即可调节占空比大小，从而调节PWM波电流的有效值。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替代；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术放哪的精神范围。