永磁接触器的实验过程 点击：3077 | 回复：54
引用lbssqh 的回复内容： 永磁接触器的名称，在专业领域内这样的称呼并不是很贴切，应该是永磁操作机构。在国家标准里面，归类为“接触器节电器”。
我因为工作的关系，经常要接触一些企业人员。有一次和一位电器经销商闲谈，说到了一种接触器方面的专利技术。我对此产生了兴趣。到专利网站一查，发现了许多类似的专利。这些专利大多已经失效，专利介绍也很简单。我对这些专利进行了比较，发现很多专利实际是很难成为现实产品的。
在兴趣的支配下，我开始了实验。
首先是对操作机构的结构进行实验。我到书店购买了《现代高压电器技术》一书，里面有对断路器永磁操作机构比较详细的介绍。经过学习分析，我认为书中对双稳态永磁操作机构的工作原理的描述，现实中是难以实现的。书中的描述的错误之处，参考下图说明： 在〈〈技术〉〉中对这种结构的工作原理的描述是：动、静铁心构成磁路并被永久磁钢磁化，因而动、静铁心互相吸引而处于一种稳态，现在假设处于图中的情况，即动铁心和静铁心的上端相吸合。在这种状态下，给下端的励磁线圈通电，则该线圈在动铁心下端形成的电磁场的吸力抵消并强于上端的吸力，动铁心被吸引到下方，这时线圈断电后，动、静铁心同样因为永久磁钢的原因，保持吸合状态。
这里的问题是：下端线圈通电时，动铁心的下端和静铁心处于分离状态，它如何产生如此巨大的吸力克服静铁心上端的吸力呢？很显然，在现实中这是难以做到的，即便能够做到，也不是最佳的方法。其实有效的办法，是给上端的线圈通电，产生和动铁心上端极性相同的磁场，利用极性相同排斥的原理达到位置转换的目的。 基于以上所述，我构思了下图所示的结构： 在这个结构中，动铁心上镶嵌4块永久磁钢同一安装面上的磁钢反极性安装。动铁心是良导磁材料。由于动铁心上永久磁铁的原因，动铁心不是和静铁心的上端相吸，就是和静铁心的下端相吸引，总是处于一种稳定状态。按图中的状态，如果要使动铁心的位置转换到和静铁心的下端相吸合，就要给上端的励磁线圈通电，使线圈和铁心产生与永久磁铁相同极性的磁场，这时静铁心就会产生和永久磁钢相排斥的趋势，只要电磁场的强度足够，动铁心就会被排斥到对面，并且带动和它连接的接触器有关器件。
我用220伏的交流电整流，用电解电容储能，可控硅控制放电，该结构能够可靠转换位置。
2003年11月，我把这种结构申请了实用新型专利。2004年11月，专利被授权。专利号：ZL2003 2 0107021.0。
专利被授权以后，我开始实验这种机构的控制线路。
用机械开关控制，是最简单的方法。但是，这是十分不可靠的。作为能够实际应用的接触器操作机构，必须具备以下功能：1、给它通上一定的电源，就能够使接触器吸合。 2、断开接触器的控制电源，接触器就能从吸合状态转换到释放状态。3、工作必须稳定可靠。4、成本不能太高，原则上不能高于目前接触器的电磁操作机构。
为了实现这四项要求，我用了两年的时间。
在永磁操作机构中，实现接触器由释放状态向吸合状态的转换比较容易。直接用直流电驱动励磁线圈就可以。而要实现由吸合状态向释放状态转换就比较麻烦，必须有在切断电源后向释放线圈提供足够电能的元件－－-电池或者电容。用电池不太可能，剩下的就是电容了。我是用CJ20—250进行实验的，经过实验，要驱动它工作，在控制电压为交流220V时，释放电容要在330微法以上，吸合电容要470微法以上。
楼主的专利是否被 以下发明专利覆盖?
ZL 01106753.5 的权利要求书
—————————————————————————————————————————
1、一种双稳态电磁致动器，由壳架、安装在壳架上的磁极相对的电磁铁和永久磁铁组成，所述电磁铁和永久磁铁其中之一在两稳定点之间运动而作为运动件，另一个固定在壳架上，电磁铁用单向电流脉冲激励，其特征是，位于两个稳定点处的电磁铁磁极总是同时激励产生，且与相对的永久磁铁磁极极性相同而相互排斥，激励电流脉冲持续至运动件能运动过行程中点，未激励时，永久磁铁与电磁铁芯相吸引而处于两个稳定点之一。
上述专利已加工样品：
继电器3A/AC220V,体积约22X16X12mm(高压:0.47UF/280V、低压:220UF/9V，的电容放电脉冲即可工作)；
接触器 CJ10-40 (47UF/280V电解电容放电脉冲即可工作)；
双电源自动转换开关 100A /380V (47UF/280V电解电容放电脉冲即可工作)。
仅用单向脉冲激励，单个线圈，逐次输入约20ms的单向脉冲（转换状态用），就可使其在两稳态间转换并保持。
加几元钱的简易电路（单向可控硅BT151、33～47uf/400V、1uf/400V电介、干簧管、稳压管、1N5408各一个1N4007及阻容元件共9个）后断电可自复位！并具有智能电器的雏形,配相应传感器就具备过压、过流、欠压、断相等自控功能。
对：sunqf 关于
引用lbssqh 的回复内容： 永磁接触器的名称，在专业领域内这样的称呼并不是很贴切，应该是永磁操作机构。在国家标准里面，归类为“接触器节电器”。
我因为工作的关系，经常要接触一些企业人员。有一次和一位电器经销商闲谈，说到了一种接触器方面的专利技术。我对此产生了兴趣。到专利网站一查，发现了许多类似的专利。这些专利大多已经失效，专利介绍也很简单。我对这些专利进行了比较，发现很多专利实际是很难成为现实产品的。
在兴趣的支配下，我开始了实验。
首先是对操作机构的结构进行实验。我到书店购买了《现代高压电器技术》一书，里面有对断路器永磁操作机构比较详细的介绍。经过学习分析，我认为书中对双稳态永磁操作机构的工作原理的描述，现实中是难以实现的。书中的描述的错误之处，参考下图说明： 在〈〈技术〉〉中对这种结构的工作原理的描述是：动、静铁心构成磁路并被永久磁钢磁化，因而动、静铁心互相吸引而处于一种稳态，现在假设处于图中的情况，即动铁心和静铁心的上端相吸合。在这种状态下，给下端的励磁线圈通电，则该线圈在动铁心下端形成的电磁场的吸力抵消并强于上端的吸力，动铁心被吸引到下方，这时线圈断电后，动、静铁心同样因为永久磁钢的原因，保持吸合状态。
这里的问题是：下端线圈通电时，动铁心的下端和静铁心处于分离状态，它如何产生如此巨大的吸力克服静铁心上端的吸力呢？很显然，在现实中这是难以做到的，即便能够做到，也不是最佳的方法。其实有效的办法，是给上端的线圈通电，产生和动铁心上端极性相同的磁场，利用极性相同排斥的原理达到位置转换的目的。 基于以上所述，我构思了下图所示的结构： 在这个结构中，动铁心上镶嵌4块永久磁钢同一安装面上的磁钢反极性安装。动铁心是良导磁材料。由于动铁心上永久磁铁的原因，动铁心不是和静铁心的上端相吸，就是和静铁心的下端相吸引，总是处于一种稳定状态。按图中的状态，如果要使动铁心的位置转换到和静铁心的下端相吸合，就要给上端的励磁线圈通电，使线圈和铁心产生与永久磁铁相同极性的磁场，这时静铁心就会产生和永久磁钢相排斥的趋势，只要电磁场的强度足够，动铁心就会被排斥到对面，并且带动和它连接的接触器有关器件。
我用220伏的交流电整流，用电解电容储能，可控硅控制放电，该结构能够可靠转换位置。
2003年11月，我把这种结构申请了实用新型专利。2004年11月，专利被授权。专利号：ZL2003 2 0107021.0。
专利被授权以后，我开始实验这种机构的控制线路。
用机械开关控制，是最简单的方法。但是，这是十分不可靠的。作为能够实际应用的接触器操作机构，必须具备以下功能：1、给它通上一定的电源，就能够使接触器吸合。 2、断开接触器的控制电源，接触器就能从吸合状态转换到释放状态。3、工作必须稳定可靠。4、成本不能太高，原则上不能高于目前接触器的电磁操作机构。
为了实现这四项要求，我用了两年的时间。
在永磁操作机构中，实现接触器由释放状态向吸合状态的转换比较容易。直接用直流电驱动励磁线圈就可以。而要实现由吸合状态向释放状态转换就比较麻烦，必须有在切断电源后向释放线圈提供足够电能的元件－－-电池或者电容。用电池不太可能，剩下的就是电容了。我是用CJ20—250进行实验的，经过实验，要驱动它工作，在控制电压为交流220V时，释放电容要在330微法以上，吸合电容要470微法以上。
楼主的专利是否被 以下发明专利覆盖?
ZL 01106753.5 的权利要求书
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1、一种双稳态电磁致动器，由壳架、安装在壳架上的磁极相对的电磁铁和永久磁铁组成，所述电磁铁和永久磁铁其中之一在两稳定点之间运动而作为运动件，另一个固定在壳架上，电磁铁用单向电流脉冲激励，其特征是，位于两个稳定点处的电磁铁磁极总是同时激励产生，且与相对的永久磁铁磁极极性相同而相互排斥，激励电流脉冲持续至运动件能运动过行程中点，未激励时，永久磁铁与电磁铁芯相吸引而处于两个稳定点
你好，我对这些事情已经失去兴趣。
我的专利已经失效了。
对：sunqf 关于
楼主好！发帖有些唐突，望见谅！从楼主的发言中看出您也是下了很大工夫的，对永磁执行机构的见解也很透彻！在国内推广永磁执行机构确实很难，我也深有同感。国内现有的产品几乎无甚新意，99/100是在几十年前已有的磁保持继电器上做些手脚而已，所以也难以避免其复杂的正负脉冲电源及控制系统。即便是几十年前的磁保持继电器，现在了解的人也不多！面对国内这种现实，想要推广创新技术确实不易，具有讽刺意味的是，现今还处在高叫科技创新的年代！
谢谢您颇具君子风度的回帖，望有时间多交流！
内容的回复：其实主要是控制电路的问题。控制电路的问题解决了，各种结构都可以很好的工作。
电磁铁驱动机构而形成的一种微功耗接触器。安装在接触器联动机构上极性固定不变的
永磁铁，与固化在接触器底座上的可变极性软磁铁相互作用，从而达到吸合、保持与释
放的目的。软磁铁的可变极性是通过与其固化在一起的电子模块产生十几到二十几毫秒
的正反向脉冲电流，而使其产生不同的极性。根据现场需要，用控制电子模块来控制设
定的释放电压值，也可延迟一段时间再发出反向脉冲电流，以达到低电压延时释放甚至
断电延时释放的目的，使其控制的电机免受电网晃电而跳停，从而保持生产系统的稳
定。
自从世界上第一台交流接触器问世以来，国内外各制造厂生产的
数以亿计的传统型交流接触器，在使用过程中总是存在以下明显不足：
几乎接触器的损坏都集中在触头和线圈烧坏这两点上；
合闸线圈长期通电，消耗电能；
噪音无法消除，甚至有时难以承受等。
永磁式交流接触器与电磁式交流接触器
相比有以下无可比拟的优点：
节能：防晃电：不振颤：无温升：无噪音：防电磁干扰：寿命长.
杭州君诺电器设备有限公司专业生产永磁节能接触器、防晃电接触器，欢迎垂询。
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