常见电磁继电器铁芯设计要求及注意事项.pdf

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1、第5期2014年lO月机电元件EIECI曩0M日阴^NICALCOM唧咖狐￡NTSVoL34Nn5Sep．2014常见电磁继电器铁芯设计要求及注意事项李东侠(厦门宏发电声有限公司，福建厦门361022)摘要：本文从铁芯的功能开始，分别阐述了其常见的结构形式、设计时基本要求及装配过程中的注意事项，主要是为了大家在产品设计时能从设计要求及装配方面考虑得更加全面。关键词：继电器铁芯；设计要求；注意事项Doi：10．39694．issn．1000—6133．2014．05．012中图分类号：TN784文献标识

2、码：A文章编号：1000—6133(2014)05—0061—031铁芯的功能铁芯是电磁系统的重要零件之一，一般位于线圈的中心孔内，尾部与轭铁牢固结合，铁芯一般都采用高导磁的软磁材料，其作用是集中线圈产生的磁通，提高磁导和磁场强度。其与轭铁、衔铁一起构成低磁阻的磁通路。2铁芯的结构不同结构的继电器。其铁芯的形状可能有所不同，按继电器线圈的供电类型，一般分为两大类：一类为交流继电器的铁芯；一类为直流继电器的铁芯，直流继电器的铁芯一般为圆柱型，而交流继电器为了降低涡流损耗，一般采用片状硅钢片叠压而组成(小

3、型交流继电器，当其线圈温升不会超过要求标准时，也可不采用叠片铁芯)，交流继电器的铁芯上一般都有装短路环，其主要是为了消除磁路系统的颤动，从而减少交流噪声，提高产品的可靠性。典型的铁芯设计：A、叠铆平片铁芯(交流与直流铁芯部分)‰一缸～收稿日期：2014—07—20B、带极面的圆柱铁芯(直流产品)品铁芯(与轭D、L1型片状铁芯F日卜[≥套一■＼一％H熙62机电元件2014年E、圆柱状直桶交流铁芯＼一3铁芯设计要求3．1铁芯长度的设计：主要决定于线圈的尺寸，而线圈的尺寸与继电器设计要求尺寸、灵敏度和绕组在

4、长期工作时的最大容许的温升有关，直流继电器为提高线圈的散热面积，用加长线圈长度过方法来达到，因而直流铁芯一般瘦高型，而交流继电器若设计为圆柱型铁芯一般设计为矮胖型。一般经验证明：铁芯长度与其直径的比值在4～7的范围内比较合理。3．2对于采用硅钢片叠加的交流铁芯，一般含硅量为0．5—4．5％。加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效，但由于加入硅后，材料的硬度增大，脆性增大，加工性变差，因而厚度通常为0．35ram一0．55ram。3．3一般直流圆柱型铁芯有一个极面，其可

5、增加工作气隙的磁导，其直径一般为铁芯直径的1．6—2倍，且增大铁芯的极靴面和直径，会使继电器的吸合时间和释放时间增加，因而一般在继电器已定型的情况下，通过减小极靴面可使从而释放时间加快。3．4对于交流继电器，为了要消除吸力的脉动性，在极面要增加短路环，将极面分成两个部分，大极面为小极面的2～3倍。3．5一般继电器铁芯是通过与轭铁孔的轴孔配合而铆接在一起的。一般常见的铆接方法有：压铆和旋铆二种铆接方法。3．5．1旋铆方法：铁芯变形量较小，轭铁与铁芯的贴合紧密，导磁性好，但牢固度没有压铆大，生产效率较低，

6、铁芯易脱皮。3．5．2压铆方法：镀层不易脱皮，但铁芯与轭铁的贴合不紧密，磁损耗大，但牢固度大，生产效率高，因而要根据产品的具体情况选则合适的装配方法。3．6铁芯套人轭铁孔后伸出的长度选取要适当，因为长度过长，会导致铆压后，只是铆压的头部变形较大，而铁芯轴与轭铁孔配合不紧而影响导磁性。3．7轭铁孔与铁芯轴孔配合尺寸要合理，不能因为太紧影响装配，也不能因为配合间隙过大增加磁阻，必要时铆接完后要进行金相切片检查。3．8合理设计零件表面处理会影响到零件的抗腐蚀能力、影响到产品的吸力。在无特殊要求的情况下，典型

7、的设计为Fe／Ep．Cul一3Ni3～Ts。3．9技术要求的内容：3．9．1热处理后，剩磁检验：矫顽力HC≤48A／m。3．9．2极靴面粗糙度进行规定。3．9．3零件加工过程中不能使用含有机硅的润滑剂。3．9．4毛刺高度要有一定的规定。3．9．5零件表面不得有油污、划伤、凹陷及裂纹等缺陷。3．9．6包装：防静电、防尘及防挤压。3．9．7包装要求：防静电、防尘、防挤压、防腐蚀。4装配过程中注意事项4．1铁芯与轭铁铆压后，应特别注意铁芯与轭铁间的结合，不能有明显的缝隙，会导致两者过渡处的磁阻过大，必要时铆

8、接质量要通过金相分析来确认。一—●—_，。，藜。鏊鲨0篝誓羹≯j攀铆接不良铆接良好4．2注意铁芯与短路环铆接方式，尽可能减少通过铁芯面砍痕铆压扩张而固定短路环。4．3设计中，必须注意考虑零件是否会会在滚光、周转、电镀等过程中产生变形等问题，保证极面平整度。4．4对于交流的叠片式铁芯设计时考虑正反面的第5期李东侠：常见电磁继电器铁芯设计要求及注意事项防错，及不同模具的零件区分，从而保证叠片铆压的质量。4．5铁芯与线架铆压后要考虑不能松动，若有松动有可能造成