專利名稱：自鎖式安全開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及由磁場的變化操作的開關(guān)。
現(xiàn)用于電燈的按扭式開關(guān)，靠人的手動將其處于接通或斷開狀態(tài)，如果人不再去撥動它，它就不會改變其狀態(tài)，這樣，在停電后忘記關(guān)燈或者人不在場而后來在深夜或白天再來電后，電燈就會一直亮著。這一方面浪費電，另外也減少燈泡的使用壽命，人們早已發(fā)現(xiàn)，燈泡起動時燈絲的電流大大超過燈泡正常工作時的電流，利用這個特點--本實用新型的目的，在于提供一種當(dāng)有瞬間大電流時能自動斷開，而在正常工作電流時又處于接通狀態(tài)的自鎖式安全開關(guān)。
上述目的的實現(xiàn)方案是將a、b兩個永久磁鐵極性相對地布置在同一直線上，在a、b二永久磁鐵之間，設(shè)置其軸線與該直線重合的螺線管和薄鐵片，薄鐵片位于螺線管與永久磁鐵a之間，螺線管由線圈纏繞在鐵管上構(gòu)成，線圈的一端為開關(guān)的一引出線，另一端與鐵管相連接，螺線管與永久磁鐵b相連，薄鐵片與一金屬絲相連，金屬絲上連接開關(guān)的另一引出線。
工作時，按動金屬絲，薄鐵片與螺線管中的鐵管相接觸，由于永久磁鐵b的引力的作用，薄鐵片被吸引在了鐵管上；又由于永久磁鐵a和永久磁鐵b的極性是相對的，薄鐵片不會被永久磁鐵a吸引過去，這時，電源接通，燈泡發(fā)光。燈泡正常工作后，燈絲電流已隨燈絲溫度上升降低到一個小的穩(wěn)定值，此時螺線管產(chǎn)生的磁通量已比剛通電時減小了許多倍，基本不對磁鐵a、b的磁場構(gòu)成影響。當(dāng)外部電源被切斷之后再供電時，由于燈泡燈絲的電阻是隨著溫度的升高而變大的，所以在剛供電的一瞬間，線路中的電流是最大的，這使螺線管所產(chǎn)生的感生電動勢和磁通量迅速達(dá)到最大值。在這個磁場強度上升的過程中，當(dāng)螺線管的磁通量增加到和永久磁鐵b的磁通量相等，而磁場極性相對時，這兩個磁場強度就會相互抵消，即時，薄鐵片就會被永久磁鐵a吸引，離開螺線管而到達(dá)永久磁鐵a。這樣，電路被切斷，燈泡不能點燃。從上述工作原理不難看出，本實用新型不僅可用于燈泡，還可廣泛適用于與燈絲具有相同電阻變化特性的其它用電器。
根據(jù)負(fù)載電流與其功率成正比、螺線管磁通量與其線圈電流、匝數(shù)成正比，在不同功率時，要相應(yīng)調(diào)整好螺線管的過流線圈匝數(shù)，以保證，瞬間大電流時薄鐵片能受永久磁鐵a的作用離開螺線管而斷路，正常工作時螺線管的磁通量能小到不影響永久磁鐵b對薄鐵片的吸引而維持接通狀態(tài)。為滿足一個開關(guān)能適用于不同功率的用電器，可采取對螺線管線圈抽頭的辦法，以不同的抽頭與電路相接而獲得不同的匝數(shù)予以解決。
本實用新型利用突然大幅增加的電流引起的磁場變化而切斷電源，使用電器在停電后再來電時不能自然接通，避免由于人的遺忘或疏忽而造成的浪費或事故。除此之外，當(dāng)發(fā)生漏電、短路、人觸電這些引起電流突然增大的情況時，它都會迅速切斷電源，最大限度地保證用電安全。
以下結(jié)合附圖談?wù)剬嵤├?br>

圖1為本實用新型去掉上蓋后的俯視圖。
圖2為圖1K-K處剖視圖。
本實施例適用的用電器功率為40W、500W、1000W。
將圓形永久磁鐵a、永久磁鐵b開出中心孔，極性相對、同軸地分別置于與塑料盒體1相連的支撐架2、磁鐵座3內(nèi)，線圈4纏繞在鐵管5上組成螺線管C，套在永久磁鐵b一端使二者成為一體，線圈一端的導(dǎo)體與鐵管相連，線圈的另一端是在線圈上分別接出的40W、500W、1000W所對應(yīng)的匝數(shù)的抽頭12(匝數(shù)計算見后)，將這些抽頭與固定于盒體塑料柱13上的銅彈片6相連，銅彈片一端搭接在塑料轉(zhuǎn)軸7上，轉(zhuǎn)軸的柱面上具有金屬片8，從金屬片8處接出一引出線14，轉(zhuǎn)軸7的頂面具有供撥轉(zhuǎn)的凹槽或凸起并露出于開關(guān)上蓋15，將銅絲9一端安裝塑料帽10插在永久磁鐵a、螺線管和永久磁鐵b中心，薄鐵片11連接在銅絲的中部，位于永久磁鐵a與螺線管之間，在銅絲上接出另一引出線16，二引出線14、16從盒底的孔17中引出。
計算匝數(shù)的前提是螺線管C的磁通量必須小于永久磁鐵b的磁通量，即Φc＜Φb，為計算方便，先令Φc=Φb，這樣，計算出的匝數(shù)為極限性值，適當(dāng)削減后，即為實際可行的匝數(shù)。選擇永久磁鐵的磁通密度為B=100高斯=10-2韋/米2，螺線管長度為l=1厘米=10-2米，磁導(dǎo)率μ=4π×10-7，電壓為V=220伏，用電器功率P=40瓦、500瓦、1000瓦。
永久磁鐵b的磁通量Φb=B·Sb螺線管C的磁通量φc=μNISbl]]>
上式中Sb為永久磁鐵b的磁通面積，亦為螺線管內(nèi)面積，I為線圈內(nèi)電流，亦為用電器電流。由Φc=Φb則B·Sb=μNISbl=μNPVSbl]]>
實際取N1=300匝，N2=30匝，N3=15匝，則線圈的抽頭在第15匝，30匝，300匝處。
權(quán)利要求自鎖式安全開關(guān)，其特征在于，永久磁鐵a和永久磁鐵b極性相對地布置在同一直線上，在a、b二永久磁鐵之間，具有其軸線與該直線重合的螺線管和薄鐵片，薄鐵片位于螺線管與永久磁鐵a之間，螺線管由線圈纏在鐵管上構(gòu)成，線圈的一端為開關(guān)的一引出線，另一端與鐵管相連，螺線管與永久磁鐵b相連，薄鐵片與一金屬絲相連，金屬絲上連接開關(guān)的另一引出線。
專利摘要自鎖式安全開關(guān),是將a、b二永久磁鐵極性相對地布置在同一直線上,在a、b二永久磁鐵之間,具有其軸線與該直線重合的螺線管和薄鐵片,薄鐵片位于螺線管與永久磁鐵a之間,螺線管由線圈纏在鐵管上構(gòu)成,線圈的一端為開關(guān)的一引出線,另一端與鐵管相連,螺線管與永久磁鐵b相連,薄鐵片與一金屬絲相連,金屬絲上連接開關(guān)的另一引出線。本實用新型利用突然大幅增加的電流引起的磁場變化而切斷電源,使用電器在停電后再來電時不能自然接通,避免由于人的遺忘或疏忽而造成的浪費或事故。
文檔編號H01H77/00GK2340087SQ9823536
公開日1999年9月22日 申請日期1998年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月4日
發(fā)明者李化坤 申請人:李化坤