閾值電壓控制的節(jié)電型交流接觸器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種閾值電壓控制的節(jié)電型交流接觸器，其特征在于：其由閾值開關(guān)電路和傳統(tǒng)交流接觸器二部份組成，所述的閾值開關(guān)電路是一個(gè)設(shè)有N1、N2、P1、P2四個(gè)端口的四端口網(wǎng)絡(luò)，端口N1、N2為其兩個(gè)輸入端口,P1、P2為其兩個(gè)輸出端口；所述的輸入端口N1既與AC電壓的S1端相連接也與動(dòng)斷輔助觸頭K的11端相連接；所述的輸出端口P1既與所述的動(dòng)斷輔助觸頭K的12端相連接也與勵(lì)磁線圈L的A1端相連接；所述的輸入端口N2與AC電壓的S2端相連接，所述的輸出端口P2與所述的勵(lì)磁線圈L的A2端相連接。
【專利說明】閾值電壓控制的節(jié)電型交流接觸器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及低壓電器領(lǐng)域，尤其涉及一種可使傳統(tǒng)交流接觸器節(jié)約電能的“閾值電壓控制的節(jié)電型交流接觸器”。
【背景技術(shù)】
[0002]交流接觸器(Alternating Current Contactor)是一種應(yīng)用非常廣泛的低壓電器，截止2012年，我國在線運(yùn)行的交流接觸器多達(dá)10億只，而且以每年新增8000萬只的速度遞增。其工作原理是利用電磁鐵帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)(動(dòng)合觸點(diǎn))與靜觸點(diǎn)(動(dòng)斷觸點(diǎn))閉合或分離，達(dá)到接通或切斷電路的目的，適用于起動(dòng)或控制三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和其它用電設(shè)備。
[0003]圖1為傳統(tǒng)的交流接觸器的工作原理圖。這種傳統(tǒng)的交流接觸器主要由動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、勵(lì)磁線圏、復(fù)位彈簧、動(dòng)斷觸點(diǎn)、動(dòng)合觸點(diǎn)組成。當(dāng)勵(lì)磁線圏接通AC2 20V、AC 110 V或AC380V電壓(以下通稱AC220V、ACllOV或AC380V為AC電壓或勵(lì)磁電源)時(shí)，動(dòng)鐵芯受勵(lì)磁線圏產(chǎn)生的磁力的作用而與靜鐵芯閉合，與動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)的動(dòng)合觸點(diǎn)也隨之閉合，外電路便通過此動(dòng)合觸點(diǎn)而接通；當(dāng)勵(lì)磁線圏上的AC電壓斷開時(shí)，動(dòng)鐵芯失磁并受復(fù)位彈簧的作用而與靜鐵芯分離，動(dòng)合觸點(diǎn)復(fù)位斷開，外電路便隨之被切斷。在交流接觸器中，這種“與動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)的觸點(diǎn)”共有四組，其中三組用于接通或切斷“三相電”的主觸點(diǎn)，另一組為“動(dòng)斷”或“動(dòng)合”的“輔助觸點(diǎn)”——用于系統(tǒng)的控制。
[0004]綜上所述，這種傳統(tǒng)的交流接觸器的工作過程可分為“吸合”、“吸持”、“復(fù)位”三個(gè)階段:
[0005]1、吸合:勵(lì)磁線圏與AC電壓接通，動(dòng)、靜鐵芯吸合。在此階段，為克服動(dòng)鐵芯的慣性和復(fù)位彈簧的彈力，勵(lì)磁電源必須提供較大的功率(以下稱此功率為“吸合功率”)，動(dòng)、靜鐵芯才能互相吸合，并且，“吸合功率”越大，吸合越干脆越快速；
[0006]2、吸持:勵(lì)磁線圏繼續(xù)與AC電壓接通，動(dòng)、靜鐵芯繼續(xù)保持吸合的狀態(tài)。在此階段，勵(lì)磁電源只須提供較小的功率(以下稱此功率為“吸持功率”)，動(dòng)、靜鐵芯就能繼續(xù)吸合。若在此階段，勵(lì)磁電源提供過大的吸持功率，將造成電能浪費(fèi)并導(dǎo)致交流接觸器不應(yīng)有的發(fā)熱升溫；
[0007]3、復(fù)位:勵(lì)磁線圏斷開AC電壓，動(dòng)、靜鐵芯“復(fù)位”分離。
[0008]交流接觸器的用途千差萬別，結(jié)構(gòu)也千差萬別，但它們的工作原理均與圖1相同。
[0009]傳統(tǒng)的交流接觸器由于吸合與吸持階段勵(lì)磁線圏中均通以相同的AC電壓，因此存在以下的嚴(yán)重缺點(diǎn):
[0010]1、無謂的耗電:前已述，在吸合和吸持階段，傳統(tǒng)的交流接觸器的勵(lì)磁線圏中均通以“相同的”AC電壓，使吸持功率過大，造成了無謂的電能損耗；
[0011]2、發(fā)熱:無謂的電能損耗所產(chǎn)生的惡果是“升溫發(fā)熱”，嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)龤鹘y(tǒng)的交流接觸器的勵(lì)磁線圏；
[0012]針對(duì)傳統(tǒng)的交流接觸器存在的嚴(yán)重缺點(diǎn)，電子、電器行業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員研究、設(shè)計(jì)了多種用于改善傳統(tǒng)的交流接觸器性能的“節(jié)電線路”、“節(jié)電器”、“節(jié)能交流接觸器”。中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?7216246.1的“高效節(jié)能交流接觸器”、申請(qǐng)?zhí)枮?4202133.9的“節(jié)能交流接觸器裝置”、申請(qǐng)?zhí)枮?01010144412.4的“一種節(jié)能交流接觸器”公開了專利 申請(qǐng)人:各自的研究成果；杭州、常州、珠海等地的院?；驈S商也有用于改善傳統(tǒng)交流接觸器性能的“節(jié)電器”問世。
[0013]上述的現(xiàn)有技術(shù)的確為改善傳統(tǒng)交流接觸器的性能，作出了有益的探索并取得了一定的成就，但普遍存在以下的缺陷:
[0014]1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實(shí)施；
[0015]2、所用的電子器件太多，電子線路太復(fù)雜；采用單片機(jī)控制的“交流接觸器節(jié)電器”則易受交流接觸器本身或電機(jī)等電器的電磁干擾而導(dǎo)致內(nèi)部程序執(zhí)行錯(cuò)誤、產(chǎn)生“飛跳”誤控一此誤控在某些場合會(huì)釀成大禍！
[0016]3、實(shí)施生產(chǎn)的產(chǎn)品售價(jià)太高，例如廣東省珠海市某有限公司生產(chǎn)的QXJB型交流接觸器節(jié)電器的售價(jià)高達(dá)1500元/臺(tái)！小型的交流接觸器的售價(jià)才二十多元，中型的交流接觸器的售價(jià)也只有近百元，如此昂貴的“QXJB型交流接觸器節(jié)電器”將使用戶寥寥。
[0017]4、由于電子線路復(fù)雜，所用的電子器件多，因此，交流接觸器的節(jié)電控制部份難以與交流接觸器集成為一體，所述的節(jié)電控制部份須另設(shè)一個(gè)盒子，造成用戶安裝不便、接線麻煩。
[0018]5、由于電子線路復(fù)雜，所用的電子器件多，因此，交流接觸器的節(jié)電控制部份自身的電耗(AC — DC轉(zhuǎn)換損耗、IC電耗、執(zhí)行器電耗等)將增大，有的甚至大到與小型接觸器的吸持功率相比擬的地步。
[0019]正是由于現(xiàn)有技術(shù)存在以上缺陷，所以出現(xiàn)了以下的情況:“目前我國節(jié)電型交流接觸器已經(jīng)有一定的市場，但還不夠普及，傳統(tǒng)型交流接觸器目前在用戶使用上占主導(dǎo)地位。主要原因是節(jié)電型接觸器價(jià)格較貴，用戶在一次性投入上還不能接受，有待于國家在節(jié)能型接觸器的推廣上加大政策力度，促進(jìn)節(jié)能型接觸器的廣泛應(yīng)用”。(參考文獻(xiàn)1:錢金川等.交流接觸器節(jié)能技術(shù)綜述.中國電子商情.2011年第4期)
[0020]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明要迖到的目標(biāo)是:秉著“至精必須至簡，唯有簡單實(shí)用才能長久流傳”的宗旨，“應(yīng)用電子技術(shù)，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”，設(shè)計(jì)一種電子線路盡量簡單的、所用器件盡量少的、價(jià)格盡量廉的、性能超過現(xiàn)有技術(shù)的“至精至簡”的“閾值電壓控制的節(jié)電型交流接觸器”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]一種閾值電壓控制的節(jié)電型交流接觸器，其由閾值開關(guān)電路和傳統(tǒng)交流接觸器二部份組成，所述傳統(tǒng)的交流接觸器由動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、勵(lì)磁線圏、復(fù)位彈簧、動(dòng)斷觸點(diǎn)、動(dòng)合觸點(diǎn)組成；
[0022]所述的閾值開關(guān)電路是一個(gè)設(shè)有N1、N2、P1、P2四個(gè)端口的四端口網(wǎng)絡(luò)，端口 N1、N2為其兩個(gè)輸入端口，P1、P2為其兩個(gè)輸出端口 ；所述的輸入端口 NI既與AC電壓的SI端相連接也與動(dòng)斷輔助觸頭K的11端相連接；所述的輸出端口 Pl既與所述的動(dòng)斷輔助觸頭K的12端相連接也與勵(lì)磁線圈L的Al端相連接；所述的輸入端口 N2與AC電壓的S2端相連接，所述的輸出端口 P2與所述的勵(lì)磁線圈L的A2端相連接；
[0023]所述的四端口的閾值開關(guān)電路的電路結(jié)構(gòu)及與所述的動(dòng)斷輔助觸頭K的連接方式為:所述的四端口的閾值開關(guān)電路由雙極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS及儲(chǔ)能電容C組成；所述的動(dòng)斷輔助觸頭K與雙極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS相并聯(lián)后一端與所述的NI端連接，另一端與所述的Pl端連接；儲(chǔ)能電容C的一端與所述的Pl端連接，另一端與所述的P2端連接；所述的P2端與所述的N2端相連接。
[0024]進(jìn)一步地，采用背靠背的第一單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl和第二單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2、氣體放電管(gaseous discharge tube)⑶T、半導(dǎo)體放電管(thyristor surge suppressors) TSS、靜電抑止器(Electro-Static discharge) ESD、壓敏電阻器VDR、背靠背的第一穩(wěn)壓二極管和第二穩(wěn)壓二極管代替所述雙極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS。
[0025]所述的AC電壓的SI端、S2端可以互易連接。
[0026]所述的“動(dòng)斷輔助觸頭K”的11端、12端可以互易連接。
[0027]所述的“勵(lì)磁線圈L”的Al端、A2端也可以互易連接。
[0028]應(yīng)用本發(fā)明，可以取得以下有益效果:
[0029]1、價(jià)廉:本發(fā)明中用于改進(jìn)傳統(tǒng)交流接觸器性能的至精至簡的“閾值開關(guān)電路”，僅有二個(gè)電子器件(或三個(gè)電子器件)，總成本小于0.5元人民幣。僅花幾角錢，就可使傳統(tǒng)交流接觸器提升為優(yōu)良性能的“節(jié)電型交流接觸器”，解決了參考文獻(xiàn)I所揭示的問題:“目前我國節(jié)電型交流接觸器已經(jīng)有一定的市場，但還不夠普及，傳統(tǒng)型交流接觸器目前在用戶使用上占主導(dǎo)地位。主要原因是節(jié)電型接觸器價(jià)格較貴，用戶在一次性投入上還不能接受，有待于國家在節(jié)能型接觸器的推廣上加大政策力度，促進(jìn)節(jié)能型接觸器的廣泛應(yīng)用”，為節(jié)電型交流接觸器大面積推廣創(chuàng)造了條件；
[0030]2、物美:上述二個(gè)電子器件(或三個(gè)電子器件)的體積均纖小，可將它們集成到傳統(tǒng)交流接觸器的內(nèi)部，制造成一體化的、外觀悅目的節(jié)電型交流接觸器。這一點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)均望塵莫及、難以做到；
[0031]3、可靠:電子產(chǎn)品的可靠性與所用的電子器件的數(shù)量成反比，價(jià)格與所用的電子器件的數(shù)量成正比。所用的電子器件越多，電子線路越復(fù)雜，就意味著可靠性越低、價(jià)格越高。本發(fā)明僅用二個(gè)電子器件(或三個(gè)電子器件)，而且都是強(qiáng)電用的不怕電磁干擾的功率型器件，因此，不但成本低，而且可靠性極高；
[0032]4、AC電壓的作用范圍寬，對(duì)勵(lì)磁電源為AC220V的本發(fā)明，AC電壓下降至187V時(shí)，仍能可靠吸合與吸持；
[0033]5、節(jié)電:實(shí)測結(jié)果也表明，本發(fā)明具有較高的節(jié)電效率。
[0034]為了實(shí)測本發(fā)明的節(jié)電效率，便制作了樣機(jī)(僅需數(shù)個(gè)電子器件，樣機(jī)很容易做)，用“EPM8200多功能電參數(shù)測量儀”分別測量以下兩種交流接觸器的指標(biāo):
[0035](I)、未加本發(fā)明之“閾值開關(guān)電路”的CJX2 - 1201型傳統(tǒng)交流接觸器(以下簡稱傳統(tǒng)件);
[0036](2)、按本發(fā)明所述的方法，所述的CJX2 - 1201型傳統(tǒng)交流接觸器加設(shè)“閾值開關(guān)電路”后改造而成的新型的“閾值電壓控制的節(jié)電型交流接觸器”(以下簡稱新型件)。
[0037]結(jié)果如下:
[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種閾值電壓控制的節(jié)電型交流接觸器，其特征在于:其由閾值開關(guān)電路和傳統(tǒng)交流接觸器二部份組成，所述傳統(tǒng)的交流接觸器由動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、勵(lì)磁線圏、復(fù)位彈簧、動(dòng)斷觸點(diǎn)、動(dòng)合觸點(diǎn)組成； 所述的閾值開關(guān)電路是一個(gè)設(shè)有N1、N2、P1、P2四個(gè)端口的四端口網(wǎng)絡(luò)，端口 N1、N2為其兩個(gè)輸入端口，P1、P2為其兩個(gè)輸出端口 ；所述的輸入端口 NI既與AC電壓的SI端相連接也與動(dòng)斷輔助觸頭K的11端相連接；所述的輸出端口 Pl既與所述的動(dòng)斷輔助觸頭K的12端相連接也與勵(lì)磁線圈L的Al端相連接；所述的輸入端口 N2與AC電壓的S2端相連接，所述的輸出端口 P2與所述的勵(lì)磁線圈L的A2端相連接； 所述的四端口的閾值開關(guān)電路的電路結(jié)構(gòu)及與所述的動(dòng)斷輔助觸頭K的連接方式為:所述的四端口的閾值開關(guān)電路由雙極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS及儲(chǔ)能電容C組成；所述的動(dòng)斷輔助觸頭K與雙極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS相并聯(lián)后一端與所述的NI端連接，另一端與所述的Pl端連接；儲(chǔ)能電容C的一端與所述的Pl端連接，另一端與所述的P2端連接；所述的P2端與所述的N2端相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的閾值電壓控制的節(jié)電型交流接觸器，其特征在于:采用背靠背的第一單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管和第二單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管、氣體放電管(gaseous discharge tube)、半導(dǎo)體放電管(thyristor surge suppressors)、靜電抑止器(Electro-Static discharge)、壓敏電阻器、背靠背的第一穩(wěn)壓二極管和第二穩(wěn)壓二極管代替所述雙極型瞬態(tài)電壓抑制二極管。
【文檔編號(hào)】H01H47/00GK203774191SQ201420152003
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】汪孟金 申請(qǐng)人:寧波市鎮(zhèn)海華泰電器廠