專利名稱:自保持式電磁接觸器的制作方法
本發(fā)明創(chuàng)造是一種電力開關(guān)裝置，特別是一種自保持式電磁接觸器。
一般電磁接觸器在維持閉合位置，必須對(duì)操作用的電磁鐵持續(xù)地供給勵(lì)磁電流，以便接觸器保持吸合狀態(tài)。這樣消耗了電能，散發(fā)出的熱量容易燒毀勵(lì)磁線圈，降低了使用可靠性，并且容易產(chǎn)生電磁振動(dòng)噪聲。人們?yōu)榱丝朔@些缺點(diǎn)作了廣泛努力。
一個(gè)較為廣泛采用的方案是，將接觸器維持吸合用的勵(lì)磁交流電流用二極管整流成直流，這樣減少了鐵心中的渦流和磁滯損耗，節(jié)約電能，減少發(fā)熱，避免噪聲。但控制電路比較復(fù)雜，影響了可靠性的進(jìn)一步提高。
在日本國(guó)有昭56-900號(hào)發(fā)明專利。該專利是在勵(lì)磁磁路中插入一個(gè)永久磁鐵，當(dāng)用直流脈沖電流將銜鐵吸合后可以停止供給勵(lì)磁電流，依靠永久磁鐵產(chǎn)生的磁通來維持吸合，當(dāng)對(duì)勵(lì)磁線圈供給適當(dāng)大小反方向的直流脈沖電流時(shí)，永久磁鐵的磁通被抵消，接觸器就被分?jǐn)?。這個(gè)方案雖然克服了一般接觸器存在的缺點(diǎn)，但需要增加一塊永久磁鐵，加大了外形尺寸，制造成本提高，不利于大批量生產(chǎn)。
本發(fā)明創(chuàng)造的任務(wù)是提供一種新的電磁接觸器，它能克服一般電磁接觸器耗能、發(fā)熱、有噪聲的缺點(diǎn)，而且簡(jiǎn)便、可靠、易于廉價(jià)制造。
本發(fā)明創(chuàng)造是這樣實(shí)現(xiàn)的將一般接觸器操作電磁鐵用的軟磁性材料(通常為硅鋼片)，改采用半硬性磁性材料。它的控制方式是用直流脈沖電流使接觸器閉合，合閘電流消失后由半硬性磁性材料的剩磁將接觸器維持在閉合狀態(tài)，當(dāng)通入適當(dāng)大小的反方向脈沖電流，半硬性磁性材料退磁后，接觸器即可釋放。
半硬性磁性材料可以作多種多樣的選擇，本發(fā)明創(chuàng)造選擇馬氏體磁鋼，特別是富含馬氏體的中或高碳鋼。碳鋼經(jīng)過淬火處理產(chǎn)生馬氏體，它具有硬磁特性。中碳鋼(含碳量為0.25～0.6%)和高碳鋼(含碳量在0.6%以上)隨著含碳量的增加，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度(Br)由11000高斯降至6000高斯左右，矯頑力(HC)由20奧斯特上升為70奧斯特左右。以45號(hào)碳鋼為例，Br大致為10500高斯，Hc為30奧斯特。由于它的Hc比較小，在很多場(chǎng)合不能使用，因此往往為人們所忽視。但這種材料用在本發(fā)明創(chuàng)造中卻很適合。在本裝置中，磁路很長(zhǎng)(約20～40厘米左右)，而氣隙很小(約0.1毫米左右)，這個(gè)矯頑力產(chǎn)生的剩磁已足夠使用了。相反，如果磁體的矯頑力過大，使釋放困難。這種材料具有的高剩磁感應(yīng)強(qiáng)度可以使在一定磁路截面下產(chǎn)生較大的吸合力。這種材料的一個(gè)缺點(diǎn)是隨著年歲的增長(zhǎng)，磁有一定的衰減，這也是人們忽視它的一個(gè)理由。在本裝置中只要對(duì)這種衰減留有足夠貯備量是不會(huì)引起不良后果的，碳鋼的加工方便、價(jià)格的低廉，是一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)，使用它會(huì)使本裝置成本大大下降，適合大量生產(chǎn)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖一是接觸器示意圖。圖中(1)、(2)是控制電力電路通斷用的觸頭，(3)是返回銜鐵(4)用的彈簧，(6)是靜鐵心，(5)是勵(lì)磁線圈，(7)是常開輔助接點(diǎn)，(10)是常閉輔助接點(diǎn)，它通過彈簧(8)和重物(9)得到0.02秒左右的延遲分?jǐn)嗵匦浴?br>圖二是交流接觸器控制電路之一。圖中QA是接通按鈕，B1、B2、B3是二極管，R1、R2是限流電阻，JLC-1、JLC-2是輔助接點(diǎn)(圖一中的(7)，(10))，LQ是勵(lì)磁線圈(圖一中的(5))。
圖三是交流接觸器控制電路之二。這個(gè)電路和圖二電路相同，但增加R3限流電阻、C1電容器、B4二極管、欠電壓繼電器線圈JQ和它的接點(diǎn)J-1。
圖四是接觸器銜鐵和鐵心(圖一中的(4)、(6))在閉合位置時(shí)的磁滯回線。圖中a、b、c、o是各工作點(diǎn)。
當(dāng)利用圖二作控制電路時(shí)，按下接通按鈕QA，電路由QA→B1→R1→JLC→1→LQ構(gòu)成通路，LQ勵(lì)磁線圈(5)流過大的合閘電流使銜鐵(4)被吸合，觸頭(1)、(2)閉合，完成接通任務(wù)。B3二極管為L(zhǎng)Q在電源負(fù)半周時(shí)構(gòu)成一個(gè)通路，有了它可以加強(qiáng)吸合力，在吸合力過強(qiáng)時(shí)它可以省略。在吸合后斷電前鐵心中的磁狀態(tài)為a點(diǎn)(圖四)。吸合后經(jīng)0.02秒延遲，鐵心得到充分充磁后，輔助接點(diǎn)JLC-1將電路切斷，吸合電流消失，依靠碳鋼剩磁維持吸合位置，此時(shí)鐵心磁狀態(tài)移至b點(diǎn)(圖四)。當(dāng)按下分?jǐn)喟粹oTA時(shí)，電路由TA→B2→R2→JLC→2→LQ構(gòu)成通路，LQ中流過由R2控制的適當(dāng)數(shù)量的分閘電流，這時(shí)磁狀態(tài)移向C點(diǎn)(圖四)，磁通趨向消失，吸力大大減弱，在彈簧(3)的作用下銜鐵和靜鐵心分離，一旦出現(xiàn)分離氣隙，磁通更減少，加強(qiáng)了分離作用，在銜鐵帶動(dòng)下觸頭(1)、(2)離開，完成分?jǐn)嗳蝿?wù)，接著由JLC-2將電路切斷，分閘電流消失，磁狀態(tài)移至O點(diǎn)(圖四)。
圖三是交流接觸器的又一種控制電路。它雷同于圖二，但增加了一個(gè)欠電壓釋放部份。交流接觸器在正常運(yùn)行中，電容器C1上充有較高電壓，貯有足夠能量，當(dāng)電源電壓消失，C1上的電壓迅速下降，欠電壓繼電器的線圈JQ中電流減少，繼電器被釋放，J-1閉合，C1對(duì)LQ放電，接觸器鐵心(4)、(6)被退磁，銜鐵立即釋放。在有些電路中，根據(jù)工藝要求，當(dāng)電源突然消失而應(yīng)當(dāng)切斷電路時(shí)，可采用本控制電路。
由前所述可知，新接觸器是依靠剩磁維持閉合狀態(tài)，無須勵(lì)磁電流，因而具有節(jié)能、不發(fā)熱燒毀線圈、無噪聲等優(yōu)點(diǎn)。
這種新接觸器的外形尺寸和原有接觸器的外形尺寸是可以相同的，這在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造、使用的標(biāo)準(zhǔn)化上比日本國(guó)昭56-900號(hào)發(fā)明專利要方便。由于節(jié)約了一塊永久磁鐵，選用了碳鋼作鐵心，大大降低了制造成本。
在人們生活和生產(chǎn)中，當(dāng)電源偶爾中斷時(shí)有時(shí)希望電源開關(guān)不要自動(dòng)分?jǐn)?，以便隨后來電時(shí)能及時(shí)恢復(fù)用電，減少操作。在這種場(chǎng)合，原有的接觸器由于失去勵(lì)磁電流而自動(dòng)分?jǐn)?，使用不方便。在這種場(chǎng)合，改使用按圖二控制電路制作的新接觸器就大大方便。
自動(dòng)開關(guān)一般不采用電磁鐵操作動(dòng)力，因?yàn)樗谒矔r(shí)停電時(shí)會(huì)自動(dòng)分?jǐn)啵褂貌槐?，它一般采用手?dòng)或電動(dòng)機(jī)操作動(dòng)力?，F(xiàn)在自動(dòng)開關(guān)可以選用本發(fā)明創(chuàng)造作操作動(dòng)力，這樣的電器既可具有接觸器功能又可具有自動(dòng)開關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)了一種新型組合電器。
補(bǔ)正85100193文件名稱 頁(yè) 行 補(bǔ)正前 補(bǔ)正后2 圖二
B1
B23 圖三
B1
B2J-1的下接線頭連 J-1的下接線頭連至R2至LQ下接線頭 下接線頭
權(quán)利要求
1.一種電力開關(guān)裝置，特別是一種自保持式電磁接觸器，其特征在于鐵心(6)和銜鐵(4)是采用半硬性磁性材料制成的。
2.按照權(quán)利要求
1所述裝置，其特征在于鐵心和銜鐵所用的半硬性磁性材料選用馬氏體磁鋼，特別是富含馬氏體的中或高碳鋼。
3.按照權(quán)利要求
1所述裝置，其特征在于由半導(dǎo)體二極管(B1、B2、B3)和輔助接點(diǎn)(JLC-1、JLC-2)組成專門的控制裝置。
4.按照權(quán)利要求
1所述裝置，其特征在于和銜鐵相連的輔助接點(diǎn)中有一個(gè)能延遲0.02秒分?jǐn)嗟某ｉ_接點(diǎn)。
專利摘要
一種自保持式電磁接觸器。將接觸器鐵心改采用半硬性磁性材料，用直流脈沖電流將接觸器吸合，由剩磁維持吸合狀態(tài)，當(dāng)用適當(dāng)大小反方向的直流脈沖電流去磁后，接觸器即可釋放。半硬性磁性材料是采用馬氏體磁鋼，由于節(jié)約了維持吸合用電流，可以節(jié)能，不燒勵(lì)磁線圈，無噪聲，降低制造成本，提高工作可靠性。
文檔編號(hào)H01H51/00GK85100193SQ85100193
公開日1987年1月31日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者郭行干 申請(qǐng)人:郭行干導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan