專利名稱：無噪音微功耗交流接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬低壓電器及電子控制領(lǐng)域。
目前交流接觸器廣泛應(yīng)用于機(jī)床、設(shè)備的電器控制系統(tǒng)中，它有以下優(yōu)點(diǎn)1、可以遠(yuǎn)離控制，即線圈電壓可以遠(yuǎn)距離控制觸點(diǎn)2、具有零壓、欠壓保護(hù)功能，即當(dāng)線圈電壓消失或降低到一定數(shù)值時(shí)，銜鐵在彈簧力的作用下使主觸點(diǎn)分?jǐn)唷?br> 但是，現(xiàn)行交流接觸器有一個(gè)最大的缺點(diǎn)，即當(dāng)工作時(shí)自身消耗電能，因?yàn)榻涣鹘佑|器的工作是靠吸引線圈通以電流而產(chǎn)生磁勢(shì)，并吸引銜鐵帶動(dòng)主觸點(diǎn)接通工作的(其他輔助觸點(diǎn)也同時(shí)動(dòng)作)。因此只要設(shè)備一開動(dòng)，交流接觸器的線圈便始終通以電流，此電流轉(zhuǎn)換為線圈及鐵芯的熱量白白消耗掉，按每只交流接觸器平均每天工作8小時(shí)，平均日耗電0.16度，如果是全國有1000萬個(gè)交流接觸器在工作，則每天要白白消耗160萬度電，每年就消耗5億4千萬度電。
其次交流接觸器還有缺點(diǎn)，即由于線圈長期通以電流，因此線圈容易燒毀，其次由于工作時(shí)磁場(chǎng)的作用使交流接觸器產(chǎn)生一定的振動(dòng)和噪音，并對(duì)周圍有一定的電磁干擾。
本實(shí)用新型的目的，在于保持了原交流接觸器的優(yōu)點(diǎn)即仍可遠(yuǎn)距離控制和仍具有零壓、欠壓保護(hù)功能。而克服了耗電、溫升、振動(dòng)和噪音的缺點(diǎn)，成為一種無噪音、微功耗的新型交流接觸器。
本實(shí)用新型在工作時(shí)線圈無電流通過，靠機(jī)械自鎖，因此無振動(dòng)、無噪音、線圈只在起動(dòng)或停止時(shí)瞬時(shí)通過電流，平時(shí)僅有幾毫安的控制電流，因此功耗大大降低，按前面計(jì)算，同樣數(shù)量的本實(shí)用新型每年可節(jié)約電能4億7千5百萬度節(jié)電90％，這在目前我國電力能源不足的情況下具有十分重要的意義。
另外，由于線圈只在起動(dòng)和停止瞬時(shí)通電，因此線圈導(dǎo)線截面的電流密度可選得大些，匝數(shù)也可以減少，可以節(jié)約銅材，其次由于工作時(shí)線圈無電流通過，因此不存在鐵損問題，可以用電工純鐵整體材料代替原用的硅鋼片，使成低降低，本實(shí)用新型的電子控制部分采用了常規(guī)的電子元器件，且電子元件工作在非常保守的條件下，因此成本和可靠性是合理的。


圖1接觸器電源理圖。
圖2接觸器機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。A為釋放狀態(tài)。B為吸合狀態(tài)。
下面結(jié)合圖詳述工作原理。
一、初始狀態(tài)X1、X2、X3為三相交流電源，經(jīng)三相開關(guān)HK，起動(dòng)線圈主觸點(diǎn)CQ－1接電動(dòng)機(jī)D，因?yàn)橹饔|點(diǎn)CQ－1是常開的，所以電動(dòng)機(jī)D不運(yùn)轉(zhuǎn)，又由于起動(dòng)線圈的輔助觸點(diǎn)CQ－2也是常開的，所以Ci、BG等電路無作用。
二、起動(dòng)狀態(tài)當(dāng)按下起動(dòng)按扭QA時(shí)，電原X2、X3經(jīng)起動(dòng)按扭QA加至起動(dòng)線圈CQ兩端，于是產(chǎn)生磁力，吸引銜鐵XT向下移動(dòng)，銜鐵帶動(dòng)主觸點(diǎn)CQ1及輔助觸點(diǎn)CQ2的動(dòng)點(diǎn)，向下移動(dòng)，當(dāng)銜鐵接近下止點(diǎn)時(shí)，分別與個(gè)自固定觸點(diǎn)接通，主觸點(diǎn)CQ－1接通，使電動(dòng)機(jī)D通電運(yùn)轉(zhuǎn)，完成起動(dòng)過程，在此同時(shí)輔助觸點(diǎn)CQ－2也閉合，電容C1，三極管BG等電路通電、為停止，零壓欠壓保護(hù)做準(zhǔn)備(其原理后面詳述)。
三、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)當(dāng)銜鐵XT到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，被機(jī)械鎖勾SG通過轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)ZD和彈簧LH拉力的作用而自鎖，此時(shí)放開起動(dòng)按扭QA，其觸點(diǎn)仍處于接通狀態(tài)，保證了電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，輔助輔點(diǎn)CQ－2也保持接通狀態(tài)。
四、停止?fàn)顟B(tài)當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輔助觸點(diǎn)CQ－2已經(jīng)接通，按動(dòng)停止按扭TA時(shí)，電源X3經(jīng)二極管D1、D2、電阻R2、輔助觸點(diǎn)CQ－2進(jìn)入停止線圈CT，經(jīng)停止按扭TA回到電源X2形成回路，所以停止線圈CT產(chǎn)生磁力吸引鎖勾SG的下端，通過鎖勾SG的杠桿作用使銜鐵XT釋放，銜鐵在彈簧TH的作用下回到初始位置，于是主觸點(diǎn)CQ－1，輔助觸點(diǎn)CQ－2同時(shí)分?jǐn)啵闺妱?dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止。
五、零壓保護(hù)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，輔助觸點(diǎn)CQ－2是接通的，電源X3經(jīng)二極管D1、D2整流經(jīng)限流電阻R2、輔助觸點(diǎn)CQ－2對(duì)貯能電容C1充電作為零壓時(shí)的控制能源。電阻R1，三極管BG等組成電壓識(shí)別電路，當(dāng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電源經(jīng)二極管D1整流經(jīng)R1、R2組成的偏置電路使三極管BG有足夠的基極電流，于是三極管BG處于飽和狀態(tài)，其集電極與發(fā)射極的飽和壓降很小，于是可控硅的控制極電壓被鉗位在很低的數(shù)值，可控硅無法導(dǎo)通，可控硅SCR相當(dāng)于開路，所以正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)這些電路是沒有影響的。
當(dāng)某種原因使電源電壓突然為零時(shí)，三極管BG的基極電流為零，于是三極管BG由飽和轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，三極管BG的集電極與發(fā)射極相當(dāng)于開路，于是貯能電容C1電壓經(jīng)電阻R4去觸發(fā)可控硅，可控硅SCR導(dǎo)通，由于通過R4的電流僅是控制電流極小，所以貯能電容C1的電能通過導(dǎo)通的可控硅SCR對(duì)停止線圈放電，停止線圈產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，吸引鎖勾SG的下端，通過杠桿作用使銜鐵XT釋放，主觸點(diǎn)被斷開，完成了零壓保護(hù)過程。
六、欠壓保護(hù)狀態(tài)當(dāng)某種原因使電源電壓下降到一定數(shù)值時(shí)，三極管BG的基極電流減小，其集電極電壓提高此電壓觸發(fā)可控硅使其導(dǎo)通，電容C1對(duì)停止線圈放電，線圈產(chǎn)生較強(qiáng)磁場(chǎng)，吸引鎖勾，通過杠桿作用釋放銜鐵，使主觸點(diǎn)分?jǐn)?，達(dá)到欠壓保護(hù)作用。
圖1中C1、C2為暖沖電容，防止誤動(dòng)作，R4即是三極管BG的負(fù)載電阻也可控硅SCR控制極的限流電阻，穩(wěn)壓管D3起保護(hù)作用，使三極管集電極和可控硅控制極電壓不會(huì)超過穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓。二極管D2的作用是防止電容C1的電壓流向三極管基極。常開觸點(diǎn)CQ2的作用是當(dāng)電機(jī)未起動(dòng)時(shí)其后面的控制電路無需供電。
由以上分析可見，本交流接觸器是由兩個(gè)線圈控制的，由機(jī)械結(jié)構(gòu)自鎖，因此線圈在穩(wěn)態(tài)時(shí)無電流通過，所以是無噪聲的，微功耗的，由于電路中設(shè)置了貯能元件，因此可具有零欠壓保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種無噪音微功耗交流接觸器，它的電路是由二極管D1、D2、晶體三極管BG、可控硅SCR、穩(wěn)壓管D3、起動(dòng)線圈CQ、停止線圈CT、電阻、電客等組成，它的機(jī)械部分是由轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)ZD、鎖勾SG、彈簧LH、銜鐵XT等組成，其特征在于，兩個(gè)線圈是分別並聯(lián)在起動(dòng)和停止電路中，起動(dòng)線圈通電后，使主觸點(diǎn)CQ1，輔助觸點(diǎn)CQ2閉合，停止線圈CT通電后使主、輔觸點(diǎn)斷開，停止線圈的電能是取自貯能電容C1的，電容C1的容量為50～100μF電阻R1、三極管BG、R3、R4、C2、C3、D3組成識(shí)別開關(guān)電路，鎖勾的一端呈尖勾狀，轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)ZD部位在鎖勾的中部，彈簧LH在鎖勾的端部，可控硅控制極與三極管集電極、穩(wěn)壓管負(fù)端、電容C3一端相接、陽極與陰極被停止按鈕TA跨接。
專利摘要本實(shí)用新型屬低壓電器和電子控制領(lǐng)域。它是由雙線圈控制起動(dòng)與停止，靠機(jī)械結(jié)構(gòu)維持運(yùn)轉(zhuǎn)與停止的穩(wěn)定狀態(tài)，靠貯能元件保證零壓保護(hù)功能，由于線圈只是在起動(dòng)或停止瞬時(shí)通電，而穩(wěn)態(tài)時(shí)無電流通過，因此無電磁振動(dòng)噪音，控制電路耗電極微，仍具有常規(guī)交流接觸器的遠(yuǎn)距離控制、零壓，欠壓保護(hù)功能。是一種節(jié)能的理想控制電器。
文檔編號(hào)H01H50/32GK2054567SQ8920473
公開日1990年3月14日 申請(qǐng)日期1989年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月18日
發(fā)明者李景松 申請(qǐng)人:李景松