專利名稱：自適應(yīng)交流接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交流接觸器，屬于三相電動(dòng)機(jī)控制裝置。
現(xiàn)有的交流接觸器在分?jǐn)嗯c閉合電流時(shí)，會(huì)有電弧產(chǎn)生，接觸器主觸頭會(huì)產(chǎn)生弧熱、燒損、熔焊現(xiàn)象，使其壽命大為縮短。另外，電機(jī)由于負(fù)荷的變動(dòng)，在空載或輕載時(shí)，功率因數(shù)很低介于0.2--0.9之間，電機(jī)效率很低，無功損耗大，因此而消耗的電能十分可觀，為了節(jié)能，國內(nèi)目前使用并接電容器就地補(bǔ)償，十分不方便。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種在分?jǐn)嗯c閉合電流時(shí)，主觸頭不會(huì)產(chǎn)生電弧，且能根據(jù)電機(jī)負(fù)荷情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)端電壓，減少無功損耗的自適應(yīng)交流接觸器。
本實(shí)用新型提出的自適應(yīng)交流接觸器是對現(xiàn)有的交流接觸器的改進(jìn)，它包括線圈、動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、三對主觸頭等。在每一相主觸頭的兩極板中一極板與靜觸頭相連，另一極板通過繼電器的常閉觸頭與另一靜觸頭相連，繼電器的工作由控制電路控制。在三對主觸頭上各裝有一輔助觸頭和阻尼機(jī)構(gòu)，輔助觸頭的動(dòng)觸頭及主觸頭的動(dòng)觸頭與動(dòng)鐵芯都固定在同一根軸上，且輔助觸頭的動(dòng)觸頭與靜觸頭的開距小于主觸頭的動(dòng)觸頭與靜觸頭的開距，輔助觸頭的一邊與主觸頭的一極板的一邊相連，另一邊通過電阻、穩(wěn)壓管與主觸頭的另一極板相連。在每一相主觸頭上裝有一雙向晶閘管，雙向晶閘管的陽極與陰極分別接在主觸頭的兩極板上，控制極接在上述電阻與穩(wěn)壓管之間，并與控制電路的輸出端相連，雙向晶閘管用過零方式觸發(fā)。
控制電路為現(xiàn)有的功率因數(shù)角檢測控制電路。在線圈的外面加有為控制電路提供工作電壓的次級繞組。為控制電路提供電壓檢測信號的變壓器，其變壓器的輸入端并接在三相中性點(diǎn)及一相線上。在每一相線路中，主觸頭橋路上裝有為控制電路提供相電流檢測信號的電流互感器。
由于本實(shí)用新型采用輔助觸頭先于主觸頭閉合滯后于主觸頭開斷，避免了主觸頭產(chǎn)生電弧現(xiàn)象；同時(shí)，控制電路根據(jù)電機(jī)負(fù)荷情況，自動(dòng)檢測功率因數(shù)角，用過零觸發(fā)調(diào)節(jié)電機(jī)端電壓，使無功損耗減少。
以下結(jié)合附圖及實(shí)用例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例之控制電路原理圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例之控制電路原理方框圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的接線圖。
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例之電源電路原理圖。
參照圖3、圖4，本實(shí)施例是在CJ10或CJ20交流接觸器的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，其外部結(jié)構(gòu)、安裝尺寸、接線端子不變，增加了滅弧與控制電路板8部分。
滅弧部分在三對主觸頭上方各裝有一輔助觸頭，輔助觸頭的動(dòng)觸頭9及主觸頭的動(dòng)觸頭10與動(dòng)鐵芯2都固定在同一根軸3上，且輔助觸頭的動(dòng)觸頭9與靜觸頭6、13的開距小于主觸頭動(dòng)觸頭9與靜觸頭5的開距，主觸頭兩極板4、15中極板15與靜觸頭相連，極板4通過繼電器J的常閉觸頭與靜觸頭5相連，繼電器J的工作由控制電路控制。輔助觸頭的一邊與主觸頭的極板4的一邊相連，另一邊通過電阻R、穩(wěn)壓管D與主觸頭的另一邊極板15相連；輔助觸頭與軸3、彈簧11內(nèi)的滑動(dòng)處，涂有阻尼油構(gòu)成阻尼機(jī)構(gòu)，在電磁鐵斷電脫扣時(shí)，輔助觸頭滯后主觸頭開斷；雙向晶閘管(SCR)7的陽極E與陰極F分別接在主觸頭的兩極板4、15上，控制極接在電阻R與穩(wěn)壓管D之間。
控制電路部分在線圈1的外面加有為控制電路提供工作電壓的次級繞組16；在每一相線路中，主觸頭橋路上裝有為控制電路提供相電流檢測信號的電流互感器14。為控制電路提供電壓檢測信號的變壓器，其輸入端并接在三相中性點(diǎn)D及一相線(A或B或C)上；控制電路的三個(gè)輸出端分別與相應(yīng)的三個(gè)雙向晶閘管(SCR)7的控制極相接。
參照圖2，控制電路為現(xiàn)有的自動(dòng)功率因數(shù)角檢測控制電路，其相電流檢測電路輸出端分三路，一路與控制繼電器工作狀態(tài)的電流檢測延時(shí)電路的輸入端相連，提供相電流檢測信號給電流檢測延時(shí)電路以控制斷電器J的工作；一路與過零觸發(fā)電路的輸入端相連，給過零觸發(fā)電路提供電流過零信號；另一路經(jīng)放大整形電路后與相電壓檢測電路提供的經(jīng)放大整形電路后的相電壓信號一起送入功率因數(shù)角檢測電路，功率因數(shù)角檢測電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與過零觸發(fā)電路的輸入端相連，過零觸發(fā)電路產(chǎn)生過零信號以控制三個(gè)雙向晶閘管的工作。
參照圖5，其工作電源由繞在線圈1上的次級繞組16，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后提供。
工作過程是參照圖3，其中集成塊A1-A9型號為324，IC2型號為555，IC3、IC4、IC5型號為TWH9205自適應(yīng)交流接觸器通電時(shí)，輔助觸頭9提前于主觸頭10接通，雙向晶閘管7開始導(dǎo)通，主觸頭接通時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧，電機(jī)起動(dòng)，電流互感器14(B1)感應(yīng)出較強(qiáng)信號，三個(gè)雙向晶閘管7導(dǎo)通，但由于主觸頭的接通，雙向晶閘管7兩端無壓降，電流互感器14(B1)的電流送入A8同相極，電位高于額定電流設(shè)定W2的反相端電位，A8輸出為高，發(fā)光管D6發(fā)光，A9反相端為高，輸出為低電位。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)過程完成后，電流降到額定值，A8翻轉(zhuǎn)為低，A9輸出由低變高，繼電器J吸合，串接在主觸頭10中的常閉觸點(diǎn)斷開，電流就依靠三個(gè)雙向晶閘管7導(dǎo)通。通過電流互感器14(B1)的電流，一方面給IC3提供電流過零信號，另一方面經(jīng)A1放大后，送入比較器A2，在A2的輸出端送出以零為始點(diǎn)的正半周矩形波；通過變壓器B2的相電壓信號耦合到次級后，送入A4、A5、A6級聯(lián)放大，放大后的電壓信號送入比較器A7，在A7的輸出端送出該相以零為始點(diǎn)的電壓正半周矩形波，電流與電壓信號經(jīng)D2和D3組成的與門電路合成后，在A3的同相端得到一個(gè)平均電壓。由A3輸出端送出的平均電壓供給時(shí)基電路集成塊IC2，IC2是一個(gè)周期為15MS矩形波多諧振蕩器，其占空比受控于第5腳電壓，當(dāng)?shù)?腳電壓高時(shí)，點(diǎn)空比增大，低時(shí)占空比小，由IC2第3腳送出的受控占空比方波送給過零觸發(fā)集成塊IC3、IC4、IC5，由電流互感器14(B1、B3、B4)送給IC3、IC4、IC5第5腳的一系例過零信號，在IC2第3腳受控方波為正時(shí)，對雙向晶閘管SCR進(jìn)行過零觸發(fā)，IC2輸出的受控方波決定了雙向晶閘管SCR過零觸發(fā)的機(jī)會(huì)，當(dāng)功率因數(shù)低時(shí)，A3輸出電壓變低，IC2方波占空比變小，IC3、IC4、IC5輸出的過零觸發(fā)信號減少，電機(jī)端電壓降低；當(dāng)功率因數(shù)增大時(shí)(如設(shè)定值為0.7為界，超過0.7)A3輸出電壓增高，IC2方波占空比增大到最大值，IC3、IC4、IC5輸出連續(xù)的過零觸發(fā)信號控制雙向晶閘管SCR工作。
權(quán)利要求1.一種自適應(yīng)交流接觸器，它包括線圈(1)、動(dòng)鐵芯(2)、靜鐵芯(17)、三對主觸頭等；其特征在于主觸頭的兩極板(4、15)中一極板(15)與一靜觸頭相連，另一極板(4)通過繼電器的常閉觸頭與另一靜觸頭(5)相連，繼電器的工作由控制電路控制；主觸頭上裝有輔助觸頭和阻尼機(jī)構(gòu)，輔助觸頭的動(dòng)觸頭(9)及主觸頭的動(dòng)觸頭(10)與動(dòng)鐵芯(2)都固定在同一根軸(3)上，且輔助觸頭的動(dòng)觸頭(9)與靜觸頭(6、13)的開距小于主觸頭的動(dòng)觸頭(10)與靜觸頭(5)的開距，輔助觸頭的一邊與主觸頭的一極板(4)的一邊相連，另一邊通過電阻、穩(wěn)壓管與主觸頭的另一極板(15)相連；主觸頭上裝有雙向晶閘管(7)，雙向晶閘管(7)的陽極與陰極分別接在主觸頭的兩極板(4、15)上，控制極接在上述電阻與穩(wěn)壓管之間，并與控制電路的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)交流接觸器，其特征在于主觸頭橋路上裝有為控制電路提供相電流檢測信號的電流互感器(14)；線圈(1)的外面加有為控制電路提供工作電壓的次級繞組(16)；為控制電路提供電壓檢測信號的變壓器，其變壓器的輸入端并接在三相中性點(diǎn)及一相線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)交流接觸器，其特征在于控制電路為功率因數(shù)角檢測控制電路，其相電流檢測電路輸出端分三路，一路與控制繼電器工作的電流檢測延時(shí)電路的輸入端相連；一路與過零觸發(fā)電路的輸入端相連；另一路經(jīng)放大整形電路后與功率因數(shù)角檢測電路的輸入端相連；相電壓檢測電路的輸出端與放大整形電路的輸入端相連，放大整形電路的輸出端與功率因數(shù)角檢測電路的輸入端相連，功率因數(shù)角檢測電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與過零觸發(fā)電路的輸入端相連，過零觸發(fā)電路產(chǎn)生過零信號以控制三個(gè)雙向晶閘管(7)的工作。
專利摘要一種對現(xiàn)有的交流接觸器進(jìn)行改進(jìn)的自適應(yīng)交流接觸器，增加三對輔助觸頭，主觸頭的兩極板中的一極板與一靜觸頭相連，另一極板通過常閉觸頭與另一靜觸頭相連。其輔助觸頭先于主觸頭閉合，滯后于主觸頭開斷，在主觸頭閉合與開斷電流時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電板；同時(shí)，功率因數(shù)角檢測控制電路能根據(jù)電機(jī)負(fù)荷情況，自動(dòng)檢測功率因數(shù)角，用過零觸發(fā)技術(shù)，調(diào)節(jié)電機(jī)端電壓，使無功損耗減少，具有極顯著的節(jié)能效果。
文檔編號H01H9/30GK2232159SQ9520216
公開日1996年7月31日 申請日期1995年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月23日
發(fā)明者李欣 申請人:李欣