一種集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能接觸器，尤其涉及一種集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中仍大量采用傳統(tǒng)的電磁電器。隨著系統(tǒng)自動(dòng)化水平的不斷提高，對(duì)傳統(tǒng)的電磁電器性能提出了更高的要求。各研宄機(jī)構(gòu)以及業(yè)界學(xué)者們對(duì)傳統(tǒng)電磁電器進(jìn)行了大量的研宄，早從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，智能電器的研宄就已成為研宄熱點(diǎn)，并逐步進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用。通常，智能接觸器包括接觸器本體以及智能控制模塊兩個(gè)部分，智能控制模塊根據(jù)事先設(shè)定好的程序?qū)佑|器的吸合過(guò)程、吸持階段、以及斷開(kāi)過(guò)程進(jìn)行控制。
[0003]在起動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)智能控制模塊，在交流勵(lì)磁線圈上施加一個(gè)直流高電壓，使接觸器吸合。當(dāng)接觸器吸合穩(wěn)定后，在交流勵(lì)磁線圈上施加一個(gè)直流低電壓，使接觸器處于穩(wěn)定吸持狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)接觸器的節(jié)能無(wú)聲運(yùn)行。通過(guò)這種分段激磁方案，可以對(duì)起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分段控制，調(diào)節(jié)動(dòng)鐵心運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而控制觸頭的運(yùn)動(dòng)速度，大大減少了鐵心閉合過(guò)程碰撞和觸頭的彈跳，提尚了接觸器的整體性能指標(biāo)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)接觸器的智能控制，智能控制模塊需要實(shí)時(shí)采集觸頭主回路的電流信號(hào)，以對(duì)智能控制方案進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)提高接觸器壽命，節(jié)能運(yùn)行等方面的性能改進(jìn)。現(xiàn)有的智能接觸器，其電流采集系統(tǒng)通常使用帶鐵心的電流互感器。其傳感器可放置于接觸器本體中或懸掛于外部觸頭回路。傳統(tǒng)的帶鐵心電流互感器存在鐵心飽和，測(cè)量線性度不高，頻率響應(yīng)范圍窄，成本高等問(wèn)題。在一些要求高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的智能控制方案中無(wú)法很好的滿足要求。一種解決方案是使用羅氏線圈作為電流傳感器，羅氏線圈具有頻率響應(yīng)范圍寬，無(wú)磁芯飽和問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。但是羅氏線圈體積較大，難以集成于接觸器本體中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述問(wèn)題本發(fā)明提供了一種集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器，將電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)集成于接觸器本體中，使得接觸器觸頭回路的電流檢測(cè)方案具有成本低，線性度高，量程大，頻率響應(yīng)范圍寬，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]一種集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器，包括接觸頭導(dǎo)體，與接觸頭導(dǎo)體位置固定的區(qū)域設(shè)有非導(dǎo)體材料；所述非導(dǎo)體材料上設(shè)有電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)；所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)包括半開(kāi)路磁芯和電流檢測(cè)線圈；所述半開(kāi)路磁芯包括柱體，所述柱體四周開(kāi)設(shè)有凹槽，電流檢測(cè)線圈通過(guò)凹槽纏繞在柱體上；所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)與接觸頭導(dǎo)體分別處于非導(dǎo)體材料兩偵牝且電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)與接觸頭導(dǎo)體之間的距離足夠讓接觸頭導(dǎo)體通過(guò)交流電流時(shí)使電流檢測(cè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
[0008]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述半開(kāi)路磁芯為E型磁芯，所述電流檢測(cè)線圈纏繞在E型磁芯的中柱上。
[0009]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述接觸頭導(dǎo)體為接觸器靜觸頭。
[0010]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述非導(dǎo)體材料的為矩形塑料板。
[0011]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1.利用半開(kāi)路的磁芯結(jié)構(gòu)，使得磁芯不易飽和，能夠?qū)崿F(xiàn)較大量程范圍的電流檢測(cè)，同時(shí)提高電流檢測(cè)的頻率響應(yīng)范圍。
[0013]2.將電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)集成于接觸器本體，使得電流檢測(cè)不受電流傳感器與觸頭相對(duì)位置偏移的影響，提高電流檢測(cè)的精度。
[0014]3.通過(guò)特定的磁芯結(jié)構(gòu)，使得電流檢測(cè)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
[0015]4.由于磁芯為開(kāi)路磁芯，其二次側(cè)不存在傳統(tǒng)電流互感器的開(kāi)路高電壓危險(xiǎn)。利用智能控制模塊自帶的信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行電流傳感器的輸出信號(hào)調(diào)理，降低了電流檢測(cè)的整體成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0017]圖1本發(fā)明電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2本發(fā)明電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；
[0019]圖3本發(fā)明電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0020]圖4本發(fā)明E型磁芯電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5本發(fā)明電流檢測(cè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓示意圖。
[0022]其中:1.接觸頭導(dǎo)體；2.非導(dǎo)體材料；3.電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)；4.半開(kāi)路磁芯；5.電流檢測(cè)線圈；6.柱體；7.凹槽；8.E型磁芯；9.中柱。
【具體實(shí)施方式】
:
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1-3所示的一種集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器，包括接觸頭導(dǎo)體1，與接觸頭導(dǎo)體I位置固定的區(qū)域設(shè)有非導(dǎo)體材料2 ;所述非導(dǎo)體材料2上設(shè)有電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)3 ;所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)3包括半開(kāi)路磁芯4和電流檢測(cè)線圈5 ;所述半開(kāi)路磁芯4包括柱體6，所述柱體6四周開(kāi)設(shè)有凹槽7，電流檢測(cè)線圈5通過(guò)凹槽7纏繞在柱體6上；所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)3與接觸頭導(dǎo)體I分別處于非導(dǎo)體材料2兩側(cè)，且電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)3與接觸頭導(dǎo)體I之間的距離足夠讓接觸頭導(dǎo)體I通過(guò)交流電流時(shí)使電流檢測(cè)線圈5產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
[0025]實(shí)施例2
[0026]如圖4所示的一種集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器，包括接觸頭導(dǎo)體1，與接觸頭導(dǎo)體I位置固定的區(qū)域設(shè)有非導(dǎo)體材料2 ;所述接觸頭導(dǎo)體I為接觸器靜觸頭；所述非導(dǎo)體材料2的為矩形塑料板；所述非導(dǎo)體材料2上設(shè)有電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)3 ;所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)3包括半開(kāi)路磁芯4和電流檢測(cè)線圈5 ;所述半開(kāi)路磁芯4為E型磁芯8，所述電流檢測(cè)線圈5纏繞在E型磁芯的中柱9上。所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)3與接觸頭導(dǎo)體I分別處于非導(dǎo)體材料2兩側(cè)，且電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)3與接觸頭導(dǎo)體I之間的距離足夠讓接觸頭導(dǎo)體I通過(guò)交流電流使電流檢測(cè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
[0027]本發(fā)明的電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)包含一個(gè)磁芯以及一個(gè)線圈，其磁芯不同于傳統(tǒng)電流互感器的閉合磁芯。由于磁芯回路非閉合，因此在較大的觸頭電流范圍內(nèi)，磁芯不會(huì)飽和。電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的放置位置要使得接觸器觸頭導(dǎo)體與檢測(cè)線圈間存在互感，從而使得觸頭上有交流電流通過(guò)時(shí)，電流檢測(cè)線圈能夠產(chǎn)生感應(yīng)電壓。圖5是實(shí)施例的一個(gè)仿真示意圖，從圖中可知，當(dāng)觸頭流過(guò)電流時(shí)，電流檢測(cè)線圈可以鉸鏈部分磁通，即互感磁通。從而使得檢測(cè)線圈可以產(chǎn)生與交流電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的交流電壓信號(hào)。由于磁芯對(duì)磁場(chǎng)的聚集作用，使得電流檢測(cè)線圈不易受外部磁場(chǎng)的影響，而僅感應(yīng)接觸器觸頭導(dǎo)體電流所產(chǎn)生磁場(chǎng)。
[0028]以上所述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器，包括接觸頭導(dǎo)體(1)，其特征在于，與接觸頭導(dǎo)體(I)位置固定的區(qū)域設(shè)有非導(dǎo)體材料(2);所述非導(dǎo)體材料(2)上設(shè)有電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)⑶；所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)⑶包括半開(kāi)路磁芯⑷和電流檢測(cè)線圈(5);所述半開(kāi)路磁芯⑷包括柱體(6)，所述柱體(6)四周開(kāi)設(shè)有凹槽(7)，電流檢測(cè)線圈(5)通過(guò)凹槽(7)纏繞在柱體(6)上；所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)(3)與接觸頭導(dǎo)體⑴分別處于非導(dǎo)體材料⑵兩偵牝且電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)(3)與接觸頭導(dǎo)體(I)之間的距離足夠讓接觸頭導(dǎo)體(I)通過(guò)交流電流時(shí)使電流檢測(cè)線圈(5)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器，其特征在于，所述半開(kāi)路磁芯(4)為E型磁芯(8)，所述電流檢測(cè)線圈(5)纏繞在E型磁芯的中柱(9)上。
3.如權(quán)利要求1所述的集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器，其特征在于，所述接觸頭導(dǎo)體(I)為接觸器靜觸頭。
4.如權(quán)利要求1所述的集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器，其特征在于，所述非導(dǎo)體材料(2)的為矩形塑料板。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種集成觸頭電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)的智能接觸器,包括接觸頭導(dǎo)體，與接觸頭導(dǎo)體位置固定的區(qū)域設(shè)有非導(dǎo)體材料；所述非導(dǎo)體材料上設(shè)有電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)；所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)包括半開(kāi)路磁芯和電流檢測(cè)線圈；所述半開(kāi)路磁芯包括柱體，所述柱體四周開(kāi)設(shè)有凹槽，電流檢測(cè)線圈通過(guò)凹槽纏繞在柱體上；所述電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)與接觸頭導(dǎo)體分別處于非導(dǎo)體材料兩側(cè)，且電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)與接觸頭導(dǎo)體之間的距離足夠讓接觸頭導(dǎo)體通過(guò)交流電流時(shí)使電流檢測(cè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓。本發(fā)明將電流檢測(cè)結(jié)構(gòu)集成于接觸器本體中，使得接觸器觸頭回路的電流檢測(cè)方案具有成本低，線性度高，量程大，頻率響應(yīng)范圍寬，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】H01H50-54, G01R19-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104701092
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510085584
【發(fā)明人】林抒毅, 鄭榮進(jìn), 謝文明, 黃詩(shī)浩, 蔣新華, 聶明星, 邵明
【申請(qǐng)人】福建工程學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月17日