專利名稱：：節(jié)能瞬時(shí)控制電磁開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于為負(fù)載供電進(jìn)行控制的開關(guān)。這種開關(guān)的外形和主體結(jié)構(gòu)取自于交流接觸器。并且在連通或切斷電源時(shí)，具備交流接觸器一樣的特性。與交流接觸l^同的是,本發(fā)明的激磁線圉不必長時(shí)間供電，特別節(jié)省激磁電能。激磁時(shí)，僅霈給撖磁線豳通電約0.2秒的時(shí)間即可達(dá)到控制目的。并且，本發(fā)明無論在何種狀態(tài)，均^#在50Hz的電磁輻射干擾,也不存在令人厭煩的50Hz的激磁機(jī)械噪聲。
發(fā)明內(nèi)容為了克服交流接觸器的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種節(jié)能型電磁瞬時(shí)控制開關(guān)，以取代交流接觸器并拓寬其適用范圍。本發(fā)明不僅具備交流接觸器的所有優(yōu)點(diǎn)，而且克服了其所有的缺點(diǎn)。工作時(shí)不必長期供電激磁，利用永磁自鎖機(jī)構(gòu)維持長時(shí)間工作，節(jié)省了激磁電能，。除主觸點(diǎn)外，其他部件可以封閉在一個(gè)殼體中。使用壽命幾乎是永久性的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的方案是利用交流接觸器的基本結(jié)構(gòu)，激磁線,不作任何改動(dòng)，而對(duì)兩個(gè)E字形激磁硅鋼片鐵芯廢去，分為兩部分特別設(shè)計(jì)制作。其中一個(gè)E字形鐵芯用永久磁鐵制作。另一個(gè)E字形鐵芯用軟鐵制作。E字形永久磁鐵芯和E字形軟鐵芯的外形和大小規(guī)格與原硅鋼片鐵芯完全相同。激磁線圉就套在軟鐵芯的中間柱上，軟鐵芯和激磁線圑一起固定在主殼體內(nèi)底座上不動(dòng)。軟鐵芯擻磁采用300伏直流電，對(duì)激磁線國瞬時(shí)(約0.2秒)通以不同方向的電流，軟鐵芯產(chǎn)生極性不同的磁場。根據(jù)永久磁鐵芯磁場與軟鐵芯電磁場異極相吸引或同極相排斥的原理，完成自鎖或脫扣動(dòng)作。達(dá)到瞬時(shí)連通或斷開電源與負(fù)載的目的。本發(fā)明在工作狀態(tài)由于利用永磁自鎖，激磁線颺不再供電，所以節(jié)省了長期供電激磁的那部分電能。為了使電網(wǎng)意外停電時(shí)本發(fā)明也能及時(shí)跳閘保護(hù)負(fù)載，特別設(shè)計(jì)了一套簡單有效的"撞擊式脫扣器"(屬電流繼電型)。本發(fā)明的有益效果是作為一種電磁開關(guān)，可以代替交流接觸器，也可以作為空氣開關(guān)使用。激磁線圉采用直流300伏脈沖(供電約0.2—(X5秒)供電，而后利用永磁自鎮(zhèn)維持任意長時(shí)間的工作狀態(tài)，將激磁電能幾乎降到了極限。由此，還帶來了很多的優(yōu)良性能。是真正意義上的節(jié)能環(huán)保電器。下面結(jié)合附圉和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)及電路連接圖。特自。接觸激斷用要夠能流接與或使主能電交流，路的的，費(fèi)，交熱短它它電浪此且發(fā)成，。停，因并會(huì)造閉關(guān)外電。。也豳封開意供熱毀片線能制兩續(xù)發(fā)燒橋磁不控力連電而主激殼源電要通髙應(yīng)壞外電到就間太器燒，的遇翻時(shí)度觸易陷載中線長溫接容缺負(fù)作磁國多流，有重工激線過交重固相在其磁熱上嚴(yán)在三且，激積際很條于并態(tài)致圑實(shí)已i用。狀導(dǎo)線。熱觸遍制作此磁上發(fā)接普控工由激向體流是離在并免孔總交仍距處。以熱時(shí)于器遠(yuǎn)要接，散作由觸和只連孔且工。接作，的熱，間短流動(dòng)是源散裝時(shí)收交繁陷電多安長銅的頻缺與許向，命。知可命載有橫起壽制公，致負(fù)計(jì)定一器限，能其持設(shè)規(guī)在觸的止功，維須格加接定為"是法必嚴(yán)熱流一前動(dòng)但無殼還發(fā)交到術(shù)目速。將外時(shí)的以受技到"闡，的裝圑所也景是跳則器安線。合背點(diǎn)動(dòng)否觸器磁路場圖2是本發(fā)明的二次電路工作原理圖在圖1中，各零部件的標(biāo)號(hào)及相應(yīng)的名稱是l.絕緣動(dòng)支架，2.主體外殼，3.E字形永久磁鐵芯，4.E字形軟鐵芯，5.激磁線豳，6.連接銪釘，7.回位彈簧，8.硅鋼片馬蹄形鐵芯，9.短路銅環(huán)，IO.硅鋼片重錘，ll.彈性薄鋼片，12.硅鋼重錘調(diào)節(jié)螺釘，13.脫機(jī)器固定蠊釘，14.葉片式開關(guān)，15.葉片式開關(guān)觸點(diǎn)間距調(diào)節(jié)蠊釘，16.電源電路板，17.三相主橋片，Ui、Vi、Wi為三相電源電統(tǒng)線，Uo、Vo、Wo為三相負(fù)載電統(tǒng)線，SB1停車按鈕開關(guān)，SB2啟動(dòng)按鈕開關(guān)，A、B為激磁線圉的兩個(gè)端頭。在圖2中，是將圉1中的二次電路整理成原理圖的形式。各零部件標(biāo)號(hào)均與圖1中標(biāo)號(hào)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>具體實(shí)施例方式圖l是本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)及電路連接圖，同時(shí)也是一個(gè)具體實(shí)施例。圖中，主體外殼(2)和絕緣支架(l)用電膠木制作。E字形軟鐵芯(4)的中間柱上套有激磁線豳(5)，激磁線圈(5)的兩個(gè)端頭A、B引到殼體外邊作供電連接用。E字形永久磁鐵芯(3)采用鐵氧體材料制造，充磁時(shí)，中間柱上為N極，兩邊柱上為S極。絕緣支架(1)上固定有U、V、W三相一次路橋片(17)。銷釘(6)用來連接并畫定E字形永久磁鐵芯(3)和絕緣支架(1)。回位彈簧(7)的下鉤鉤住(l)上的吊環(huán)，(7)的上鉤掛在主體殼體的內(nèi)壁上方，并由殼體內(nèi)壁左右所設(shè)檔板限位，使支架(l)有上止位。這是本發(fā)明的主體部分。硅鋼片馬蹄形鐵芯(8)疊厚IO毫米，右邊的兩端面處開口并安裝有短路銅環(huán)，以消除吸引硅鋼片重錘(10)時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)。(IO)的右面有電膠木錐體部分。(IO)的左面有一彈性薄鋼片(ll)伸下以便固定。調(diào)節(jié)嫘釘(12)用于調(diào)節(jié)(10)的上、下、左、右的位置，通常調(diào)節(jié)(12)使(10)的右尖端剛好靠到葉片開關(guān)(14)的左葉片上。葉片開關(guān)(H)由薄黃銅片制作。上端兩觸點(diǎn)的距離調(diào)節(jié)在0.2~0.&鵬之間，調(diào)節(jié)螵釘(15)用于調(diào)節(jié)此間距。(8)、(9)、(10)、(11)、(12)、(14)、(15)組裝在殼形支架(未編號(hào))上，再由螵釘(13)固定在主體殼體(2)外邊的右倒壁上[(13)只畫出一只，實(shí)際有兩只]。電源供電電路(16)的工作原理是合上開關(guān)K,L、N點(diǎn)之間就有了50赫茲交流220伏的電壓，當(dāng)正半周到來時(shí)，通過Cl,由D1整流，向C3充電，約3秒充電完成，C3上充有300伏直流電壓；負(fù)半周到來時(shí)，則通過Cl,由D2整流，向C2充電，約3秒充電完成，C2上充有300伏直流電壓。從弘觀上看，C3和C2可認(rèn)為是在同時(shí)間段內(nèi)完成充電。充電完成后，在"+"與"丄"之間有300V直流電壓，在"丄"與"一"之間也有300V直流電壓，為激磁線豳(5)激磁備用。本電源供電電路的重要特性是:其一，C2和C3充電完成后，若儲(chǔ)存的電能不利用于激磁，則C1上也幾乎無電流經(jīng)過。整個(gè)電路耗電僅僅是C2和C3的漏電，只有幾個(gè)微安。若C2和C3上的電能利用于激磁，則會(huì)自動(dòng)補(bǔ)充電能；其二，如果工作中220伏電源突然斷電，C2和C3上儲(chǔ)存的電能并不會(huì)馬上消失，可以儲(chǔ)存數(shù)小時(shí)或更長時(shí)間。足可以作為電網(wǎng)突然停電后的脫扣供電電源。通?？晒┘ご啪€豳(5)激磁脫扣3次以上;其三，本電源的"+"與"丄"或"丄"與"一"之間，即使短路，由于C1的限流，C2和C3上的電壓將在1秒以內(nèi)迅速降低，而不會(huì)因?yàn)殡娏魈鬅龎脑?。所以這種電路運(yùn)行過程中，既節(jié)省電能又安全。R用于保護(hù)D1、D2，BX可防止C2或C3爆裂。"停電脫機(jī)器"是一種電流型繼電器，與一般的電流繼電l&有所不同，組成部件是(8)、(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)及其裝配架(未編號(hào))。在使用中，將三相中的任一相電源線(絕緣線)穿過硅鋼片鐵芯(8)的軛部,圖1中取用了U相線，U相線上的50赫茲交流電是流過負(fù)載的大電流，可以在(8)右邊的兩個(gè)開口端面上產(chǎn)生很強(qiáng)的交流磁場，足可以吸引(IO)。如果使用中負(fù)載電流較小，則U相線可在(8)上多繞幾園，也可以達(dá)到足夠強(qiáng)的磁場力，使其能吸引(IO)。葉片開關(guān)(14)的下邊兩個(gè)接點(diǎn)只要并聯(lián)到停車開關(guān)SB1的兩端，即可產(chǎn)生電網(wǎng)停電即時(shí)脫扣功能。"停電脫扣器"的調(diào)整過程是，調(diào)節(jié)(12),使(10)右邊的尖端剛好靠封(14)的左葉片上，(H)左葉片處在自由伸^t狀態(tài)。調(diào)節(jié)(15)使(14)右葉片的上端觸點(diǎn)間距在0.2~0.&鵬之間。"停電脫扣器"的工作原理是本發(fā)明進(jìn)入工作狀態(tài)后，U相線電流使(8)激磁，吸引(IO),"停電脫機(jī)器"對(duì)本發(fā)明的正常工作沒有任何影坰。如果電網(wǎng)突然意外斷電，則U相線上的電流消失，(8)上的磁場力即消失，釋放(m);(lO)在(ll)的彈力作用下回位。由于(ll)彈力較小，(IO)的質(zhì)量(約8克)較大，回位時(shí)會(huì)向右偏離靜止位，并撞向(14)的左葉片，使左葉片的上端觸點(diǎn)與右邊葉片的上端觸點(diǎn)相接觸，相當(dāng)于手動(dòng)按了—下SBl,儲(chǔ)存在C2上的300伏電能通過了激磁線園(5),實(shí)現(xiàn)了跳閘。(17)迅速向上跳開，斷開了負(fù)載與電源的連接。本發(fā)明的工作原理圖見圖2。工作原理是當(dāng)按一下啟動(dòng)按鈕SB2(約0.2-0.5秒)，電源板(16)右邊緣接點(diǎn)6r+"電壓—SB2閉合，SB1常閉^接點(diǎn)A"^激磁線豳(5)—接點(diǎn)B，"丄"完成激磁。由于激磁線,(5)的通電方向是A"+"B"—",此時(shí)軟鐵芯(4)的中間柱上產(chǎn)生上端為S極，兩邊柱上為N極的極強(qiáng)的直流電磁場，這個(gè)電磁場的極性與處在上方的永久磁鐵芯(3)的磁場極性剛好相異，兩磁鐵產(chǎn)生極強(qiáng)吸引力，克服彈簧(7)的拉力而迅速吸合，帶動(dòng)絕緣支架及橋片，連通三枏電源與負(fù)載(圖中Ui、Vi、Wi連接到三相電源，U0、V0、WO連接到三枏負(fù)載)。當(dāng)松開SB2后，線國(5)斷電，軟鐵芯(4)上的電磁場消失，但軟鐵芯(4)由于被永久磁鐵芯(3)磁化仍有很強(qiáng)的吸合力，回位彈簧(7)的拉力不足以使組件(3)、(1)、(17)向上回位。這就是永磁自鎖的過程。自鎖后橋片(17)維持三相負(fù)載與三相電源的連接。激磁線豳(5)無霈供電，這就達(dá)到了節(jié)省撖磁電能的目的。當(dāng)要斷開三相負(fù)載與三相電源的連接時(shí)，只要按一下"停車按鈕"SB1(約0.2-0.5秒)，則電源板(16)右邊沿的"丄"接點(diǎn)的"+"電壓，接點(diǎn)B,撖磁線豳(5)，接點(diǎn)A，SB2常閉—SB1閉合—電源板"一"，完成激磁過程。此時(shí)，激磁線圉(5)的通電方向是B"+"、A"—",軟鐵芯(4)上產(chǎn)生的直流電磁場極性是中間柱上端為N極，兩邊柱上為S極。恰好與上方E字形永久磁鐵芯(3)的對(duì)應(yīng)磁極剛好相同，產(chǎn)生極強(qiáng)的排斥力，使(4〉和(3)迅速分開，(17)向上跳起斷開負(fù)載與電源的連接。(17)斷開連接后，因(4)和(3)有8—lOmm的間距，加上有(7)的拉力，(4)和(3)不會(huì)再次吸合，處在停止工作狀態(tài)。如果(3)和(4)已吸合，負(fù)載正處在工作過程中，而電源網(wǎng)絡(luò)意外停電，那么U相線的電流立即消失，釋放(IO),在(11)彈性作用下，(IO)向右行進(jìn)，過程中，因慣性向右偏離靜止位，并撞向(14),使(14)上端的兩觸點(diǎn)閉合，相當(dāng)于按了一次停止開關(guān)SB1，(17)向上跳起斷開負(fù)載與電源的連接。圉1雖然是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和具體實(shí)施樹，但與其產(chǎn)品實(shí)體結(jié)構(gòu)有差異。國1是為了畫圖的方便，將本發(fā)明的主體、停龜脫扣器和電源板(16)畫在一個(gè)平面上。實(shí)際上，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)與交流接觸器結(jié)構(gòu)基本相同，停電脫扣器是在現(xiàn)在的平面內(nèi)，以(8)的垂直方向?yàn)檩S線先向前旋轉(zhuǎn)90度，再以(8)為圓心以(8)的垂直線為半徑向后轉(zhuǎn)90后貼裝在主體外殼的右側(cè)壁上方，僅10毫米厚。電源板(16)貼裝在脫扣器的下方，這兩部分可以用罩蓋蓋住。權(quán)利要求1.一種節(jié)能瞬時(shí)控制電磁開關(guān)。它的主體結(jié)構(gòu)采用E字形永久磁鐵芯和軟鐵芯各一個(gè)配合，軟鐵芯上套有激磁線圈，利用300伏直流電瞬間激磁，并利用永久磁鐵磁力自鎖維持長時(shí)間工作，以節(jié)省激磁電能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能瞬時(shí)控制電磁開關(guān)，能夠在電力網(wǎng)意外停電時(shí)也能跳闌斷電，即時(shí)保護(hù)負(fù)載，特別設(shè)計(jì)了撞擊式脫扣器，它是利用一次路交流大電流來激磁工作的，有效觸片并聯(lián)在停車按鈕開關(guān)的兩端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能瞬時(shí)控制電磁開關(guān)的工作需要,專門設(shè)計(jì)了一套特殊電源。能夠產(chǎn)生所需要的+30O伏和一300伏電壓。這種電源在閑置狀態(tài)時(shí)幾乎不消耗電能，特別節(jié)省電能。^在大電流發(fā)熱元件，連續(xù)使用壽命很長，可達(dá)十年以上。全文摘要一種能夠節(jié)省激磁電能的瞬時(shí)控制電磁開關(guān)。它的外形和主體結(jié)構(gòu)取自于交流接觸器。它與交流接觸器不同之處是，采用E字形永久磁鐵芯和E字形軟鐵芯組合，代替原來的硅鋼片鐵芯。將激磁線圈套在E字形軟鐵芯上，用300伏直流電瞬間激磁，并由永久磁鐵芯磁力自鎖維持長時(shí)間工作，特別節(jié)省激磁電能。并利用新設(shè)計(jì)的專用直流電源和停電撞擊式脫扣器配合，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)意外停電脫扣，即時(shí)保護(hù)負(fù)載。文檔編號(hào)H01H47/00GK101677042SQ20081014324公開日2010年3月24日申請日期2008年9月19日優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日發(fā)明者漆辭章申請人:漆辭章