專利名稱：節(jié)能型接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種控制電機(jī)或其它電器電路通斷的接觸器。
現(xiàn)有的接觸器在電器運(yùn)行時(shí)，其鐵芯線圈始終要保持有一定的維持電流，因而要消耗一定的電能。本發(fā)明的目的是只在電器啟動(dòng)時(shí)按動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)的瞬間接觸器線圈通電吸合，而后靠機(jī)械自保持其吸合狀態(tài)，接觸器線圈不再通電，其優(yōu)點(diǎn)是1、節(jié)約電能。2、提高功率因數(shù)。3、接觸器減少發(fā)熱。4、運(yùn)行無(wú)噪音等。
現(xiàn)在以交流接觸器為例說(shuō)明其工作過(guò)程。
圖(1)為小型交流接觸器動(dòng)鐵、靜鐵示意圖，圖中1為動(dòng)鐵，動(dòng)鐵上部帶有接觸器的觸頭(圖中未標(biāo)出)，動(dòng)鐵1向下或向上運(yùn)動(dòng)可以帶動(dòng)動(dòng)觸頭接觸或脫離靜觸頭。2、為靜鐵鐵心，3為鐵芯外的線圈，線圈通電后靜鐵鐵芯2對(duì)動(dòng)鐵1產(chǎn)生吸力，并使之向下運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)鐵1和基座之間有一壓簧相作用(圖中未標(biāo)出)，當(dāng)動(dòng)鐵1向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓簧受壓產(chǎn)生反彈力使動(dòng)鐵1有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。
動(dòng)鐵1面上開(kāi)有形狀如4的滑道，滑道內(nèi)各處的深度是不等的，滑道內(nèi)有一和動(dòng)鐵面垂直的柱形桿5被壓入，此柱形桿和轉(zhuǎn)動(dòng)片6是連為一體的，7為其轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸7固定在和靜鐵芯相連的部位，和靜鐵芯2是保持相對(duì)靜止的，在轉(zhuǎn)軸上有一彈簧8，在彈簧8的作用下，柱形桿5始終保持壓入滑道內(nèi)，并使轉(zhuǎn)動(dòng)片略有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。
柱形桿在滑道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀況是這樣的若初始狀態(tài)柱形桿5在起始點(diǎn)9上，此時(shí)接觸器處于釋放狀態(tài)，按下圖(3)中的按鈕K1主線圈3(J1)通電，動(dòng)鐵1向下運(yùn)動(dòng)，因滑道內(nèi)14比9高一臺(tái)階，柱形桿5將沿滑道10上升到11，此時(shí)動(dòng)鐵1和靜鐵2相接觸，當(dāng)按鈕K1抬起時(shí)，動(dòng)鐵1向上運(yùn)動(dòng)，在彈簧8的作用下，柱形桿5落入到死點(diǎn)12，由于觸點(diǎn)彈簧的作用，動(dòng)、靜觸點(diǎn)仍能保持相當(dāng)?shù)膲毫?，這時(shí)接觸器處于接通狀態(tài)。
如果再按動(dòng)K1，動(dòng)鐵1被向下吸動(dòng)一次，柱形桿滑動(dòng)到13，當(dāng)按鈕K1抬起時(shí)，在動(dòng)鐵的彈簧作用下，動(dòng)鐵1向上運(yùn)動(dòng)，柱形桿經(jīng)14落入臺(tái)階底部9，這時(shí)接觸器處于釋放狀態(tài)。就這樣，按動(dòng)K1一次，接觸器就改變一次狀態(tài)。
在吸合狀態(tài)時(shí)，如果外電路停電后又突然供電，為了防止電器自動(dòng)啟動(dòng)，增加了一套使之退出吸合狀態(tài)的電路如圖(3)按鈕開(kāi)關(guān)K1按下時(shí)，A相電經(jīng)D1半波整流、電阻R1、接觸器線圈J1、K1到達(dá)B相，接觸器吸合(再按一下為釋放)，C5起緩沖、儲(chǔ)能、續(xù)流的作用。
圖(3)中的C1、C2為分壓電容，其容量均不大、以求通過(guò)的電流較少，分壓后的低電壓經(jīng)過(guò)ZL的整流給C3、C4充電，由于晶體管的e極和b極電位相同，晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，穩(wěn)壓管W的作用是使截止更為可靠。如果運(yùn)行中線路停電，由于檢測(cè)電阻R2的泄放作用，R2上部的電位逐漸降低，以致于引起三極管導(dǎo)通，C4上的儲(chǔ)能形成集電極電流流向可控硅的觸發(fā)極，可控硅導(dǎo)通，C5上的儲(chǔ)能將通過(guò)線圈J1、常開(kāi)觸點(diǎn)、可控硅而流入B相，接觸器退出吸合狀態(tài)。如果接觸器是在釋放狀態(tài)，雖然也有觸發(fā)電流，但是常開(kāi)觸點(diǎn)不通，不能形成線圈電流，因而不會(huì)導(dǎo)致吸合。
對(duì)于大型接觸器，C5上的儲(chǔ)能必須足夠的大才能啟動(dòng)主線圈，這往往使C5的體積很大，因而不易實(shí)現(xiàn)，所以大型接觸器采用了原有各件皆保留，用增加一附加線圈和簡(jiǎn)單裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)電運(yùn)行，其示意圖如圖(2)。
在這種情況下圖(3)中的J1改為附加線圈，J2為主線圈。
在圖(2)中，1為動(dòng)鐵，2為靜鐵鐵芯，3為主線圈(J2)，4為在動(dòng)鐵上開(kāi)的孔，5為和孔4相通的淺槽，6為插入孔內(nèi)的柱形鐵芯，7為彈簧，在固定的厚板8的作用下使柱形鐵芯6壓入孔4內(nèi)，9為附加線圈(J1)，10為線圈內(nèi)的鐵芯。
圖(2)所示接觸器處于吸合狀態(tài)，柱形鐵芯6是壓入孔4內(nèi)的，由于6的阻檔作用，動(dòng)鐵1不能反彈向上運(yùn)動(dòng)，因而保持了吸合狀態(tài)。
如果需要接觸器釋放，按動(dòng)K1，線圈9(J1)通電，鐵芯10產(chǎn)生的吸力吸動(dòng)柱形鐵芯6，從而將6拔出孔4，這時(shí)動(dòng)鐵1由于彈簧的作用向上運(yùn)動(dòng)，由于靜鐵芯10的阻檔和限位，柱形鐵芯的末端將沿著槽5運(yùn)動(dòng)，接觸器釋放。開(kāi)槽5的目的是給柱形鐵芯6一個(gè)限定性軌道。按動(dòng)K2，主線圈3(J2)通電，動(dòng)鐵1向下運(yùn)動(dòng)，柱形鐵芯6又復(fù)落入槽4中，接觸器又自保吸合了。就這樣，按動(dòng)K2接觸器吸合，按動(dòng)K1接觸器釋放。
接觸器在吸合狀態(tài)時(shí)停電，圖(3)中的晶體管集電極電流觸發(fā)了可控硅，C3上的儲(chǔ)能將經(jīng)J1、常開(kāi)觸點(diǎn)、可控硅而放電(已如前述)，將柱形鐵芯6吸動(dòng)一下，動(dòng)鐵1由于彈簧的作用向上運(yùn)動(dòng)，接觸器退出吸合狀態(tài)。如接觸器原為釋放態(tài)，雖然晶體管也導(dǎo)通，可是由于常開(kāi)觸點(diǎn)不通，不會(huì)形成線圈J1的電流，因而接觸器仍然維持釋放狀態(tài)。
圖(1)圖(2)中的滑道，可以根據(jù)動(dòng)鐵1的運(yùn)動(dòng)方式不同，做成直線或弧線形狀。
圖(3)中的D1也可換成整流橋，雖然增加了元件，但可減小線包體積，吸合狀況可更穩(wěn)定一些。
接觸器如使用直流電源，圖(3)中的C1、C2可換成二電阻分壓，將整流橋ZL、D1去除之外，其余電路仍保留，機(jī)械部分和前述相同。
由于線圈通電時(shí)間較短，運(yùn)行期間線圈不耗電，通電時(shí)渦流所形成的發(fā)熱影響不大，所以對(duì)鐵芯材質(zhì)的要求不高，鐵芯除用常規(guī)的矽鋼片迭片外，用一體化的矽鋼、軟鐵等軟磁材料做成也可。
權(quán)利要求1.一種節(jié)約電能、可以機(jī)械自保持吸合的接觸器，其特征在于a、對(duì)于中小型接觸器，在動(dòng)鐵(或靜鐵)上開(kāi)有圖(1)9-14所示形狀的深槽滑道，從13到14逐漸增高，14比9高一臺(tái)階，在靜鐵(或動(dòng)鐵)上固定一可轉(zhuǎn)動(dòng)片6，其端部有柱形桿5，在彈簧8的作用下柱形桿5被壓入到滑道內(nèi)并略有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，其線圈J1受圖(3)電路中可控硅的控制；b、對(duì)于大型接觸器，在動(dòng)鐵(或靜鐵)上，或與其相連部位，開(kāi)有端部具有深孔的條形槽，如圖(2)4、5，在彈簧7的作用下，柱形鐵芯6被壓入到孔或槽內(nèi)，在圖(3)電路中可控硅的控制作用下，附加線圈J1通導(dǎo)所產(chǎn)生的吸力可以使柱形鐵芯6退出孔4；c、有一套在外電路停電時(shí)能夠觸發(fā)可控硅、使C5的儲(chǔ)電經(jīng)線圈J1形成電流從而導(dǎo)致接觸器釋放的電路，它由起濾波、檢測(cè)、延時(shí)作用的電容C3、電阻R2，單向閘門二極管D2，起穩(wěn)壓、保險(xiǎn)作用的穩(wěn)壓管W，供檢測(cè)、觸發(fā)可控硅的儲(chǔ)能電容C4，起電流放大作用的三極管，可控硅及驅(qū)動(dòng)線圈J1的儲(chǔ)能電容C5組成，在外電路停電時(shí)C4的儲(chǔ)能經(jīng)W、R2形成基極電流，由三極管放大后形成的集電極電流流向可控硅的觸發(fā)極，導(dǎo)致C5的儲(chǔ)能經(jīng)可控硅、J1形成線圈電流而吸動(dòng)鐵芯。
2.如權(quán)利要求1所述的滑道其特征是呈直線或弧線狀(側(cè)視)。
3.如權(quán)利要求1所述的各鐵芯，其特征是可以由矽鋼片迭成，也可由一體化軟磁材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的電路中半波整流管D1，其特征是也可以改為全波整流橋。
5.如權(quán)利要求1a所述的中小型接觸器，其特征是其控制按鈕只用一個(gè)K1。
6.如權(quán)利要求1所述的接觸器，其特征是在使用直流電源時(shí)可將C1C2改為二只分壓電阻，并取消整流橋和D1，電路其余部分皆保留，其機(jī)械部分和使用交流電源時(shí)相同。
專利摘要一種節(jié)約電能、可以機(jī)械自保持吸合的接觸器，它由動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、主線圈、附加線圈、柱形鐵芯等組成，電路失電時(shí)，在控制電路的作用下可以自行退出吸合狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01H51/00GK2039463SQ8721622
公開(kāi)日1989年6月14日 申請(qǐng)日期1987年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月8日
發(fā)明者毛榮之, 劉國(guó)正, 李延忠, 馬波 申請(qǐng)人:毛榮之, 劉國(guó)正