專利名稱:磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)式節(jié)電接觸器的制作方法
一種用于電力電氣控制系統(tǒng)的磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)式節(jié)電接觸器。
接觸器在電力電氣控制系統(tǒng)的用量巨大。過去傳統(tǒng)型的電磁保持式接觸器，無論是交流的、直流的或是稱作“無聲運(yùn)行”的，都是由電磁驅(qū)動(dòng)并靠電磁吸合力保持其處運(yùn)行狀態(tài)的。它們?cè)诒３直豢仉娐烽]合的運(yùn)行期間，都須消耗一定的電能，同時(shí)還往往產(chǎn)生噪聲或發(fā)熱;它們?cè)趩?dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊和振動(dòng)都很猛烈。
本發(fā)明磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)式節(jié)電接觸器的技術(shù)目的，主要是將過去傳統(tǒng)型接觸器在保持被控電路閉合的運(yùn)行期間所消耗的電能全都節(jié)省下來，同時(shí)在運(yùn)行期間本身既無任何聲音也不產(chǎn)生熱量;還將接觸器啟動(dòng)時(shí)的沖擊和振動(dòng)減小到令人滿意的程度。
結(jié)構(gòu)與工作原理本發(fā)明接觸器主要由磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[DT、CT]、脈沖電容器[C]、整流器[ZL]、主被動(dòng)不可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)[LG與LM或LB與BG]、和動(dòng)靜觸點(diǎn)組所構(gòu)成。(請(qǐng)見圖1和圖2結(jié)構(gòu)示意圖)。磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由電磁鐵定子[DT]和裝置在電磁鐵定子[DT]兩極掌間的永磁體轉(zhuǎn)子[CT]所構(gòu)成。主被動(dòng)不可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)，在圖1所示的一種中，是由與磁轉(zhuǎn)子[CT]同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿[LG]和可作軸向運(yùn)動(dòng)而不能旋轉(zhuǎn)的螺母[LM]所構(gòu)成;在圖2所示的一種中，是由與磁轉(zhuǎn)子[CT]同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋板[LB]和與之相配合的活動(dòng)觸點(diǎn)聯(lián)動(dòng)擺桿[BG]所構(gòu)成。
本發(fā)明接觸器的驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)，從根本上不同于過去的傳統(tǒng)型接觸器，是一種創(chuàng)造。
本發(fā)明接觸器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理(見圖3驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理示意圖)是，在電磁鐵定子[DT]未勵(lì)磁的條件下，由于永磁體轉(zhuǎn)子[CT]的磁力作用，CT必在DT的兩極掌之間處圖3A所示的位置狀態(tài)。我們稱這狀態(tài)為永磁體轉(zhuǎn)子[CT]的第一保持狀態(tài)。當(dāng)我們?cè)贒T的勵(lì)磁線圈[L]中通一正向直流電源，并使DT產(chǎn)生的電磁極性與CT的磁極性相同(如圖3B所示)時(shí)，CT會(huì)按圖中箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至達(dá)到如圖3C所示CT的磁極性與DT的電磁極性相異時(shí)為止。當(dāng)CT在DT兩極掌間處于如圖3C所示的狀態(tài)時(shí)，我們將DT的勵(lì)磁電源解除，DT的電磁力消失之后，由于CT的磁力作用，CT在DT兩極掌間的相對(duì)位置狀態(tài)，仍保持(如圖3C所示)不變。我們稱這種狀態(tài)為CT的第二保持狀態(tài)。
在CT處第二保持狀態(tài)下，我們?cè)俳oDT的勵(lì)磁線圈[L]通一反向直流電源，即使DT產(chǎn)生的電磁極性如圖3D所示與處于第二保持狀態(tài)的CT的磁極性相同，CT就會(huì)按圖3D中箭頭所示的方向返轉(zhuǎn)，直至達(dá)到如圖3E所示的CT的磁極性與DT的電磁極性相異時(shí)為止。我們除去DT的勵(lì)磁電源，使DT的電磁力消失之后，CT在DT兩極掌間的相對(duì)位置狀態(tài)仍保持(如圖3E所示的)不變。-這狀態(tài)又是CT的第一保持狀態(tài)?！@磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過如前所述的一套主被動(dòng)不可逆?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)變換其工作位置狀態(tài)，便可實(shí)現(xiàn)和完成接觸器閉合或分?jǐn)啾豢仉娐返穆毮?。這里，一般是利用CT的第二保持狀態(tài)來作閉合，而利用CT的第一保持狀態(tài)來作分?jǐn)唷?br>設(shè)計(jì)時(shí)，CT往返的轉(zhuǎn)角須小于180°，一般取在120°～160°之間，以便獲得較小的啟動(dòng)時(shí)間常數(shù)和盡可能高的動(dòng)作靈敏度。
本發(fā)明接觸器活動(dòng)觸點(diǎn)的行程，當(dāng)CT的轉(zhuǎn)角確定之后，在圖1所示的一種中，系由相配合的螺桿[LG]和螺母[LM]的螺距來決定;在圖2所示的一種中，系由相配合的螺旋板[LB]和擺桿[BG]的導(dǎo)程來決定，并且通過相應(yīng)機(jī)構(gòu)的適當(dāng)調(diào)整，可以將其行程擴(kuò)大或縮小。
由于本發(fā)明接觸器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有如上所述的工作位置狀態(tài)自保持功能，所以，它在實(shí)用中只是在驅(qū)動(dòng)其職能執(zhí)行系統(tǒng)-活動(dòng)觸點(diǎn)變換工作位置狀態(tài)時(shí)，才需要幾乎只是一瞬間的勵(lì)磁電能，而在保持其處一種工作狀態(tài)期間，不需要、也就不消耗電能。
這里提供一瞬時(shí)單向脈沖勵(lì)磁電能的簡(jiǎn)單易行的方法，就是在勵(lì)磁電路中串聯(lián)一只電容器[C]。請(qǐng)見圖4。在轉(zhuǎn)換開關(guān)K撥向a時(shí)，C經(jīng)過勵(lì)磁線圈[L]充電，使DT獲得一正向脈沖勵(lì)磁電流;CT作正向轉(zhuǎn)動(dòng)。在C所充電壓上升到電源電壓之后，C的充電過程結(jié)束，L中不再有電流。此后，我們將轉(zhuǎn)換開關(guān)K撥向b，C便通過L放電，DT的L中流過一反向勵(lì)磁電流，使CT作反向轉(zhuǎn)動(dòng)。待C中所充電能放完之后，L中便不再有電流。
本發(fā)明接觸器與現(xiàn)有的我們稱之為電磁保持式的接觸器相比，所獨(dú)具的優(yōu)異特點(diǎn)和性能是1.超級(jí)節(jié)能特性。
本發(fā)明接觸器只在啟動(dòng)的一瞬間需要一脈沖電能，而且由于該接觸器沒有復(fù)位彈簧，啟動(dòng)時(shí)所需要的能量消耗就很小;啟動(dòng)之后，在保持被控電路閉合(或分?jǐn)?的運(yùn)行期間，根本就不消耗電能。
2.啟動(dòng)沖擊、振動(dòng)小。
由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒有碰撞部件或部位，所以，啟動(dòng)時(shí)除了觸點(diǎn)組的一點(diǎn)很小的接觸聲響之外，沒有其他沖擊、振動(dòng)的聲響。
3.運(yùn)行期間無噪聲。
在保持被控電路閉合(或分?jǐn)?的運(yùn)行期間，由于本身不消耗電能，而是靠著驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)的工作位置狀態(tài)自保持運(yùn)行，所以也就沒有產(chǎn)生噪聲的條件和因素。
4.運(yùn)行其間勵(lì)磁系統(tǒng)不發(fā)熱。
運(yùn)行期間勵(lì)磁系統(tǒng)不消耗電能，也就沒有熱量產(chǎn)生。
5.交、直流可變通適用。
就同一只本發(fā)明接觸器，既適用于交流電源，也適用于直流電源。
6.對(duì)電源電壓變化幅度的適應(yīng)范圍很寬。
活動(dòng)觸點(diǎn)工作位置(閉合或分?jǐn)?的轉(zhuǎn)換，是通過改變勵(lì)磁脈沖電流的方向來實(shí)現(xiàn)的，所以，電源電壓在相當(dāng)大的一個(gè)范圍內(nèi)變化，對(duì)本發(fā)明接觸器的職能性工作性能，沒有多大影響，尤其是高于標(biāo)稱工作電壓值的電源電壓的變化。在所用電器元件的耐壓允許的前提下，高達(dá)標(biāo)稱工作電壓1.5～2倍的電源電壓變化，或低于標(biāo)稱工作電壓50%的電源電壓變化，它都能適應(yīng)。
7.耐沖擊、耐振動(dòng)性能好。
由于在傳動(dòng)系統(tǒng)采用了主被動(dòng)不可逆機(jī)構(gòu)，所以，其活動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)的接合，絕不會(huì)因受外因造成的機(jī)械沖擊或振動(dòng)而松動(dòng)或跳開。
8.密封防塵、防爆性能好。
由于運(yùn)行中不產(chǎn)生熱量，所以給密封、防塵、防爆創(chuàng)造了條件。
9.適用領(lǐng)域廣泛。
由于獨(dú)具的前述8項(xiàng)優(yōu)異特點(diǎn)和性能，其不僅適用于電磁保持式接觸器所適用的全部領(lǐng)域，而且還將在實(shí)用中，為接觸器的應(yīng)用，開拓出前所未有的更廣闊的技術(shù)領(lǐng)域：
-尤其是過去的電磁保持式接觸器無法涉及的，要求超低耗能、安靜和不允許有熱量產(chǎn)生的領(lǐng)域。
本中的符號(hào)和代號(hào)分別是DT-電磁鐵定子;
L-電磁鐵勵(lì)磁線圈;
CT-永磁體轉(zhuǎn)子;
C-脈沖電容器;
ZL-整流器;
LG-主動(dòng)螺桿;
LM-被動(dòng)螺母;
LB-主動(dòng)螺旋板;
BG-被動(dòng)擺桿;
N、S-磁極;
JCZ-磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)式節(jié)電接觸器;
JCZ1、2-磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)式節(jié)電接觸器觸點(diǎn);
JX-小型繼電器;
JX1、3-小型繼電器常開(動(dòng)合)觸點(diǎn);
JX2-小型繼電器常閉(動(dòng)斷)觸點(diǎn);
K-單刀雙擲開關(guān);
ANQ-啟動(dòng)按鈕;
ANT-停止按鈕;
～-交流電源。
實(shí)施例1.單刀雙擲開關(guān)控制方法請(qǐng)見圖4。當(dāng)K撥向a時(shí)，由于C的充電，給本發(fā)明接觸器JCZ提供一正向脈沖勵(lì)磁電源，JCZ作正向驅(qū)動(dòng)使常開(動(dòng)合)觸點(diǎn)閉合(如同過去的傳統(tǒng)型接觸器吸合);當(dāng)K撥向b時(shí)，C放電，給JCZ提供一反向脈沖勵(lì)磁電源，JCZ作反向驅(qū)動(dòng)使閉合的常開觸點(diǎn)分?jǐn)?如同過去傳統(tǒng)型接觸器釋放)。
2.按鈕開關(guān)控制方法請(qǐng)見圖5。按動(dòng)啟動(dòng)按鈕ANQ，C充電，JCZ閉合，同時(shí)JCZ1接通，使C在ANQ松開之后仍處在充電狀態(tài)。需要JCZ分?jǐn)鄷r(shí)，只要按動(dòng)ANT，使C的充電電路切斷，而使C通過JCZ的L放電便可。
3.小型繼電器配合控制方法請(qǐng)見圖6。這種控制方法，可使本發(fā)明接觸器與過去的電磁保持式接觸器，在實(shí)用方式和方法上具有相同的效果和功能。JX啟動(dòng)，JX2斷開，JX1接通，在C充電中JCZ閉合;JX釋放，JX1斷開，JX2接通，在C放電中JCZ分?jǐn)?。這就實(shí)現(xiàn)了當(dāng)電源停供時(shí)JCZ也自行分?jǐn)嗟墓δ堋?br>權(quán)利要求
1.一種用于電力電氣控制系統(tǒng)的磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)式節(jié)電接觸器，其特征在于它是由磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、主被動(dòng)不可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)、靜動(dòng)觸點(diǎn)組、脈沖電容器和整流器所構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的節(jié)電接觸器，其特征在于所述的磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由電磁鐵定子[DT]和裝置在這電磁鐵定子[DT]兩極掌間的永磁體轉(zhuǎn)子[CT]所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的節(jié)電接觸器，其特征在于所述的主被動(dòng)不可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)，由永磁體轉(zhuǎn)子[CT]帶動(dòng)的一端[LG或LB]為主動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作的一端[LM或BG]為被動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且這一傳動(dòng)功能上的主被動(dòng)關(guān)系不可互逆。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的節(jié)電接觸器，其特征在于所述的脈沖電容器[C]與電磁鐵定子[DT]的勵(lì)磁線圈[L]相串聯(lián)。
5.一種用于電力電氣控制系統(tǒng)的磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)式節(jié)電接觸器，其特征在于該接觸器只在驅(qū)動(dòng)的一瞬間需要并消耗一脈沖電能，而在其保持被控電路閉合或分?jǐn)嗟倪\(yùn)行期間不需要、也不消耗電能。
專利摘要
一種用于電力電氣控制系統(tǒng)的磁轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)式節(jié)電接觸器。
文檔編號(hào)H01H53/06GK86107007SQ86107007
公開日1987年12月16日 申請(qǐng)日期1986年10月29日
發(fā)明者鄭傳圣 申請(qǐng)人:青州市萬家通用電器廠, 山東省益都縣發(fā)展科學(xué)技術(shù)聯(lián)合公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan