專利名稱：無功耗無噪聲吸持接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種接觸器，特別是一種無功耗無噪聲吸持接觸器，適合在機(jī)床電氣及自動控制線路中用它頻繁地接通和切斷交直流電路。
眾所周知，目前接觸器是利用電磁吸力及彈簧的反作用力配合動作，而使觸頭閉合與分?jǐn)嗟囊环N電器。它主要由電磁系統(tǒng)；觸頭系統(tǒng)；滅弧裝置；反作用力裝置等部分組成。它的工作原理是電磁線圈接通電源后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生足夠的吸力克服彈簧反作用力，將動鐵心向下吸合，帶動觸頭系統(tǒng)動作(閉合)。當(dāng)接觸器線圈斷電時(shí)，靜鐵心吸力消失，動鐵心在反作用力彈簧的作用下復(fù)位，同時(shí)帶動觸頭系統(tǒng)也復(fù)位(斷開)。
從以上接觸器的原理我們知道，接觸器的閉合是需線圈不斷地通上電源的。這一特性注定了現(xiàn)有接觸器的存在以下缺點(diǎn)1.線圈需耗一定能量，這種損耗是我們不需要的無功損耗。目的僅是為了達(dá)到控制用電設(shè)備，而作功的是電器設(shè)備本身。
2.由于銅損及渦流損耗(交流)，導(dǎo)致電磁系統(tǒng)發(fā)熱，為了考慮散熱性能，接觸器結(jié)構(gòu)不能太緊促，還需在外殼開些適當(dāng)?shù)纳峥?，造成制造工藝上的?fù)雜性。
3.由于使用不當(dāng)或電源電壓異常及電源性質(zhì)改變均有可能在很短時(shí)間內(nèi)燒壞線圈或使接觸器不能正常工作。
4.由于電磁系統(tǒng)發(fā)熱，為保證接觸器可靠工作，所加線圈電源性質(zhì)及額定電壓有著較嚴(yán)格要求。因此，每種產(chǎn)品不能直接互換，增加了產(chǎn)品的繁瑣，容易造成生產(chǎn)、使用管理上的混亂。
5.交流接觸器由于交變磁場與反作用彈簧的反作用力產(chǎn)生振動，造成不必要的噪聲。
6.交流接觸器為了減少渦流損耗及發(fā)熱，電磁系統(tǒng)鐵心必須采用硅鋼片沖壓鉚成，為了減少噪聲在兩靜、動鐵心吸合處截面，加兩只短路環(huán)，加短路環(huán)的結(jié)果，雖然減少了噪聲，但又增加了損耗及發(fā)熱(短路環(huán)相當(dāng)于一只閉合線圈)，使用硅鋼片沖壓及加短路環(huán)都使制造工藝復(fù)雜及成本較高。
此外由于現(xiàn)有接觸器復(fù)位僅靠反作用力彈簧在電磁線圈斷電時(shí)反作用力作用下復(fù)位。為了滅弧迅速，我們希望反作用力越大越好。又由于受到電磁吸力必須大于反作用力這一條件限制，反作用彈簧的力也就受到限制。所以現(xiàn)有接觸器很難作到迅速滅弧，造成觸頭壽命短的致命弱點(diǎn)，甚至有觸頭燒蝕線圈斷電后不能復(fù)位的現(xiàn)象(觸頭燒蝕后的粘結(jié)力大于彈簧的反作用力)，造成控制失靈。
基于上述，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種只需在接觸器閉合和復(fù)位時(shí)給線圈加一脈沖電能，閉合后無功耗、無噪聲鎖定，額定電壓范圍寬，動作靈敏，可靠性高，滅弧迅速，觸頭壽命長，制造工藝、控制線路簡單的節(jié)能接觸器。下面參照附圖
，對本實(shí)用新型進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖為本實(shí)用新型原理圖。
從圖中可以看出本實(shí)用新型由動永磁體1、線圈2、靜鐵芯3、反作用彈簧4等組成。本實(shí)用新型與現(xiàn)有接觸器根本區(qū)別在于采用了動永磁體1。工作原理是接觸器處于復(fù)位(斷開)狀態(tài)時(shí)，動永磁體1在反作用力彈簧4的作用下，使靜鐵心3和動永磁體1之間保持一定的間隙，使接觸器可靠斷開。擋按下AN啟動按鈕后，交流電源經(jīng)二極管D1正半周整流，通過線圈2使靜鐵心產(chǎn)生一個(gè)與動永磁體相吸引的直流磁場，克服反作用彈簧4的作用力與靜鐵心吸合，吸合后由于動永磁體與靜鐵心之間沒有了間隙，鐵心被永磁體磁化，松開啟動按鈕AN后反作用彈簧的反作用力已不能克服永磁體與鐵心的吸力，達(dá)到永磁吸持的目的。按下停止按鈕DN后，交流電源經(jīng)二極管D2負(fù)半周整流后，通過線圈2使靜鐵心產(chǎn)生一個(gè)與動永磁體相斥的直流磁場，此磁場排斥力，加上反作用彈簧的反作用力，使動永磁體迅速與靜動心離合，至此，完成啟動、無功耗吸持、停止的全部工作過程。
從以上原理我們知道，本實(shí)用新型接觸器啟動吸合時(shí)的吸引力，是動永磁體吸力與靜鐵心產(chǎn)生的直流磁場吸力之和，而停止時(shí)的復(fù)位力是反作用力彈簧的作用力加上永磁體與鐵心產(chǎn)生的直流磁場的排斥力，與原有接觸器相比在啟動時(shí)瞬間耗能相同情況下本實(shí)用新型啟動時(shí)的吸力和停止時(shí)的復(fù)位力，均是現(xiàn)有接觸器的2倍以上。因此能作到動作靈敏、控制可靠，閉合、斷開迅速；去弧快，大大延長觸頭使用壽命。吸持無噪聲、無能耗是本實(shí)用新型又一最大特點(diǎn)，以現(xiàn)有接觸器CJ10－40A為例，它的啟動能耗為230VA，吸磁能耗為32VA，如果按動作壽命10萬次，啟動時(shí)間為0.5秒，投入工作時(shí)間累計(jì)為2年，則它的總能耗為0.5秒啟動10萬次能耗，加上投入工作2年吸持能耗，計(jì)算式為230VA啟動功率×10萬次動作次數(shù)×0.5秒啟動時(shí)間＋32VA吸持功率×730×24小時(shí)投入工作時(shí)間＝啟動能耗3.194度＋吸持能耗560.64度＝563.834度(千瓦小時(shí))。本實(shí)用新型接觸器與CJ10－40A同等容量時(shí)，由于永磁體吸力與線圈磁場吸力相加，所以啟動能耗只需CJ10－40A二分之一，但本實(shí)用新型停止時(shí)也需耗一定的能量。停止與啟動兩次所耗能量等于CJ10－40A啟動一次的能量。由于本實(shí)用新型采用永磁體吸持，所以吸持能耗為0，則本實(shí)用新型啟動10萬次，投入工作二年，耗能僅為3.194度(千瓦小時(shí))與CJ10－40A相比耗能僅為0.57％，節(jié)能效果達(dá)94.3％，如果按我國投入工作的接觸器500萬只計(jì)算，全部換用本實(shí)用新型接觸器，每年可節(jié)約電能2803.2萬度(千瓦小時(shí))，相當(dāng)于一座1625千瓦發(fā)電廠的發(fā)電量！
權(quán)利要求1.一種由動永磁體1、線圈2、靜鐵芯3及反作用彈簧4、二級管D1、D2等構(gòu)成的無功耗、無噪聲吸持接觸器，其主要特征是采用了動永磁體1。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述其特征是二極管D1、D2反向并聯(lián)后接入線圈2，構(gòu)成啟動、停止、控制電路。
專利摘要本實(shí)用新型無功耗，無噪聲吸持接觸器是采用永磁吸持原理，將常規(guī)接觸器動鐵芯改成永磁體，配合反作用力裝置電磁系統(tǒng)，啟動和停止時(shí)，電磁系統(tǒng)產(chǎn)生與永磁磁場相吸或相斥的直流磁場，完成接觸器的閉合與復(fù)位。
文檔編號H01H51/00GK2077585SQ9020897
公開日1991年5月22日 申請日期1990年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月17日
發(fā)明者劉希成 申請人:劉希成