專利名稱：無弧分斷可通訊接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種電器產(chǎn)品，特別涉及一種無弧分斷可通訊接觸器。
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)水平的提高，對接觸器的性能提出了更高的要求，研制多功能、高性能的接觸器已成為發(fā)展方向。由于機械結(jié)構(gòu)的不斷改進、完善和新材料的逐漸應用，交流接觸器的機械壽命已達1000至1500萬次。解決接觸器觸頭的電壽命已是提高交流接觸器整體壽命的關(guān)鍵。影響觸頭電壽命的幾個主要因素是觸頭材料、吸合時碰撞引起的二次彈跳產(chǎn)生的電磨損和分斷時產(chǎn)生電弧對觸頭的燒損等等。目前，國內(nèi)外許多生產(chǎn)廠家都在采取各種方法提高觸頭電壽命。例如，選用更耐弧的材料、改進滅弧罩、采用電子線路實現(xiàn)吸反力最佳配合減少觸頭在吸合過程中的二次彈跳等等，但是這些措施都未能有效地解決根本問題即一方面未能解決觸頭斷開時產(chǎn)生的電弧對觸頭的燒損，從而不能大幅度提高電壽命，另一方面沒有雙向通訊功能，不能滿足當前工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)發(fā)展的迫切需要。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能解決觸頭斷開時產(chǎn)生的電弧對觸頭的燒損問題，且具有雙向通訊功能的無弧分斷可通訊接觸器。
本實用新型的技術(shù)解決方案如下無弧分斷可通訊接觸器的結(jié)構(gòu)是，無弧分斷可通訊接觸器是由交流接觸器CJ與控制箱(1)內(nèi)的電路連接而成。控制箱(1)的正面板上裝有延時調(diào)節(jié)波段開關(guān)(2)，側(cè)面板上裝有通訊接口插座(3)、工作狀態(tài)指示燈(4)和控制接線端子(5)。交流接觸器CJ由接觸器外殼(6)和接觸器滅弧罩(7)組成，接觸器外殼上裝有激磁線圈端子(8)和橋式雙斷點主觸頭的接線端子(9)，接觸器滅弧罩內(nèi)有滅弧室，滅弧室內(nèi)有分割電弧的柵片，滅弧罩上開有滅弧室的噴弧孔(10)。交流接觸器CJ與控制箱(1)內(nèi)電路的連接關(guān)系是接觸器主回路L1、L2、L3上耦連著電流互感器CT1、CT2、CT3，電流互感器的輸出分別接電流檢測電路ITC的輸入端，ITC的輸出端接由A/D轉(zhuǎn)換器、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和單片機組成的單片機主控電路MC的輸入端，MC接通訊接口DCP和通斷控制電路KC,MC的輸出端接執(zhí)行電路SC的輸入端，DCP與現(xiàn)場總線連接，SC的輸出端與執(zhí)行單元SD和PTC控制電路RM的輸入端連接，SD的輸出端連接CJ的線圈端子，KC的輸入端接主令電器MK，穩(wěn)壓電源P分別連接主回路的L1、零線N、ITC和MC,PTC控制電路RM的輸出分別接CJ的觸頭的接線端。
PTC控制電路RM的一種形式是，RM包括三個相同的單相PTC繼電控制電路，其中一相PTC繼電控制電路的連接關(guān)系是，兩個正溫度系數(shù)電阻PTC與兩個繼電器接點J分別串聯(lián)后再與另一個繼電器接點J并聯(lián)，組成一個串并聯(lián)電路，該電路的一端再串接另一個正溫度系數(shù)電阻PTC后接接觸器CJ的一相觸點的一端，串并聯(lián)電路的另一端接接觸器CJ的一相觸點的另一端，其它兩相的連接關(guān)系與第一相相同。
PTC控制電路RM的另一種形式是，RM包括三個相同的單相PTC繼電控制電路，其中一相PTC繼電控制電路的連接關(guān)系是，正溫度系數(shù)電阻PTC與繼電器接點J串聯(lián)后再與另一個繼電器接點J并聯(lián)，并聯(lián)后的電路再串聯(lián)另一個正溫度系數(shù)電阻PTC形成一個并串聯(lián)電路，兩個相同的并串聯(lián)電路再并聯(lián)后的兩端分別與接觸器CJ的一相觸點的兩端連接。
上述在PTC控制電路RM中，可并聯(lián)2～10個繼電器接點J和正溫度系數(shù)電阻PTC串聯(lián)后的電路，再與另一個繼電器接點J并聯(lián)。
上述在PTC控制電路RM中，可有2～10個由正溫度系數(shù)電阻PTC與繼電器接點J連接成的相同的串并聯(lián)電路相并聯(lián)。
上述PTC控制電路RM中繼電器接點J也可采用固態(tài)開關(guān)元件K或二者混合使用。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點無弧分斷可通訊接觸器除保留傳統(tǒng)接觸器的功能外，還具有以下特點1、本實用新型采用單片微型計算機檢測控制電路，實現(xiàn)在首相電流接近過零時，分斷接觸器觸頭，使首先分斷的觸頭電流盡可能小。
2、本實用新型中采用PTC控制電路，可實現(xiàn)接觸器觸頭的無弧分斷。
3、本實用新型可采用內(nèi)并聯(lián)繼電控制電路、內(nèi)并聯(lián)固態(tài)開關(guān)元件控制電路、外并聯(lián)繼電控制電路和外并聯(lián)固態(tài)開關(guān)元件控制電路，保證電路可靠斷開。
4、本實用新型設有通訊接口，采用通訊技術(shù)，實現(xiàn)接觸器在現(xiàn)場總線中與計算機可進行運行參數(shù)的雙向通訊，并可接受計算機遠程通斷指令。
附圖的圖面說明如下

圖1是本實用新型無弧分斷可通訊接觸器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型無弧分斷可通訊接觸器的控制箱與交流接觸器電路連接關(guān)系原理圖；圖3是本實用新型PTC內(nèi)并聯(lián)繼電控制電路原理圖；圖4是本實用新型PTC內(nèi)并聯(lián)固態(tài)開關(guān)元件控制電路原理圖；圖5是本實用新型PTC外并聯(lián)繼電控制電路原理圖；圖6是本實用新型PTC外并聯(lián)固態(tài)開關(guān)元件控制電路原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進一步詳述圖1為250A無弧分斷可通訊接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖，無弧分斷可通訊接觸器是由含有單片機和PTC元件的控制箱(1)連接交流接觸器CJ構(gòu)成?？刂葡?1)的正面板上裝有延時調(diào)節(jié)波段開關(guān)(2)，側(cè)面板上裝有通訊接口插座(3)、工作狀態(tài)指示燈(4)和控制接線端子(5)，交流接觸器CJ由接觸器外殼(6)和接觸器滅弧罩(7)組成，接觸器外殼上裝有激磁線圈端子(8)和橋式雙斷點主觸頭的接線端子(9)，接觸器滅弧罩內(nèi)有六個滅弧室，滅弧室內(nèi)有若干個分割電弧的柵片，滅弧罩上開有六個滅弧室的噴弧孔(10)。
控制箱(1)內(nèi)的電路與交流接觸器CJ的連接關(guān)系如圖2所示，接觸器主回路L1、L2、L3耦連有電流互感器CT1、CT2、CT3,CT1、CT2、CT3的輸出端口分別接到電流檢測電路ITC的1、2、3、4、5、6端，ITC的8端與MC的2端相接，MC由A/D轉(zhuǎn)換器、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和單片機組成，MC的5端與通訊接口DCP的1端相連，DCP的2端與現(xiàn)場總線IB相連，MC的1端與執(zhí)行電路SC的1端相連接，執(zhí)行電路SC的2端與執(zhí)行單元SD的2端相連接，SD的1端連接接觸器CJ的線圈端子。MC的4端與通斷控制電路KC的2端相連，KC的1端與主令電器MK相連。穩(wěn)壓電源P的1端和2端分別連接主回路的L1和零線N。P的3端和4端分別與ITC的7端和MC的3端相連。專門設計的PTC控制電路RM的1、2、3、4、5、6端分別接CJ的1、2、3、4、5、6端，RM的7端與SC的3端相連。
PTC控制電路RM的第一種實施形式如圖3所示，RM包括三個相同的單相PTC內(nèi)并聯(lián)繼電控制電路，圖中的1、2、3、4、5、6端即為圖2中RM的1、2、3、4、5、6端。下面以其中一相PTC內(nèi)并聯(lián)繼電控制電路為例進行說明。正溫度系數(shù)電阻PTC12、PTC13與繼電器接點J12、J13分別串聯(lián)后再與繼電器接點J11并聯(lián)組成串并聯(lián)電路，該電路的R11端接正溫度系數(shù)電阻PTC11的左端，PTC11的右端接圖2中CJ的1端；該電路的R12端接圖2中CJ的2端。其它兩相的連接關(guān)系與此相同。
PTC控制電路RM的第二種實施形式如圖4所示，RM包括三個相同的單相PTC內(nèi)并聯(lián)固態(tài)開關(guān)元件內(nèi)并聯(lián)控制電路，圖中的1、2、3、4、5、6端即為圖2中RM的1、2、3、4、5、6端。下面以其中一相PTC內(nèi)并聯(lián)固態(tài)開關(guān)元件控制電路為例進行說明。正溫度系數(shù)電阻PTC42、PTC43分別與固態(tài)開關(guān)元件K42、K43串聯(lián)后再與固態(tài)開關(guān)元件K41并聯(lián)組成串并聯(lián)電路，該電路的R41端接正溫度系數(shù)電阻PTC41的左端，PTC41的右端接圖2中CJ的1端；該電路的R42端接圖2中CJ的2端。其它兩相的連接關(guān)系與此相同。
PTC控制電路RM的第三種實施形式如圖5所示，RM包括三個相同的單相PTC外并聯(lián)繼電控制電路，圖中的1、2、3、4、5、6端即為圖2中RM的1、2、3、4、5、6端。下面以其中一相PTC外并聯(lián)繼電控制電路為例進行說明。正溫度系數(shù)電阻PTC73與繼電器接點J73串聯(lián)后與繼電器接點J71并聯(lián)，然后再與正溫度系數(shù)電阻PTC71串聯(lián)形成一個并串聯(lián)電路；正溫度系數(shù)電阻PTC74與繼電器接點J74串聯(lián)后與繼電器接點J72并聯(lián)，并聯(lián)后再與正溫度系數(shù)電阻PTC72串聯(lián)形成另一個并串聯(lián)電路，兩個并串聯(lián)電路再并聯(lián)后的R71端接圖2中CJ的1端；再并聯(lián)后的R72端接圖2中CJ的2端。其它兩相的連接關(guān)系與此相同。
PTC控制電路RM的第四種實施形式如圖6所示，RM包括三個相同的單相PTC外并聯(lián)固態(tài)開關(guān)元件控制電路，圖中的1、2、3、4、5、6端即為圖2中RM的1、2、3、4、5、6端。下面以其中一相PTC外并聯(lián)固態(tài)開關(guān)元件控制電路為例進行說明。正溫度系數(shù)電阻PTC103與固態(tài)開關(guān)元件K103串聯(lián)后與固態(tài)開關(guān)元件K101并聯(lián)，然后再與正溫度系數(shù)電阻PTC101串聯(lián)形成一個并串聯(lián)電路；正溫度系數(shù)電阻PTC104與固態(tài)開關(guān)元件K104串聯(lián)后與固態(tài)開關(guān)元件K102并聯(lián)，然后再與正溫度系數(shù)電阻PTC102串聯(lián)形成另一個并串聯(lián)電路，兩個并串聯(lián)電路再并聯(lián)后的R101端接圖2中CJ的1端；再并聯(lián)后的接點R102接圖2中CJ的2端。其它兩相的連接關(guān)系與此相同。
工作原理是當接觸器接到分斷指令時，單片機主控電路MC通過電流檢測電路ITC得到采樣信號，經(jīng)分析判斷在接近電流過零點時控制執(zhí)行電路SC和執(zhí)行單元SD分斷主電路；由PTC控制電路RM吸收主電路能量，實現(xiàn)無弧分斷；單片機通過通訊接口DCP與工業(yè)現(xiàn)場總線IB實現(xiàn)運行參數(shù)的雙向數(shù)據(jù)通訊。-
權(quán)利要求1.一種無弧分斷可通訊接觸器，是在控制箱(1)的正面板上裝有延時調(diào)節(jié)波段開關(guān)(2)，側(cè)面板上裝有通訊接口插座(3)、工作狀態(tài)指示燈(4)和控制接線端子(5)，交流接觸器CJ由接觸器外殼(6)和接觸器滅弧罩(7)組成，接觸器外殼上裝有激磁線圈端子(8)和橋式雙斷點主觸頭的接線端子(9)，接觸器滅弧罩內(nèi)有滅弧室，滅弧室內(nèi)有分割電弧的柵片，滅弧罩上開有滅弧室的噴弧孔(10)，其特征在于無弧分斷可通訊接觸器是由交流接觸器CJ與控制箱(1)內(nèi)的電路連接而成，其連接關(guān)系是接觸器主回路L1、L2、L3上耦連著電流互感器CT1、CT2、CT3，電流互感器的輸出分別接電流檢測電路ITC的輸入端，ITC的輸出端接由A/D轉(zhuǎn)換器、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和單片機組成的單片機主控電路MC的輸入端，MC的輸出端接通訊接口DCP、執(zhí)行電路SC和通斷控制電路KC的輸入端，DCP的輸出端與現(xiàn)場總線連接，SC的輸出端與執(zhí)行單元SD和PTC控制電路RM的輸入端連接，SD的輸出端連接CJ的線圈端子，KC的輸出端接主令電器MK，穩(wěn)壓電源P分別連接主回路的L1、零線N、ITC和MC,PTC控制電路RM的輸出分別接CJ的觸頭的接線端。
2.按照權(quán)利要求1所說的無弧分斷可通訊接觸器，其特征在于PTC控制電路RM的一種形式是，RM包括三個相同的單相PTC繼電控制電路，其中一相PTC繼電控制電路的連接關(guān)系是，兩個正溫度系數(shù)電阻PTC與兩個繼電器接點J分別串聯(lián)后再與另一個繼電器接點J并聯(lián)，組成一個串并聯(lián)電路，該電路的一端再串接另一個正溫度系數(shù)電阻PTC后接接觸器CJ的一相觸點的一端，串并聯(lián)電路的另一端接接觸器CJ的一相觸點的另一端，其它兩相的連接關(guān)系與第一相相同。
3.按照權(quán)利要求1所說的無弧分斷可通訊接觸器，其特征在于PTC控制電路RM的一種形式是，RM包括三個相同的單相PTC繼電控制電路，其中一相PTC繼電控制電路的連接關(guān)系是，正溫度系數(shù)電阻PTC與繼電器接點J串聯(lián)后再與另一個繼電器接點J并聯(lián)，并聯(lián)后的電路再串聯(lián)另一個正溫度系數(shù)電阻PTC形成一個并串聯(lián)電路，兩個相同的并串聯(lián)電路再并聯(lián)后的兩端分別與接觸器CJ的一相觸點的兩端連接。
4.按照權(quán)利要求2所說的無弧分斷可通訊接觸器，其特征在于在PTC控制電路RM中，可并聯(lián)2～10個繼電器接點J和正溫度系數(shù)電阻PTC串聯(lián)后的電路，再與另一個繼電器接點J并聯(lián)。
5.按照權(quán)利要求3所說的無弧分斷可通訊接觸器，其特征在于在PTC控制電路RM中，可有2～10個由正溫度系數(shù)電阻PTC與繼電器接點J連接成的相同的串并聯(lián)電路相并聯(lián)。
6.按照權(quán)利要求2至5所說的無弧分斷可通訊接觸器，其特征在于PTC控制電路RM中繼電器接點J也可采用固態(tài)開關(guān)元件K或二者混合使用。
專利摘要一種無弧分斷可通訊接觸器,其主要技術(shù)特征是它由交流接觸器CJ與控制箱內(nèi)的電路連接而成,控制箱內(nèi)的電路包括電流檢測電路、單片機主控電路、通訊接口、執(zhí)行電路、執(zhí)行單元、穩(wěn)壓電源、PTC控制電路。PTC控制電路和執(zhí)行單元分別與接觸器的觸頭端子連接。該接觸器除保留傳統(tǒng)接觸器功能外還可實現(xiàn)無弧分斷,且可進行運行參數(shù)的雙向通訊,并可接受計算機遠程通斷指令。
文檔編號H01H9/54GK2456301SQ0026636
公開日2001年10月24日 申請日期2000年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月28日
發(fā)明者陸儉國, 王曉宏, 郭卉, 張云峰, 李志剛 申請人:河北工業(yè)大學