專利名稱：一體化無聲節(jié)能接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于低壓電器裝置，特別是采用一體化電路封裝的交流接觸器無聲節(jié)電運行系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)改進裝置。
通常交流接觸器的電磁操作線圈使用交流運行時，對于中大容量(功率)的交流接觸器消耗有功功率達數(shù)十瓦到一百多瓦，其中鐵心損耗占65～75％，短路環(huán)損耗占25～30％，線圈銅耗占3～5％，而且噪聲大、溫升高。采用直流運行時，可以消除鐵損、短路環(huán)能耗，降低溫升，減少噪音，減少銅耗。實踐表明，節(jié)電效果可達90％以上。國務(wù)院國發(fā)(81)第56號文發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于節(jié)約用電指令(節(jié)電指令第二號)》，要求額定電流100A以上的交流接觸器應(yīng)采用無聲節(jié)電運行裝置。
目前采用的無聲節(jié)能接觸器產(chǎn)品繁多有外附式節(jié)能接觸器，電容式無聲運行接觸器，有變壓器式節(jié)能接觸器，以及消聲節(jié)能接觸器。這些直流運行的交流接觸器仍然在不同程度上存在著體積大，元件多，成本高，調(diào)整不方便，使用輔助觸頭多，容易損壞等等一些缺點。
本實用新型的目的是要克服上述在結(jié)構(gòu)上和電路上的缺點，提供一種節(jié)能效果好，性能更加穩(wěn)定可靠，成本更低，不需要任何調(diào)整的一體化封裝結(jié)構(gòu)的直流操作無聲節(jié)能裝置。
本實用新型的一體化無聲節(jié)能接觸器，利用現(xiàn)有的交流接觸器的基本機械結(jié)構(gòu)，在采用固定鐵心，銜鐵，線圈，接線樁頭和整流電路的同時，把控制吸合和吸持的整流電路一體化封裝在線圈的線包之中，不需任何調(diào)整，與整流電路相連接的經(jīng)濟電阻直接接裝在接線樁頭的本體上，實現(xiàn)一體化結(jié)構(gòu)(比現(xiàn)有將整流元件板另裝于骨架上的一體化接觸器更安全可靠)。經(jīng)濟電阻與一個外設(shè)的常開觸頭CJ相串聯(lián)，它們再與起動按鈕相并聯(lián)，從而實現(xiàn)起動吸合電流往吸持電流從大到小的過渡，達到節(jié)電的目的。經(jīng)濟電阻起限流作用，其阻值根據(jù)吸持電流的需要來選擇。為了進一步節(jié)約電能，還可以增加一個換向二極管，吸持電流的供電便從全波整流改變?yōu)閺陌氩ㄕ鞯玫?，省去現(xiàn)有技術(shù)中通常采用的常閉觸頭，這樣，切換速度快，穩(wěn)定性高，同時改善了性能。
在電機運行使用三相四線制的情況下，可以采用三相正半波整流，吸合電流從三相線電壓取出，經(jīng)過負載后通向零線。如果零線不用或未設(shè)零線，可以通過在回流線端與各相線並接三個阻值均衡的電阻，形成人為零點，此時的吸持電流為單相相電壓供電，電壓更低。
現(xiàn)將本實用新型的效果簡述如下1、線路簡化、元件少，實現(xiàn)了一體化封裝，提高了穩(wěn)定性，而且安裝調(diào)試，操作使用更加方便。特別適合于現(xiàn)有交流接觸器的更新或改裝。
2、吸合／吸持的電壓比大，提高節(jié)能效果。
3、工作電流具有連續(xù)直流波形，電磁力穩(wěn)定，吸合時沖擊力小，噪音小，起動安匝數(shù)少，可以節(jié)省銅材。
4、采用換向二極管時，從吸合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到吸持狀態(tài)自動進行，從而省去了現(xiàn)有節(jié)能接觸器使用的常閉輔助觸頭，避免了使用常閉輔助觸頭時帶來了種種弊病如常閉觸頭斷開過早，造成吸合失敗，會引起觸頭燒壞，主觸頭熔焊，燒壞電機；常閉觸頭斷開過遲，則造成觸頭磨損，使壽命降低。此外，觸頭的調(diào)節(jié)常常很難掌握到恰如其分。
5、經(jīng)濟電阻是發(fā)熱元件，起限流作用，將其置于接線樁頭的本體表面上，更換極其方便，散熱情況好，不影響線圈的溫升。
以下結(jié)合本實用新型的實施例附圖進行說明

圖1是一體化無聲節(jié)能接觸器的外形結(jié)構(gòu)示意圖圖2是直流電路在線圈中的封裝結(jié)構(gòu)示意圖圖3是A－A向剖視示意圖圖4是電路結(jié)構(gòu)的實施方案之一圖5是方案之一的吸合直流電壓的波形圖圖6是電路結(jié)構(gòu)的實施方案之二圖7是電路結(jié)構(gòu)的實施方案之三圖8是電路結(jié)構(gòu)的實施方案之四圖9是電路結(jié)構(gòu)的實施方案之五圖1所示的結(jié)構(gòu)，虛線部分為現(xiàn)有技術(shù)中的交流接觸器結(jié)構(gòu)，實線部分為本實用新型的組成內(nèi)容。固定鐵心1，銜鐵2等是現(xiàn)有技術(shù)，線圈3連在骨架上，一起安裝在鐵心上，骨架與接線樁頭5連接，經(jīng)濟電阻4安裝在接線樁頭5表面的凹槽內(nèi)，整流電路(板)6封裝在線圈3的線包之中，如圖2、圖3所示，它位于線圈3的一側(cè)。
圖4的電路結(jié)構(gòu)方案表明，交流電源從三相四線取得，經(jīng)由整流二極管D1、D2、D3組成的三相零式整流電路整流，從a點輸出高直流吸合電壓uQ，按下啟動按鈕QA，直流電流流過啟動按鈕QA，停止按鈕TA，直流工作線圈CJ再去零線，銜鐵吸合后，自保持常開輔助觸頭CJ閉合，接通負載D，完成起動工作；松開啟動按鈕QA，a點直流回路斷開，又被換向二極管D5反向截止，這時由A相，D3和零線構(gòu)成單相半波整流電路，直流電流從b點輸出，經(jīng)自保護常開輔助觸頭CJ，經(jīng)濟電阻R，停止按鈕TA，至直流工作線圈CJ去零線構(gòu)成回路，使銜鐵維持吸持狀態(tài)，保證了負載D的正常工作。
D4是續(xù)流二極管，在后半周時起續(xù)流作用，它與停止按鈕TA，直流工作線圈CJ構(gòu)成回路，需要使負載D停止工作時，只要按動停止按鈕TA，直流工作線圈CJ立即動作，切斷回路，負載D斷開電源。
不接零線時，如圖4中虛線所示可以加接三個均衡電阻R1、R2、R3，形成人為零點。
圖4電路中的吸合電壓uQ＝1.17uQ，吸合功率PQ＝uQ／RC＝(1.17uφ)2／RC；吸持電壓ub＝045uQ，吸持功率Pb＝ub／R＋RC＝0.45uφ／R＋RC。電路的吸合／吸持電壓比K＝uQ／ub＝1.17uφ／0.45uφ＝2.6。其K值比單相、二相整流電路所獲得的都大。波形都好，比其他三相半波整流電路性能都更加優(yōu)越。其波形如圖5所示。
圖6電路結(jié)構(gòu)中的交流電源取自任意二相(～380V)，也可以從任意一相和零線取得(～220V圖中未畫出)。采用二極管D1～D4橋式整流，輸出全波脈動直流電壓推動直流工作線圈CJ工作。吸持電流由經(jīng)濟電阻R來調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)限流保持。D5為續(xù)流二極管。
圖7電路結(jié)構(gòu)是將圖6中的吸合環(huán)節(jié)、吸持環(huán)節(jié)的通路從整流電路的輸出端移置到輸入端，類似如圖6中起續(xù)流作用的D5可以由圖7中現(xiàn)成的D3、D4來替代。減少了元件，更有利于封裝和降低成本。
圖8電路結(jié)構(gòu)的特點是在圖6的基礎(chǔ)上增加了換向二極管D6，它接在整流電路之中。既構(gòu)成了全波脈動直流電壓吸合，半波脈動直流電壓吸持的兩種工況的電路，又巧妙地實現(xiàn)了這兩種工況的自動轉(zhuǎn)換，工作安全、可靠、穩(wěn)定，還可以節(jié)省銅材。其中吸持電壓的半波整流是由D2、D3來完成的。
圖9的基本電路與圖7相同。與圖8情況類似，增加了換向二極管D6，它接在整流電路之前的吸持環(huán)節(jié)電路中，由D2、D3整流獲得半波脈動直流電壓作為吸持電流之用，限流仍通過經(jīng)濟電阻R的調(diào)節(jié)(選擇)達到。續(xù)流仍通過D3、D4完成。
權(quán)利要求1.一種一體化無聲節(jié)能接觸器，包括固定鐵心(1)、銜鐵(2)、線圈(3)、接線樁頭(5)和觸頭CJ，其特征在于整流電路(6)封裝在線圈(3)的線包之中，與整流電路(6)相連接的經(jīng)濟電阻(4)接裝在線包之外接線樁頭(5)的本體上。經(jīng)濟電阻(4)與一個常開觸頭CJ相串聯(lián)，串聯(lián)之后再與起動按鈕QA相並聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸器，其特征在于整流電路(6)中最好接上一個用作使接觸器吸合狀態(tài)自動轉(zhuǎn)換為吸持狀態(tài)的換向二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接觸器，其特征在于所述的換向二極管接在整流電路之中或整流電路之前。
專利摘要交流接觸器是在按鈕或繼電器的控制下接通或斷開帶有負載的主電路的控制電器。本實用新型采用直流工作，將包括整流電路的節(jié)能裝置一體化封裝在線包之中，限流電阻設(shè)置在接線樁頭上，使用簡便。加上一只換向二極管，可實現(xiàn)全波脈動直流電壓吸合、半波脈動直流電壓吸持的自動切換，不占用常閉輔助觸頭，安全可靠。節(jié)能效果好，改型安裝特別方便。
文檔編號H01H47/00GK2062115SQ89221448
公開日1990年9月12日 申請日期1989年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月17日
發(fā)明者施堉彥, 李斌, 徐小媛 申請人:施堉彥, 李斌