專利名稱：節(jié)能型控制與保護(hù)開關(guān)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能型控制與保護(hù)開關(guān)電器，屬于電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控 制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有集斷路器(QF)、接觸器、熱繼電器功能為一體 的控制與保護(hù)開關(guān)電器，這種控制與保護(hù)開關(guān)電器在工作狀態(tài)下，它 的電磁線圈是直接外接交流電源。也就是說，電磁線圈的兩端在工作 狀態(tài)下始終存在220V的交流電壓和至少90MA以上的電流。眾所周知， 電磁線圈總電流為工作氣隙磁化電流、非工作氣隙磁化電流、導(dǎo)磁體 磁化電流、導(dǎo)磁體鐵損耗歸化電流和分磁環(huán)損耗歸化電流的總和。那 么開關(guān)在正常工作時(shí)，它的維持電流是很大的。在其電磁系統(tǒng)中包括 電磁線圈和分磁環(huán)的損耗以及鐵磁體的損耗，通過電磁線圈的交流電 流產(chǎn)生的交變磁通在鐵磁體內(nèi)產(chǎn)生磁滯和渦流損耗以及分磁環(huán)中的功 率損耗，使接觸器電磁系統(tǒng)部分產(chǎn)生溫升，縮短其使用壽命，嚴(yán)重的 可能會(huì)導(dǎo)致燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能型控制與保護(hù)開關(guān)電器，針對(duì)現(xiàn)有 控制與保護(hù)開關(guān)電器在工作狀態(tài)下，它的電磁線圈因直接外接交流電 源而存在的交變磁通在鐵磁體內(nèi)產(chǎn)生磁滯和渦流損耗以及分磁環(huán)中的 功率損耗，使控制與保護(hù)開關(guān)的電磁系統(tǒng)部分產(chǎn)生溫升，縮短使用壽 命，嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致燒毀的不足，通過本發(fā)明改變電磁線圈兩端的 控制電壓，并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間工作微功耗運(yùn)行，既有利于提高產(chǎn)品的使用
3壽命，又有利于降低能耗。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的， 一種節(jié)能型控制與保 護(hù)開關(guān)電器，包括具有底板，基座，前蓋和上蓋，基座內(nèi)的主接觸器， 基座上的電磁線圈裝置，脫扣器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及包括開關(guān)電源的電 子電路，其特征是，電磁線圈裝置中電磁線圈的兩端接入包括整流電
路和MOS管的直流高壓起動(dòng)電路、包括開關(guān)電源的直流低壓輸出連接 二極管的直流低壓維持電路，直流高壓起動(dòng)電路中MOS管的柵極與源 極間接入包括MOS管的電壓控制電路。
直流高壓起動(dòng)電路由整流電路、整流電路并接的電容、電磁線圈 一端與地之間接入的MOS管、MOS管柵極與源極間接入的穩(wěn)壓管以 及MOS管柵極與電磁線圈一端間接入的電阻構(gòu)成。
直流低壓維持電路由電磁線圈兩端連接串接的電容和二極管及電 容兩端連接的開關(guān)電源的直流低壓輸出構(gòu)成。
電壓控制電路由MOS管、MOS管的柵極與地間接入的延時(shí)關(guān)斷 電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。
本發(fā)明是對(duì)現(xiàn)有的控制與保護(hù)開關(guān)電器采用交流電源輸入并控制 電磁線圈結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，由原來的交流輸入，交流控制運(yùn)行改為交流電 源經(jīng)整流后高壓直流起動(dòng)，爾后自動(dòng)切斷高壓直流起動(dòng)電壓，并由低 壓直流控制電磁線圈正常運(yùn)行狀態(tài)，本發(fā)明中電磁線圈消除了鐵芯損 耗，因此在正常運(yùn)行時(shí)，基本處于靜音狀態(tài)，同時(shí)由于電磁線圈電壓 降低后，電磁線圈的維持電流有極大的降低，解決了開關(guān)的高能耗問 題，同時(shí)電磁線圈溫升的降低，使電磁線圈的老化速度放慢，使用壽 命增長(zhǎng)，極大的降低了開關(guān)的更換頻率，本發(fā)明具有很強(qiáng)的實(shí)用性和 顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1為本發(fā)明中整流后高壓直流起動(dòng)、自動(dòng)切斷高壓直流起動(dòng)電壓、低壓直流控制電磁線圈正常運(yùn)行的電路圖；
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，本發(fā)明包括具有底板，基 座，前蓋和上蓋，基座內(nèi)的主接觸器，基座上的電磁線圈裝置，脫扣 器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及包括開關(guān)電源的電子電路，如圖1所示，電磁線
圈裝置中電磁線圈Ll的兩端接入包括整流電路和MOS管Q3的直流高 壓起動(dòng)電路、包括開關(guān)電源的直流低壓輸出BT1連接二極管D28的直 流低壓維持電路，直流高壓起動(dòng)電路中MOS管Q3的柵極與源極間接 入包括MOS管Q2的電壓控制電路。
直流高壓起動(dòng)電路由整流電路、整流電路并接的電容C2、電磁線 圈Ll 一端與地之間接入的MOS管Q3、 MOS管Q3柵極與源極間接入 的穩(wěn)壓管D16以及MOS管Q3柵極與電磁線圈Ll 一端間接入的電阻 R8構(gòu)成。
直流低壓維持電路由電磁線圈Ll兩端連接串接的電容C22和二極 管D28及電容C22兩端連接的開關(guān)電源的BT1直流低壓輸出構(gòu)成。
電壓控制電路由MOS管Q2、 MOS管Q2的柵極與地間接入的由 電阻R58、電容C24、穩(wěn)壓管D26構(gòu)成RC延時(shí)關(guān)斷電路；三極管Q5、 Q6對(duì)管形成控制電路控制三極管Q4的導(dǎo)通狀態(tài)；三極管Q4、穩(wěn)壓管 D16為驅(qū)動(dòng)電路，控制M0S管Q3的關(guān)斷。
工作時(shí)，上電后整流電容C2產(chǎn)生直流300V左右的高壓；直流高 壓經(jīng)電阻R8與穩(wěn)壓管D16，使M0S管Q3導(dǎo)通，開關(guān)的電磁線圈L1二 端得到300V的直流高壓，開關(guān)中電磁鐵得到吸合，開關(guān)開始工作；上 電后，因MOS管Q2的的3腳連接開關(guān)電源的輸出一端，MOS管Q2的 有一定的直流電壓，經(jīng)電阻R58給電解電容C24充電，當(dāng)超出穩(wěn)壓管 D26的穩(wěn)壓值時(shí)三極管Q6導(dǎo)通，三極管Q5也會(huì)導(dǎo)通，VCC1端就會(huì)有 3V以上的電壓，導(dǎo)致三極管Q4導(dǎo)通，MOS管Q3的控制極VG的電壓被拉低，M0S管Q3關(guān)閉，開關(guān)的電磁線圈失去高壓300V，由電容C22經(jīng) 二極管D28供電，因?yàn)殡娙軨22上有開關(guān)電源產(chǎn)生的BT1直流低壓電， BT1有足夠電磁線圈可靠維持的直流低壓電，使開關(guān)的電磁線圈以低 壓維持，因?yàn)锽T1的電壓不因?yàn)檩斎虢涣骺刂?20V的電壓波動(dòng)而波動(dòng)， 所以維持電壓相當(dāng)可靠。
權(quán)利要求
1、一種節(jié)能型控制與保護(hù)開關(guān)電器，包括具有底板，基座，前蓋和上蓋，基座內(nèi)的主接觸器，基座上的電磁線圈裝置，脫扣器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及包括開關(guān)電源的電子電路，其特征是，電磁線圈裝置中電磁線圈的兩端接入包括整流電路和MOS管的直流高壓起動(dòng)電路、包括開關(guān)電源的直流低壓輸出連接二極管的直流低壓維持電路，直流高壓起動(dòng)電路中MOS管的柵極與源極間接入包括MOS管的電壓控制電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征是，直流高壓起動(dòng)電路由整流電路、整流電路并接的電容、電磁線圈一端與地之間接入的MOS管、MOS管柵極與源極間接入的穩(wěn)壓管以及MOS管柵極與電磁線圈一端間接入的電阻構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征是，直流低壓維持電路由電磁線圈兩端連接串接的電容和二極管及電容兩端連接的開關(guān)電源的直流低壓輸出構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征是，電壓控制電路由MOS管、MOS管的柵極與地間接入的RC延時(shí)關(guān)斷電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能型控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征是，RC延時(shí)關(guān)斷電路由電阻R58、電容C24、穩(wěn)壓管D26構(gòu)成；控制電路由兩個(gè)三極管Q5、 Q6對(duì)管構(gòu)成，控制一個(gè)三極管Q4的導(dǎo)通狀態(tài)；驅(qū)動(dòng)電路由三極管Q4、穩(wěn)壓管D16構(gòu)成，控制M0S管Q3的關(guān)斷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種節(jié)能型控制與保護(hù)開關(guān)電器，屬于電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明是對(duì)現(xiàn)有的控制與保護(hù)開關(guān)電器采用交流電源輸入并控制電磁線圈結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，由原來的交流輸入，交流控制運(yùn)行改為交流電源經(jīng)整流后高壓直流起動(dòng)，爾后自動(dòng)切斷高壓直流起動(dòng)電壓，并由低壓直流控制電磁線圈正常運(yùn)行狀態(tài)，本發(fā)明中電磁線圈消除了鐵芯損耗，因此在正常運(yùn)行時(shí)，基本處于靜音狀態(tài)，同時(shí)由于電磁線圈電壓降低后，電磁線圈的維持電流有極大的降低，解決了開關(guān)的高能耗問題，同時(shí)電磁線圈溫升的降低，使電磁線圈的老化速度放慢，使用壽命增長(zhǎng)，極大的降低了開關(guān)的更換頻率，本發(fā)明具有很強(qiáng)的實(shí)用性和顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)H02H7/08GK101494373SQ20091002909
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者榮 周 申請(qǐng)人:揚(yáng)州新菱電器有限公司