CN101226855A - 抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，包括永磁体、磁轭、线圈、衔铁和脉冲励磁电路，脉冲励磁电路包括整流电路、第二压敏电阻取样电路等；其特征在于取样电路中的电容旁并联两个容量较大的电容；在取样电路中的取样电阻两端并联由可调电阻和电阻串联成的电路，可调电阻上装有调节手柄，调节手柄的尾端伸到接触器的外部。本发明在取样电路中设容量较大的电容，可以实现接触器的延时释放；在电容前增设按钮开关，可以选择延时释放和瞬时释放；通过可调电阻可调节延时释放时间的长短；并且可以吸收电路中操作过电压和线路漏电电压，提高抗晃电功能的同时，提高抗干扰能力，并保护线路中的电子元器件。工作可靠，适用范围广。

Description

抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器

技术领域

本发明涉及一种交流接触器，尤其是涉及一种具有抗晃电外部可调延时释放功能的时间型永磁式交流接触器，属于交直流接触器、继电器、高低压断路器类电路开关控制器件技术领域。

背景技术

永磁式交流接触器由于具有故障源少、噪音小、操作能耗低等显著优点，近年来受到普遍关注。其典型结构为：在磁轭构成的壳架中安装永磁体和电磁线圈，线圈中安置可在两个稳定位置间运动的衔铁，通过脉冲励磁电路对可控硅控制电容的充放电，使在电磁线圈上产生正、反电脉冲，进而分别产生与永久磁铁同向或反向的磁场时，衔铁将分别运动到两稳定位置，从而带动执行构件实现所需的电路分、合控制。

图1是现有技术的永磁式交流接触器脉冲励磁电路原理图，如图1所示，现有的永磁式交流接触器的脉冲励磁电路，主要包括整流电路、第一压敏电阻触发电路、第二压敏电阻取样电路、三极管放大电路、线圈电容串联成的充放电电路、以及可控硅正反向脉冲励磁回路；整流电路的输出接触发电路，触发电路跨接在正向励磁可控硅DG1的正极和触发极之间；正向励磁可控硅DG1的输出通过充放电电路的线圈L和电容C4、C5构成正向励磁回路；第二压敏电阻YR2的标定电压要小于第一压敏电阻YR1，整流电路的输出接取样电路，取样电路的输出接放大电路三极管Q1的基极，放大电路跨接在反向励磁可控硅DG2的负极和触发极之间，反向励磁可控硅DG2的输出通过充放电电路的电容C4、C5和线圈L构成反向励磁回路。

上述脉冲励磁电路借助取样电路控制的三极管Q1钳位反向励磁可控硅DG2，并利用第一压敏电阻YR1和第二压敏电阻YR2的差值，确保了在执行构件分、合操作中正、反电脉冲的可控硅不会同时导通，保证了脉冲励磁电路的可靠性及抗干扰能力；其次，通过衔铁、磁轭结构以及运动位置关系的改变，简化了结构，保证了操动机构合闸控制位置状态的稳定可靠。

虽然上述的永磁式交流接触器脉冲励磁电路具有诸多优点，但是同时也存在如下缺点：

1、由于电路中电容C3容量较小，只能起到滤波作用，在电路突然瞬间断电的情况下，其向外释放的电量较小，不能维持三极管Q1基级的电压，反向可控硅DG2因电压降低而导通，使得接触器立即释放，抗晃电(电路瞬时断电)功能较差；

2、由于取样电路中的电阻R14是固定阻值电阻，这样使得三极管Q1的基级的电压无法改变，即使改变电容的容量，接触器存在一定的延时释放，但是延时释放时间固定，无法根据需要进行调节；

3、在电路中存在较多的电容、线圈，容易产生线路漏电电压，即感应电压，当感应电压偏高时，容易导致接触器不分闸的现象，抗干扰能力不强；

4、在主触头分断或吸合时，感性负载或容性负载会产生瞬间反峰高电压，即操作过电压，操作过电压对内部控制部分的电子元件损坏很大，容易造成电子元件击穿。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有抗晃电外部可调延时释放功能的时间型永磁式交流接触器，防止瞬间断电接触器释放，并实现延时释放时间可调。

为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，包括永磁体、磁轭、线圈、衔铁和脉冲励磁电路，所述的脉冲励磁电路包括整流电路、第一压敏电阻触发电路、第二压敏电阻取样电路、三极管放大电路、线圈电容串联成的充放电电路、以及可控硅正反向脉冲励磁回路；整流电路的输出接触发电路，触发电路跨接在正向励磁可控硅的正极和触发极之间；正向励磁可控硅的输出通过充放电电路的线圈和电容构成正向励磁回路；第二压敏电阻的标定电压要小于第一压敏电阻，整流电路的输出接取样电路，取样电路的输出接放大电路三极管的基极，放大电路跨接在反向励磁可控硅的负极和触发极之间，反向励磁可控硅的输出通过充放电电路的电容和线圈构成反向励磁回路；其特征在于取样电路中的电容旁并联两个容量较大的电容；在所述的取样电路中，其取样电阻两端并联一个由可调电阻和电阻串联成的电路，所述的可调电阻上装有调节手柄，所述的调节手柄的尾端伸到接触器的外部。

前述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于在脉冲励磁电路中增设一个开关按钮，所述的开关按钮包括两个常闭辅助触点，一个常闭辅助触点设在所述的两个容量较大的电容的输入端，另一个常闭辅助触点设在接触器控制部分的电源进线上，两个辅助触点同步动作。

前述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于在接触器控制部分的电源进线中增设吸收线路漏电电压的电阻，与电容并联。

前述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于在接触器控制部分的电源进线中增设吸收操作过电压的第四压敏电阻，与上述电阻和电容并联。

前述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述的取样电路输入端与地之间接电阻构成的吸收电网干扰杂波电路。

前述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述正向励磁可控硅的负极和触发极之间接反向偏压二极管。

前述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述正向励磁可控硅与线圈旁并联用以保持放电电压的电阻。

前述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述线圈两端并联第三压敏电阻。

前述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述充放电电路的电容旁分别并联一只电阻。

工作中，当电源电压超过触发电路第一压敏电阻的标定电压时，正向励磁可控硅导通，线圈充电励磁，接触器的衔铁工作到吸合位置，实现所需的电路合闸控制，电容充满后，触发电路失压，正向励磁可控硅截止，停止充电励磁，此时取样电路必然使放大电路导通，从而确保反向励磁可控硅截止，此后即使电源电压在一定范围波动，封闭磁回路也能保持衔铁的稳态合闸；当电源电压低于预定值或断电时，取样电路可使放大电路截止，从而使反向励磁可控硅导通，电容放电，使线圈反向励磁，衔铁运动到另一稳态位置，实现所需的电路分闸控制，此时正向励磁可控硅必然截止。当电路突然断电时，开关按钮TA可以控制选择接触器是延时释放还是瞬时释放。断电时，当开关按钮TA闭合时，电容C31、C32(容量较大)向外放电，维持三极管Q1的基级电压，反向励磁可控硅DG2不能导通，接触器保持吸合状态。当电容的电量放完后，三极管Q1基级失电，反向励磁可控硅DG2导通，接触器释放。如果在电容C31、C32没有放电完毕的情况下，电路恢复供电，由于三极管Q1基级始终有取样电压，接触器始终处于吸合状态，对电路的瞬时断电(晃电)有很好的抗拒作用，保证电路的工作正常。可调电阻RP和电阻R014串联后并联在电阻R14的两端，可调电阻RP上的调节手柄的尾端伸到接触器的外面，可以通过变动调节手柄的位置来改变取样电路的电阻值，进而使三极管Q1的基级的电压变化。三极管Q1基级电压调高，放电加快，延时时间缩短；三极管Q1基级电压调低，放电减慢，延时时间加长。可以根据需要来进行调节，方便实用；当按动开关按钮TA时，开关按钮TA的两个常闭触点同时打开，电源和延时释放用电容C31、C32的电路同时断开，由于切断了电容的放电回路，三极管Q1瞬时截止而使接触器瞬时释放。

本发明的有益效果是：本发明通过在取样电路中增设容量较大的电容，可以实现接触器的延时释放；在电容前增设按钮开关，可以实现延时释放和瞬时释放的选择；通过可调电阻可以实现延时释放时间的长短调节；并且可以吸收电路中的操作过电压和线路漏电电压，提高抗晃电功能的同时，提高抗干扰能力，并保护线路中的电子元器件。工作可靠，适用范围广。

附图说明

图1是现有技术的永磁式交流接触器脉冲励磁电路原理图；

图2为本发明的永磁式交流接触器脉冲励磁电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图2为本发明的永磁式交流接触器脉冲励磁电路原理图。如图2所示，本发明的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，包括永磁体、磁轭、线圈、衔铁和脉冲励磁电路。脉冲励磁电路中，四只二极管D1-D4组成桥式整流电路，整流电路的输出接限流电阻R13与第一压敏电阻YR1串联构成的触发电路，该触发电路跨接在正向励磁可控硅DG1的正极和触发极之间，该正向励磁可控硅DG1的输出与串联的线圈L和充放电电容C4、C5构成正向励磁回路。此外，整流电路的输出还接按序串联的第二压敏电阻YR2、二极管D9、电阻R14构成的取样电路(YR2的标定值小于YR1)，该取样电路的输出接放大电路三极管Q1的基极，该三极管QI的集电极和发射极跨接在反向励磁可控硅DG2的触发极和负极之间，串联的充放电电容C4、C5和线圈L通过二极管D7、电阻R4、二极管D8以及电阻R5、R6与反向励磁可控硅DG2构成反向励磁回路。在接触器控制部分电源进线中还接有电阻R01和第四压敏电阻YR01，与电容C1并联。电阻R01用以吸收线路漏电电压，以确保取样电路工作正常，防止出现由于感应电压偏高而导致的接触器不分闸的现象，与C1共同作用，增加抗干扰能力。第四压敏电阻用于吸收操作过电压(在主触头分断或吸合感性负载或容性负载时，会产生瞬间反峰过电压)，保护内部控制部分的电子元器件不被过电压击穿损坏。在取样电路中，设两个容量较大的电容C31、C32(其容量大于电容C3)，与原来的电容C3并联。在取样电路的电阻R14的两端并联由可调电阻RP和电阻R014串联成的电路，在可调电阻RP上装有调节手柄，调节手柄的尾端伸到接触器的外部。此外，在脉冲励磁电路中增设一个开关按钮TA，开关按钮TA包括两个常闭辅助触点，一个常闭辅助触点设在所述的两个容量较大的电容C31、C32的输入端，另一个常闭辅助触点设在接触器控制部分的电源进线上，两个辅助触点同步动作。

工作中，当控制电压高于预定值(例如为150V)时，第一压敏电阻YR1被击穿，触发电流从图2中A→D5→R13→YR1→DG1触发极，使正向励磁可控硅DG1导通，正向励磁电流通过A点→D6→L→C4→C5→B点，结果脉冲励磁电路向接触器的线圈加正向励磁电流，衔铁吸合；此后正向励磁可控硅DG1因充放电电容C4、C5充满电而快速截止，从而保持稳定的吸合状态。以上过程中，由于第二压敏电阻YR2先击穿，因此通过三极管Q1保证反向励磁可控硅DG2可靠截止。

当控制电压低于标定值(例如为100V)或为零时，第二压敏电阻YR2不击穿，三极管Q1因无基极电流而迅速进入截止状态，充放电电容C4、C5两端电压加到反向励磁可控硅DG2上，使反向励磁可控硅DG2导通，反向励磁电流从图2中C4→L→D7→D8→R5→R6→DG2→C5→C4，向接触器的线圈加反向脉冲电流，使衔铁分断，并且保持分断时的稳定状态。以上过程中，正向励磁可控硅DG1始终保持截止状态。

开关按钮TA控制接触器的延时或瞬时释放。电路突然断电时，当按动开关按钮TA，由于切断了电源以及电容C31、C32的放电回路，三极管Q1瞬时截止而使接触器瞬时释放；当开关按钮TA闭合时，电容C31、C32向外放电，维持三极管Q1的基级电压，反向励磁可控硅DG2不能导通，接触器保持吸合状态。当电容的电量放完后，三极管Q1基级失电，反向励磁可控硅DG2导通，接触器释放。如果在电容C31、C32没有放电完毕的情况下，电路恢复供电，由于三极管Q1基级始终有取样电压，接触器始终处于吸合状态，对电路的瞬时断电(晃电)有很好的抗拒作用，保证电路的工作正常。如果不需要瞬时释放功能，可以将电容C31、C32前的常闭触点短接。

同时可以通过调节可调电阻RP上的调节手柄的位置来改变取样电路的电阻值，进而调节三极管Q1基级的电压，改变电容C31、C32的放电时间，调节接触器的延时释放时间。三极管Q1基级电压调高，放电加快，延时时间缩短；三极管Q1基级电压调低，放电减慢，延时时间加长。调节手柄伸到外面，方便调节。

电容C31、C32的容量大小可以根据延时释放时间的长短需要来进行选择，满足各种不同的需要，适用面广。

此外，以上电路还具有如下特点：

1、取样电路输入端与地之间接串联电阻R1、R2构成的吸收电网干扰杂波电路，用于吸收电网干扰杂波，从而增强整个电路的抗干扰能力；

2、在正向励磁可控硅DG1的负极和触发极之间接二极管D6、D7，因此在电容放电反向励磁时，可以在正向励磁可控硅DG1因其负极和触发极之间有一反偏电压而进一步保证截止；

3、线圈L两端并联第三压敏电阻YR3，可以防止因正向励磁可控硅DG1快速截止而产生在线圈两端的过电压损坏电子元件；

4、在充放电电容C4、C5旁各并联一只电阻R11、R12，以避免电容均压不等而导致其中之一过电压；

5、正向励磁可控硅DG1与线圈L旁并联阻值较大的电阻R3，可以弥补损耗，保持充放电电容C4、C5具有足够的放电电压。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，包括永磁体、磁轭、线圈、衔铁和脉冲励磁电路，所述的脉冲励磁电路包括整流电路、第一压敏电阻触发电路、第二压敏电阻取样电路、三极管放大电路、线圈电容串联成的充放电电路、以及可控硅正反向脉冲励磁回路；整流电路的输出接触发电路，触发电路跨接在正向励磁可控硅的正极和触发极之间；正向励磁可控硅的输出通过充放电电路的线圈和电容构成正向励磁回路；第二压敏电阻的标定电压要小于第一压敏电阻，整流电路的输出接取样电路，取样电路的输出接放大电路三极管的基极，放大电路跨接在反向励磁可控硅的负极和触发极之间，反向励磁可控硅的输出通过充放电电路的电容和线圈构成反向励磁回路；其特征在于取样电路中的电容旁并联两个容量较大的电容；在所述的取样电路中，其取样电阻两端并联一个由可调电阻和电阻串联成的电路，所述的可调电阻上装有调节手柄，所述的调节手柄的尾端伸到接触器的外部。

2.根据权利要求1所述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于在脉冲励磁电路中增设一个开关按钮，所述的开关按钮包括两个常闭辅助触点，一个常闭辅助触点设在所述的两个容量较大的电容的输入端，另一个常闭辅助触点设在接触器控制部分的电源进线上，两个辅助触点同步动作。

3.根据权利要求1所述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于在接触器控制部分的电源进线中增设吸收线路漏电电压的电阻，与电容并联。

4.根据权利要求1所述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于在接触器控制部分的电源进线中增设吸收操作过电压的第四压敏电阻，与上述电阻和电容并联。

5.根据权利要求1所述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述的取样电路输入端与地之间接电阻构成的吸收电网干扰杂波电路。

6.根据权利要求1所述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述正向励磁可控硅的负极和触发极之间接反向偏压二极管。

7.根据权利要求1所述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述正向励磁可控硅与线圈旁并联用以保持放电电压的电阻。

8.根据权利要求1所述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述线圈两端并联第三压敏电阻。

9.根据权利要求1所述的抗晃电外部可调延时时间型永磁式交流接触器，其特征在于所述充放电电路的电容旁分别并联一只电阻。

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