CN107887228A - 永磁节能接触器 - Google Patents
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Abstract
本发明一种永磁节能接触器，由永磁铁芯(4)、电磁铁芯(6)，线圈(5)和转换开关(14)、启动按钮开关(13)、停止按钮开关(12)、整流二极管D1和D2组成，由转换开关(14)、启动按钮开关(13)、停止按钮开关(12)、整流二极管D1和D2的相互关联连接，构成两只二极管将交流电源整流为两个半波直流电流，通过按动启动按钮开关(14)和停止按钮开关(13)，分别在线圈(7)瞬间产生两个不同方向的直流电即断电，由电磁铁芯(6)对永磁铁芯(4)吸合与释放，并在吸合断电后，由永磁铁芯(4)的磁力保持与电磁铁芯(6)吸合，实现运行期间线圈(7)无电流无噪音的节能环保作业，克服了接触器现有技术线圈带电运行的耗能且有噪音的缺陷。
Description
技术领域
本发明为一种接触器，特别涉及一种采用永磁与电磁相结合、作业期间不通电的永磁节能接触器，属电气元件领域。
背景技术
接触器包含交流接触器、直流接触器和继电器，在应用于电力、配电与用电场合中，采用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制用电实施的运行作业与停止，在当今电力中，起到至关重要的作用，普遍应用于输配电的各种用电场合。但是，由于现有技术的接触器，采用的是线圈流过电流产生磁场、使触头闭合达到控制用电实施的目的，也就是说，用电实施在工作期间，线圈要始终流过电流，线圈断开电流用电实施即停止工作。线圈始终流过电流，特别是交流接触器，不但存在自身要消耗电能，而且还存在电磁噪音干扰周边环境的缺陷。
发明内容
本发明为克服接触器现有技术存在自身要消耗电能和电磁噪音干扰的缺陷，发明出一种在工作状态下线圈不流过电流的永磁节能接触器，其采取的技术方案是：一种永磁节能接触器，主要由永磁铁芯、电磁铁芯，线圈和转换电磁铁芯磁极性的转换开关、启动按钮开关、停止按钮开关、整流二极管D1和D2及其弹力压片、反力弹簧组成，其特征在于：在构成永磁节能接触器的永磁铁芯、电磁铁芯，线圈和转换开关、启动开关、停止开关、整流二极管D1、D2及其弹力压片、反力弹簧中，由转换开关、启动按钮开关、停止按钮开关之间的相互关联与两只整流二极管D1和D2、线圈、电源线的电连接，以及盖板一端设置有弹力压片和盖板与底座之间设置有反力弹簧，构成电磁铁芯随用电实施的启动运行或停止的需要，产生线圈瞬间导通正向半波电流通电即断电和反向半波电流导通即断电的磁极性变化，通过按下启动按钮开关、产生瞬间与永磁铁芯异性相吸而吸合即断电、由永磁铁芯的磁吸力继续保持永磁铁芯与电磁铁芯的吸合和下停止按钮开关、产生线圈瞬间与永磁铁芯磁极性同性互相排斥而释放并断电、由反力弹簧的反向力继续保持永磁铁芯的悬置状态，实现在作业状态下线圈无电流、无噪音的节能环保目的；
永磁铁芯为中间拥有一个磁极N极或S极、两边拥有另一个磁极S极或N极的小“山”字形永久磁钢，由“山”字形背面固定在盖板下方、以山字口向下悬置在电磁铁芯上方，并在该盖板上方一端由螺丝固定设置有推动转换开关变换线圈电流方向的弹力压片；
电磁铁芯为剩磁率很小的钢片材料叠成的“山”字形铁芯，由“山”字形背面固定在底座上方、且山字口朝上与永磁铁芯的山字口相吻合，并在底座与盖板两边对应之间，分别设置有支撑静止状态下永磁铁芯悬置于电磁铁芯上方的反力弹簧；
线圈，在原有线圈匝数设计的基础上，减少一半以上匝数，套置在电磁铁芯的“山”字形中间柱，由线圈两根引线中的一根引线同时与两只整流二极管D1和D2的正、负极连接，将220v或380v的交流电整流为两个半波直流电流，分别通过启动按钮开关、停止按钮开关和转换开关的相互电连接，形成输入线圈一个启动的正向半波直流电流、使电磁铁芯被磁化产生一个与永磁铁芯磁极性相反的吸合磁力而吸合和另一个停止的反向半波直流电流、使电磁铁芯产生一个与永磁铁芯磁极相同的排斥磁力而释放，形成线圈内瞬间通电后即断电的无电流、无噪音的作业状态；
整流二极管D1和D2，采用IN400系列、耐压400伏和电流0.5安以上的普通整流二极管；
转换开关、启动按钮开关、停止按钮开关及其电连接方式，其中：转换开关包含开关翘板、电桥跷板、开关a点、开关o点和开关点，设置在与弹力压片精密配合的接触器壳体内；启动按钮开关和停止按钮开关采用相同的两个拥有常开触点、常闭触点和导电桥板的复合按钮开关；
由启动按钮开关的一个常闭触点与转换开关的开关b点、另一个常闭触点与停止按钮开关的一个常开触点、停止按钮开关的另一个常开触点与整流二极管D2的负极电连接和启动按钮开关的一个常开触点与转换开关的开关a点、另一个常开触点与停止按钮开关的一个常闭触点、停止按钮开关的另一个常闭触点与整流二极管D1的正极电连接以及线圈一端的引线与两个二极管D1D2正负极、另一端引线与一根电源线、另一根电源线与转换开关的开关o点电连接，构成按下启动按钮开关，电磁铁芯上的线圈获得一个与永磁铁芯磁极性相反的正向半波电流而吸合并断电，断电后，由永磁铁芯的磁吸力继续吸合和按下停止按钮开关、电磁铁芯上的线圈获得另一个与永磁铁芯磁极性相同的反向半波电流而释放并断电，断电后，由反力弹簧的反向支撑力继续将永磁铁芯悬置于电磁铁芯上方的关联结构，实现线圈在作业过程中无电流、无噪音的节能、环保作业。
本发明永磁节能接触器，采用由永磁铁芯、电磁铁芯、两只整流二极管，配合转换开关、启动按钮开关和停止按钮开关之间的相互关联连接，实现了交流接触器、直流接触器和继电器在运行作业过程中线圈不带电的节能、无电磁振动噪音干扰作业，克服了交流接触器、直流接触器和继电器现有技术在运行作业过程中存在线圈始终带电的消耗电能和电磁噪音干扰的缺陷。
附图说明
附图为整体结构原理示意图。
附图标号说明：
图中：1、为辅助触点，2、为主触点，3、为盖板，4、为永磁铁芯，5、为反力弹簧，6、为电磁铁芯，7、为线圈，8、为底座，9、为引线a，10、为引线b，11、为电源线，D1、D2为整流二极管，12、为停止按钮开关，13、为启动按钮开关，14、为转换开关，15、为常开触点，16、为导电桥板，17、为常闭触点，18、为开关a点，19、为开关o点，20、为开关b点，21、为电桥跷板，22、为开关翘板，23、为弹力压片，24螺丝。
具体实施方式
下面结合附图对上述发明内容进一步说明。
附图为本发明一种永磁节能接触器的整体结构原理示意图，结合图中的永磁节能接触器，主要由永磁铁芯4、电磁铁芯6，线圈7和转换电磁铁芯磁极性的转换开关14、启动按钮开关13、停止按钮开关12、整流二极管D1和D2及其弹力压片23、反力弹簧5组成，其特征在于：在构成永磁节能接触器的永磁铁芯4、电磁铁芯6，线圈7和转换开关14、启动开关13、停止开关12、整流二极管D1和D2及其弹力压片23、反力弹簧5中，由转换开关14、启动按钮开关13、停止按钮开关12之间的相互关联与两只整流二极管D1、D2、线圈7、电源线11的电连接，以及盖板3一端设置有弹力压片23和盖板3与底座8之间设置有反力弹簧5，构成电磁铁芯6随用电实施的启动运行或停止的需要，产生线圈7瞬间导通正向半波电流通电即断电和反向半波电流导通即断电的磁极性变化，通过按下启动按钮开关14、产生瞬间与永磁铁芯4异性相吸而吸合即断电、由永磁铁芯4的磁吸力继续保持永磁铁芯4与电磁铁芯6的继续吸合和按下停止按钮开关13、产生瞬间与永磁铁芯4同性相斥而释放并断电、由反力弹簧5的反向力继续保持永磁铁芯4的悬置状态，实现在作业状态下线圈7无电流、无噪音的节能环保目的；
永磁铁芯4为中间拥有一个磁极N极或S极、两边拥有另一个磁极S极或N极的小“山”字形永久磁钢，由“山”字形背面固定在盖板3下方、以山字口向下悬置在电磁铁芯6上方，并在该盖板3上方一端由螺丝24固定设置有推动转换开关14变换线圈7电流方向的弹力压片23；
电磁铁芯6为剩磁率很小的钢片材料叠成的“山”字形铁芯，由“山”字形背面固定在底座8上方、且山字口朝上与永磁铁芯4的山字口相吻合，并在底座8与盖板3两边对应之间，分别设置有支撑静止状态下永磁铁芯4悬置于电磁铁芯6上方的反力弹簧5；
线圈7，在原有线圈匝数设计的基础上，减少一半以上匝数，套置在电磁铁芯6的“山”字形中间柱，由线圈7的引线b10同时与两只整流二极管D1和D2的正、负极连接，将220v或380v的交流电整流为两个半波直流电流，分别通过启动按钮开关13、停止按钮开关12和转换开关14的相互电连接，形成输入线圈7一个启动的正向半波直流电流、使电磁铁芯6被磁化产生一个与永磁铁芯4磁极性相反的吸合磁力而吸合和一个停止的反向半波直流电流、使电磁铁芯6产生另一个与永磁铁芯4磁极相同的排斥磁力而释放，形成线圈7内瞬间通电后即断电的无电流、无噪音的作业状态；
整流二极管D1和D2，采用IN400系列、耐压400伏和电流0.5安以上的普通整流二极管；
转换开关14、启动按钮开关13、停止按钮开关12及其电连接方式，其中：转换开关14包含开关翘板22、电桥跷板21、开关a点18、开关o点19和开关b点20，设置在与弹力压片23精密配合的接触器壳体内；启动按钮开关13和停止按钮开关12采用相同的两个拥有常开触点15、常闭触点17和导电桥板16的复合按钮开关；
由启动按钮开关13的一个常闭触点17与转换开关14的开关b点20、另一个常闭触点17与停止按钮开关12的一个常开触点15、停止按钮开关12的另一个常开触点15与整流二极管D2的负极电连接和启动按钮开关13的一个常开触点15与转换开关14的开关a点18、另一个常开触点15与停止按钮开关12的一个常闭触点17、停止按钮开关12的另一个常闭触点17与整流二极管D1的正极电连接以及线圈7一端的引线10与二极管D1D2正负极、另一端引线9与一根电源线11、另一根电源线11与转换开关14的开关o点19电连接，构成按下启动按钮开关13，电磁铁芯6上的线圈7获得一个与永磁铁芯4磁极性相反的正向半波电流而吸合并断电，断电后，由永磁铁芯4的磁吸力继续吸合和按下停止按钮开关12、电磁铁芯6上的线圈7获得另一个与永磁铁芯4磁极性相同的反向半波电流而释放并断电，断电后，由反力弹簧5的反向支撑力继续将永磁铁芯4悬置于电磁铁芯6上方的关联结构，实现线圈7在作业过程中无电流、无噪音的节能、环保作业。
使用时，由于在使用之前，永磁铁芯4与电磁铁芯6被反力弹簧5支撑，处于悬置状态，弹力压片23在转换开关14的开关跷板22上方，转换开关14内的电桥跷板21与开关a点18、开关o点19导通；按下启动按钮开关13的瞬间，外接交流电源由一根电源线11从开关o点、开关a点、启动开关13的两个常开触点15、停止开关12的两个常闭触点17、整流二极管D1、经整流二极管D1整流后的一个半波电流和线圈7的引线10、线圈7、引线9与另一根电源线11形成回路，在线圈7中瞬间形成一个与永磁铁芯4磁极性相反的磁极磁化电磁铁芯6，使电磁铁芯6与永磁铁芯4之间的相互吸力，足以对抗反力弹簧5的支撑力吸下永磁铁芯4，主触点2闭合，在吸下永磁铁芯4的同时，弹力压片23在转换开关14的开关跷板22下方，开关a点18与开关o点19断开，线圈7失去回路断电，这时由于永磁铁芯4对电磁铁芯6的吸力远大于反力弹簧5的支撑力而继续保持吸合，主触点2保持闭合，实现线圈7无电流、无噪音的运行；停止时，由于铁芯吸合，弹力压片23向下，电桥跷板21与开关b点20、开关o点19导通，按下停止按钮开关12的瞬间，交流电源由另一根电源线11从引线9、线圈7、引线10、整流二极管D2、停止开关12的两个常开触点15、启动开关13的两个常闭触点17、转换开关14的开关b点、开关o点、电源线11形成回路，线圈7获得一个反方向的半波电流，瞬间形成电磁铁芯6产生一个与永磁铁芯4磁极性相同的磁极相互排斥而释放，将永磁铁芯4推出恢复到悬置在电磁铁芯6上方原位，在排斥释放永磁铁芯4的同时，弹力压片23被推回到开关跷板22上方，开关b点21与开关o点19断开，线圈7失去回路断电，这时永磁铁芯4由于受反力弹簧5支撑力的支撑而继续保持与电磁铁芯6悬置，主触点2保持常开。
本发明一种永磁节能接触器，由组成该接触器的转换开关14、启动按钮开关13、停止按钮开关12、整流二极管D1和D2的相互关联连接，构成两只整流二极管D1和D2将交流电源整流为两个半波直流电流，该两个半波直流电流，在启动和停止用电实施时，通过按下启动按钮开关13的瞬间、线圈7产生电磁铁芯6被磁化为对永磁铁芯4的异性磁极性而吸合并断电、断电后由永磁铁芯4的磁性吸力继续与电磁铁芯6保持吸合和按下停止按钮开关12的瞬间、线圈7产生电磁铁芯6对永磁铁芯4的同性磁极性而被排斥释放并断电、断电后由于反力弹簧5的支撑力而继续保持永磁铁芯4的悬置状态，在达到控制用电实施的运行作业与停止的同时，实现线圈7无电流、电磁铁芯6无电磁振动噪音的节能、环保作业，克服了现有技术采用线圈始终要流过电流产生磁场，使触头闭合的运行作业方式，存在耗费电能且有电磁振动噪音的缺陷，并且结构简单、原材料普通、加工制造易于实现，同时，对于现时代的节能减排、优化环境有着切实的现实意义，值得推广应用。
Claims (6)
1.一种永磁节能接触器，主要由永磁铁芯(4)、电磁铁芯(6)，线圈(5)和转换开关(14)、启动按钮开关(13)、停止按钮开关(12)、整流二极管D1和D2以及弹力压片(23)、反力弹簧(5)组成，其特征在于：在构成永磁节能接触器的永磁铁芯(4)、电磁铁芯(6)，线圈(5)和转换开关(14)、启动按钮开关(13)、停止按钮开关(12)、整流二极管D1和D2及弹力压片(23)、反力弹簧(5)中，由转换开关(14)、启动按钮开关(13)、停止按钮开关(12)之间与两只整流二极管D1、D2、线圈(7)、电源线(11)的电连接，构成相互关联结构，通过按动启动按钮开关(14)、产生瞬间与永磁铁芯(4)异性相吸而吸合并即断电、断电后由永磁铁芯(4)的磁吸力继续保持永磁铁芯(4)与电磁铁芯(6)的吸合和按动停止按钮开关(13)、产生瞬间与永磁铁芯(4)同性相斥而释放并断电、断电后由反力弹簧(5)的反向力继续保持永磁铁芯(4)的原来悬置状态，实现在作业状态下线圈(7)无电流、无噪音的节能环保目的。
2.按权利要求1所述的永磁节能接触器，其特征在于：永磁铁芯(4)为中间拥有一个磁极N极或S极、两边拥有另一个磁极S极或N极的小“山”字形永久磁钢，固定在盖板(3)下方、并在该盖板(3)上方一端由螺丝(24)固定设置有推动转换开关(14)变换线圈(7)电流方向的弹力压片(23)。
3.按权利要求1所述的永磁节能接触器，其特征在于：电磁铁芯(6)为剩磁率很小的钢片材料叠成的“山”字形铁芯，固定在底座(8)上方，并在底座(8)与盖板(3)两边对应之间，分别设置有支撑永磁铁芯(4)悬置于电磁铁芯(6)上方的反力弹簧(5)。
4.按权利要求1所述的永磁节能接触器，其特征在于：线圈(7)，在原有线圈匝数设计的基础上，减少一半以上匝数，套置在电磁铁芯(6)的“山”字形中间柱，由线圈(7)的两根引线中的一根引线同时与两只整流二极管D1和D2的正、负极连接，将220v或380v的交流电整流为两个半波直流电流，分别通过启动按钮开关(13)、停止按钮开关(12)和转换开关(14)的相互电连接，形成输入线圈(7)一个启动的正向半波直流电流和一个停止的反向半波直流电流，实现电磁铁芯(6)对永磁铁芯(4)的吸合和释放。
5.按权利要求1或4所述的永磁节能接触器，其特征在于：整流二极管D1和D2，采用IN400系列、耐压400伏和电流0.5安以上的普通整流二极管。
6.按权利要求1所述的永磁节能接触器，其特征在于：转换开关(14)、启动按钮开关(13)、停止按钮开关(12)及其电连接方式，其中：
转换开关(14)包含开关翘板(22)、电桥跷板(21)、开关a点(18)、开关o点(19)和开关b点(20)，设置在与弹力压片(23)精密配合的接触器壳体内；启动按钮开关(13)和停止按钮开关(12)采用相同的两个拥有常开触点(15)、常闭触点(17)和导电桥板(16)的复合按钮开关；
由启动按钮开关(13)的一个常闭触点(17)与转换开关(14)的开关b点(20)、另一个常闭触点(17)与停止按钮开关(12)的一个常开触点(15)、停止按钮开关(12)的另一个常开触点(15)与整流二极管D2的负极电连接和启动按钮开关(13)的一个常开触点(15)与转换开关(14)的开关a点(18)、另一个常开触点(15)与停止按钮开关(12)的一个常闭触点(17)、停止按钮开关(13)的另一个常闭触点(17)与整流二极管D1的正极电连接以及线圈(7)一端的引线(10)与二极管D1D2正负极、另一端引线(9)一根电源线(11)、另一根电源线(11)与转换开关(14)的开关o点(19)电连接，构成按下启动按钮开关(14)，电磁铁芯(6)上的线圈(7)获得一个与永磁铁芯(4)磁极性相反的正向半波电流而吸合，放开启动按开关(14)，线圈(7)断电后，由永磁铁芯(4)的磁吸力继续吸合和按下停止按钮开关(12)、电磁铁芯(6)上的线圈(7)获得另一个与永磁铁芯(4)磁极性相同的反向半波电流而释放，放开停止按开关(12)、线圈(7)断电后，由反力弹簧(5)的反向支撑力继续将永磁铁芯(4)悬置于电磁铁芯(6)上方的关联结构。
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| CN87208809U (zh) * | 1987-06-04 | 1988-08-10 | 郝绍伟 | 节能型交流接触器 |
| CN101345158A (zh) * | 2007-07-12 | 2009-01-14 | 张大庆 | 防爆跷板开关 |
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2017
- 2017-10-02 CN CN201710969443.5A patent/CN107887228B/zh active Active
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