CN2054567U - 无噪音微功耗交流接触器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属低压电器和电子控制领域。它是由双线圈控制起动与停止，靠机械结构维持运转与停止的稳定状态，靠贮能元件保证零压保护功能，由于线圈只是在起动或停止瞬时通电，而稳态时无电流通过，因此无电磁振动噪音，控制电路耗电极微，仍具有常规交流接触器的远距离控制、零压，欠压保护功能。是一种节能的理想控制电器。

Description

本实用新型属低压电器及电子控制领域。

目前交流接触器广泛应用于机床、设备的电器控制***中，它有以下优点：

1、可以远离控制，即线圈电压可以远距离控制触点：

2、具有零压、欠压保护功能，即当线圈电压消失或降低到一定数值时，衔铁在弹簧力的作用下使主触点分断。

但是，现行交流接触器有一个最大的缺点，即当工作时自身消耗电能，因为交流接触器的工作是靠吸引线圈通以电流而产生磁势，并吸引衔铁带动主触点接通工作的（其他辅助触点也同时动作）。因此只要设备一开动，交流接触器的线圈便始终通以电流，此电流转换为线圈及铁芯的热量白白消耗掉，按每只交流接触器平均每天工作8小时，平均日耗电0.16度，如果是全国有1000万个交流接触器在工作，则每天要白白消耗160万度电，每年就消耗5亿4千万度电。

其次交流接触器还有缺点，即由于线圈长期通以电流，因此线圈容易烧毁，其次由于工作时磁场的作用使交流接触器产生一定的振动和噪音，并对周围有一定的电磁干扰。

本实用新型的目的，在于保持了原交流接触器的优点即仍可远距离控制和仍具有零压、欠压保护功能。而克服了耗电、温升、振动和噪音的缺点，成为一种无噪音、微功耗的新型交流接触器。

本实用新型在工作时线圈无电流通过，靠机械自锁，因此无振动、无噪音、线圈只在起动或停止时瞬时通过电流，平时仅有几毫安的控制电流，因此功耗大大降低，按前面计算，同样数量的本实用新型每年可节约电能4亿7千5百万度节电90％，这在目前我国电力能源不足的情况下具有十分重要的意义。

另外，由于线圈只在起动和停止瞬时通电，因此线圈导线截面的电流密度可选得大些，匝数也可以减少，可以节约铜材，其次由于工作时线圈无电流通过，因此不存在铁损问题，可以用电工纯铁整体材料代替原用的硅钢片，使成低降低，本实用新型的电子控制部分采用了常规的电子元器件，且电子元件工作在非常保守的条件下，因此成本和可靠性是合理的。

图1：接触器电源理图。

图2：接触器机械结构示意图。A为释放状态。B为吸合状态。

下面结合图详述工作原理。

一、初始状态

X1、X2、X3为三相交流电源，经三相开关HK，起动线圈主触点CQ－1接电动机D，因为主触点CQ－1是常开的，所以电动机D不运转，又由于起动线圈的辅助触点CQ－2也是常开的，所以Ci、BG等电路无作用。

二、起动状态

当按下起动按扭QA时，电原X2、X3经起动按扭QA加至起动线圈CQ两端，于是产生磁力，吸引衔铁XT向下移动，衔铁带动主触点CQ1及辅助触点CQ2的动点，向下移动，当衔铁接近下止点时，分别与个自固定触点接通，主触点CQ－1接通，使电动机D通电运转，完成起动过程，在此同时辅助触点CQ－2也闭合，电容C1，三极管BG等电路通电、为停止，零压欠压保护做准备（其原理后面详述）。

三、稳定运转状态

当衔铁XT到达下止点时，被机械锁勾SG通过转动支点ZD和弹簧LH拉力的作用而自锁，此时放开起动按扭QA，其触点仍处于接通状态，保证了电动机的正常运转，辅助辅点CQ－2也保持接通状态。

四、停止状态

当电动机运转时，辅助触点CQ－2已经接通，按动停止按扭TA时，电源X3经二极管D1、D2、电阻R2、辅助触点CQ－2进入停止线圈CT，经停止按扭TA回到电源X2形成回路，所以停止线圈CT产生磁力吸引锁勾SG的下端，通过锁勾SG的杠杆作用使衔铁XT释放，衔铁在弹簧TH的作用下回到初始位置，于是主触点CQ－1，辅助触点CQ－2同时分断，使电动机运转停止。

五、零压保护状态

电动机在运转过程中，辅助触点CQ－2是接通的，电源X3经二极管D1、D2整流经限流电阻R2、辅助触点CQ－2对贮能电容C1充电作为零压时的控制能源。电阻R1，三极管BG等组成电压识别电路，当正常运转时，电源经二极管D1整流经R1、R2组成的偏置电路使三极管BG有足够的基极电流，于是三极管BG处于饱和状态，其集电极与发射极的饱和压降很小，于是可控硅的控制极电压被钳位在很低的数值，可控硅无法导通，可控硅SCR相当于开路，所以正常运转时这些电路是没有影响的。

当某种原因使电源电压突然为零时，三极管BG的基极电流为零，于是三极管BG由饱和转为截止状态，三极管BG的集电极与发射极相当于开路，于是贮能电容C1电压经电阻R4去触发可控硅，可控硅SCR导通，由于通过R4的电流仅是控制电流极小，所以贮能电容C1的电能通过导通的可控硅SCR对停止线圈放电，停止线圈产生较强的磁场，吸引锁勾SG的下端，通过杠杆作用使衔铁XT释放，主触点被断开，完成了零压保护过程。

六、欠压保护状态

当某种原因使电源电压下降到一定数值时，三极管BG的基极电流减小，其集电极电压提高此电压触发可控硅使其导通，电容C1对停止线圈放电，线圈产生较强磁场，吸引锁勾，通过杠杆作用释放衔铁，使主触点分断，达到欠压保护作用。

图1中C1、C2为暖冲电容，防止误动作，R4即是三极管BG的负载电阻也可控硅SCR控制极的限流电阻，稳压管D3起保护作用，使三极管集电极和可控硅控制极电压不会超过稳压管的稳定电压。二极管D2的作用是防止电容C1的电压流向三极管基极。常开触点CQ2的作用是当电机未起动时其后面的控制电路无需供电。

由以上分析可见，本交流接触器是由两个线圈控制的，由机械结构自锁，因此线圈在稳态时无电流通过，所以是无噪声的，微功耗的，由于电路中设置了贮能元件，因此可具有零欠压保护。

Claims (1)

1、一种无噪音微功耗交流接触器，它的电路是由二极管D1、D2、晶体三极管BG、可控硅SCR、稳压管D3、起动线圈CQ、停止线圈CT、电阻、电客等组成，它的机械部分是由转动支点ZD、锁勾SG、弹簧LH、衔铁XT等组成，其特征在于，两个线圈是分别並联在起动和停止电路中，起动线圈通电后，使主触点CQ1，辅助触点CQ2闭合，停止线圈CT通电后使主、辅触点断开，停止线圈的电能是取自贮能电容C1的，电容C1的容量为50～100μF电阻R1、三极管BG、R3、R4、C2、C3、D3组成识别开关电路，锁勾的一端呈尖勾状，转动支点ZD部位在锁勾的中部，弹簧LH在锁勾的端部，可控硅控制极与三极管集电极、稳压管负端、电容C3一端相接、阳极与阴极被停止按钮TA跨接。

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