专利名称：交流电磁线圈无触点电子转换节能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于交流接触器系列、继电器系列的节能装置，特别是一种起动功率低、动作速度快、使用寿命长的交流电磁线圈无触点电子转换节能装置。
背景技术：
目前，交流接触器系列、继电器系列产品种类较多，其用途较为广泛。该类产品具有动作快、效率高、结构简单的优点。但是，其电磁线圈在交流运行时，由于频繁地吸合和衔铁吸合不牢固，产生振动和噪声，有时甚至会出现衔铁被卡住等异常现象，所以常导致电磁线圈温升过高。正因为如此，伴随着电磁线圈的损耗、铁芯的损耗、短路环的损耗和旁路损耗等损耗的发生，全部转化成热量，致使电磁线圈温升加剧，常出现烧毁电磁线圈等事故。因此，交流接触器系列、继电器系列产品存在着耗电高、噪声大、铁芯热、烧电磁线圈等缺点。克服其缺点的较为可行的途径是使其运行于直流吸合，直流保持的状态。现有的“交流接触器无声运行自动控制器”就是一种采用可控硅等电子器件组成的直流启动冲击电源和电容降压直流运行电路组成的自动控制装置。其降压电容在使用过程中容易漏电或电容量变小，易使可控硅误触发或不触发，触发电流忽大忽小，影响可控硅正常关断；若电容漏电大，则易使可控硅控制极损坏，影响接触器正常工作。而为解决上述存在问题出现的节能接触器，虽然具有宽电压工作，且工作可靠、节能等优点，但也存在起动功率大，对电源冲击大的缺点。因其占用接触器一个常闭触点，故一旦常闭触点接通不可靠，则将影响接触器的转换速度，而且常闭触点寿命短、故障率高。如果常闭触点不断开，那么就会将电磁线圈烧毁，因此事故隐患较大。如果常闭触点打断，则接触器不动作。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种交流电磁线圈无触点电子转换节能装置，它有效地克服了现有技术存在的耗电高、噪声大、铁芯热、烧电磁线圈等缺点，其结构简单，启动功率低，动作速度快，运行可靠，无噪声，采用直流低压运行，节约大量有功功率，功率损耗小，显著延长电磁线圈的使用寿命。
本实用新型的目的是这样实现的该装置包括电子开关组件和电容器组件及其控制电路，其技术要点是电子开关组件的电容C2串接在电磁线圈L回路中，电容C2的两端并联晶闸管VS，电磁线圈L的两端并联续流二极管VD4。
所述控制电路中由二极管VD1、电阻R1和R3、电容C1构成晶闸管VS触发电路，电阻R2、二极管VD3为电容C1提供放电回路，电容C2和晶闸管VS之间连接二极管VD5。
上述电子开关组件和电容器组件分别组装在两个电路板上，并通过导线相接。
上述电子开关组件和电容器组件组装在同一电路板上。
由于本实用新型将电子开关组件、电容器组件结合在一起组成无触点电子转换节能装置，所以通过电子开关由交流电压自动改为直流控制，使电磁线圈从直流高压吸合转变成直流低压运行，其结构、外形尺寸、反力系和磁系统等均不改变，故结构简单，制造、安装容易。该装置起动功率小，对电源冲击小，不占用接触器的任何触点。其靠晶闸管VS自动转换，晶闸管开关速度快、可靠性高、使用寿命长、铁芯无声运行无噪声，运行可靠，而且采用直流低压运行，宽电压、节约大量有功功率，功率损耗小，铁芯和电磁线圈温升很低，不会烧毁电磁线圈，显著延长电磁线圈的使用寿命，实现节能目的。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型的一种具体结构示意图。
图2是本实用新型的一种电气原理图。
具体实施方法根据图1-3详细说明本实用新型的具体结构和工作过程。该装置可用于交流接触器系列、继电器系列产品中。本实施例就是用于交流接触器的一种结构形式。安装时对接触器或继电器的结构、外形尺寸、反力系和磁系统等均不做任何改动，仅对电磁线圈匝数和线径按使用要求加以常规改动。该装置包括电子开关组件5和电容器组件10及其控制电路。其中电子开关组件5是由固定在电路板上的电容C2构成的。该电容C2串接在电磁线圈2(L)的回路中。由于电路中串入了电容器C2，电路由原来的感性负载变为容性负载，并向电网送出无功电流；由于C2的容抗较大，经过C2的降压作用，电磁线圈2(L)两端电压仅为数伏，从而节约了大量有功功率。电容C2的两端并联晶闸管VS，电磁线圈2(L)的两端并联续流二极管VD4，使电磁线圈2(L)从直流高压吸合转变成直流低压运行。所述控制电路中，由二极管VD1、电阻R1和R3、电容C1构成晶闸管VS触发电路，电阻R2、二极管VD3为电容C1提供放电回路，电容C2和晶闸管VS之间连接二极管VD5。
由于规格为32A以下接触器或继电器的基座较小，其内部空腔小，该装置可将电子开关组件5和电容器组件10设计为分体组件，分别组装在两个电路板上，并通过导线相接。对于32A以上的接触器由于基座较大，内部空腔也大，可把电子开关组件5、电容器组件10设计为整体组件，并组装在同一电路板上。对于分体式结构，其电子开关组件5可组装在交流接触器基座1的静轭铁8上方空腔内。电容器组件10可组装在基座1的电磁线圈右侧端的空腔内。
电磁线圈输入导线3与电子开关电源输入导线4并联，电磁线圈输出导线9和晶闸管VS输入端连接线6并联后接至电容器组件10，电子开关输出导线7与电源输出导线11并联，使装置与电磁线圈构成了一个完整的回路。
使用时，接通电源，电磁线圈输入导线3与电子开关输入导线4得电，电子开关得电后晶闸管VS导通，电磁线圈输入导线3通过高压直流，由电磁线圈输出导线2流出，经过晶闸管VS输入端连接线6至电子开关输出导线7完成高压直流吸合动作。在(0.02-0.04)秒后晶闸管VS由导通变为截止时，电磁线圈输出导线9电流经过电容器组件10连接经电容器C2降压至电源输出导线11，完成低压脉动直流低压保持，使接触器保持低压吸合。
该装置的节电运行工作原理如下当接通电源后，电流通过二极管VD1整流，经降压电阻R1，向电容器C1充电，对晶闸管VS提供一个触发电流使之导通。L正半周时有电流i1流过，L负半周时VD4起续流作用，此时有一续流电流i2与正半周电流同方向流过L，即正负半周L都有电流通过。随着电容器C1充电时间的增长，充电电流逐渐衰减，电容两端电压逐渐增高，当经过一段延时后(0.02-0.04秒)，充电电流衰减到一定数值时，晶闸管VS由导通变成截止，电磁线圈2(L)自动转入运行节电状态。
当电源为正半周(A端为正、B端为负)时，电流经过电磁线圈2(L)、降压电容器C2流回B端，二极管VD4处于反向偏压而呈截止状态，当电源电压为负半周时(B端正A端负)时，电流经过电容器C2和二极管VD4流回A端，电磁线圈则经过二极管VD4流过续流。从以上分析可知，电磁线圈中流过的是一个脉动的直流电流。电磁线圈保持吸合状态。当断开电源时，电容器C1经过电阻R2、二极管VD3构成放电回路，以保证下次动作。图2中VD1、R1、R3、C1构成晶闸管触发电路。VD2起稳压保护C1作用。电源断电后R2、VD3为C1提供放电回路。C2有两个作用其一是起到保护晶闸管VS作用，其二是起到降压作用，为电磁线圈2(L)提供合适的电压和电流。VD5起保护晶闸管VS反向不被过电压击穿作用。
电磁线圈在交流运行时，交流接触器继电器电磁线圈在改为直流节电运行后，可节约有功功率90％以上；直流运行时电磁线圈两端电压只有12伏左右，直流工作电流仅为交流的1/2，功率损耗极小，铁芯和电磁线圈温升很低，延长了电磁线圈使用寿命。接触器继电器铁响问题不存在了，而且整个负载电流呈容性负载，可以向电网送出无功电流，以改善电网的功率因数。
权利要求1.一种交流电磁线圈无触点电子转换节能装置，包括电子开关组件和电容器组件及其控制电路，其特征在于电子开关组件的电容C2串接在电磁线圈2(L)回路中，电容C2的两端并联晶闸管VS，电磁线圈2(L)的两端并联续流二极管VD4。
2.根据权利要求1所述的节能装置，其特征在于所述控制电路中由二极管VD1、电阻R1和R3、电容C1构成晶闸管VS触发电路，电阻R2、二极管VD3为电容C1提供放电回路，电容C2和晶闸管VS之间连接二极管VD5。
3.根据权利要求1或2所述的节能装置，其特征在于电子开关组件和电容器组件分别组装在两个电路板上，并通过导线相接。
4.根据权利要求1或2所述的节能装置，其特征在于电子开关组件和电容器组件组装在同一电路板上。
专利摘要一种交流电磁线圈无触点电子转换节能装置，包括电子开关组件和电容器组件及其控制电路，其技术要点是电子开关组件的电容C2串接在电磁线圈2(L)回路中，电容C2的两端并联晶闸管V
文档编号H01H47/02GK2607655SQ03212300
公开日2004年3月24日 申请日期2003年4月1日 优先权日2003年4月1日
发明者姚捍民 申请人:沈阳二一三电器有限公司