专利名称：节电静噪的交流接触器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及低压电器领域，尤其涉及一种具有节约电能、静止噪声功能的“节电静噪的交流接触器”。
背景技术：
交流接触器是一种电器设备中应用非常广泛的低压电器。其工作原理是利用电磁铁带动动触点(动合触点)与静触点(动断触点)闭合或分离，达到接通或切断电路的目的。它适用于起动或控制三相感应电动机和其它用电设备。图I为传统的交流接触器的工作原理图。这种传统的交流接触器主要由动铁芯、静铁芯、励磁线圈、复位弹簧、动断触点、动合触点组成。当励磁线圈接通AC220V、AC110V或AC380V电源(以下通称AC220V、AC110V或AC380V电源为AC电源)时，动铁芯受励磁线圈产 生的磁力的作用而与静铁芯闭合，与动铁芯联动的动合触点也随之闭合，外电路便通过此动合触点而接通；当励磁线圈上的AC电源断开时，动铁芯失磁并受复位弹簧的作用而与静铁芯分离，动合触点复位断开，外电路便随之被切断。如上所述，这种传统的交流接触器的工作过程可分为“吸合”、“吸持”、“断开”三个阶段I、吸合励磁线圈与AC电源接通，动、静铁芯吸合；2、吸持励磁线圈继续与AC电源接通，动、静铁芯保持吸合的状态；3、断开励磁线圈断开AC电源，动、静铁芯分离、动合触点复位断开。传统的交流接触器由于吸合与吸持阶段励磁线圈中均通以交流电工作，因此存在以下的严重缺点I、发热在吸合和吸持阶段，由于励磁线圈中通以交流电压(即AC电源)，因此，动、静铁芯中将不可避免地产生滞磁损耗、涡流损耗而发热，动、静铁芯的发热殃及励磁线圈，严重时会导致励磁线圈烧毁。此外，小型传统的交流接触器中还设有“短路环”，该短路环的存在将加剧接触器的温升，使励磁线圈更易烧毁。2、耗电传统的交流接触器发热的能源就是输入励磁线圈中电能，此种有害的发热带来的另一个缺点就是无谓的耗电。减少这种耗电，就可取得“节电”的效果。3、噪声输入到励磁线圈中的AC电源，每次“过零”(AC电源由正半周向负半周或负半周向正半周过渡的“过零点”)时，电磁吸力剧变，会使动、静铁芯中的硅钢片产生频率为100Hz (50Hz交流电)或120Hz (60Hz交流电)的机械振动噪声。4、功率因素(Power factor)低。针对传统的交流接触器存在的严重缺点，电子、电器行业内的技术人员研究、设计了多种用于改善传统的交流接触器性能的“节电线路”、“节电器”、“节能交流接触器”。中国专利申请号为97216246. I的“高效节能交流接触器”、申请号为94202133. 9的“节能交流接触器装置”、申请号为201010144412. 4的“一种节能交流接触器”公开了各自专利申请人的研究成果。上述的现有技术的确为改善传统交流接触器的性能，做出了有益的探索并取得了一定的成就，但也存在以下的缺陷，即:I、结构复杂，难以实施；采用单片机控制的“交流接触器节电器”则易受交流接触器本身或电机等电器的电磁干扰而导致内部程序执行错误、产生“飞跳”误控；2、所用的电子器件太多，电子线路太复杂；3、实施生产的产品售价太高，例如广东省珠海市某有限公司生产的QXJB型交流接触器节电器的售价高达1500元/台！小型的交流接触器的售价才二十多元，中型的交流接触器的售价也只有几百元，如此昂贵的“QXJB型交流接触器节电器”将使用户寥寥。4、由于电子线路复杂，所用的电子器件多，因此，交流接触器的节电控制部份难以与交流接触器集成为一体，所述的节电控制部份须另设一个盒子，造成用户安装不便、接线麻烦。5、由于电子线路复杂，所用的电子器件多，因此，交流接触器的节电控制部份自身的电耗(AC—DC转换损耗、IC电耗、执行器电耗等)将增大。有的甚至大到与小型接触器的吸持功率相比拟的地步。正是由于现有技术存在以上缺陷，所以出现了以下的情况“目前我国节电型交流接触器已经有一定的市场，但还不够普及，传统型交流接触器目前在用户使用上占主导地位。主要原因是节电型接触器价格较贵，用户在一次性投入上还不能接受，有待于国家在节能型接触器的推广上加大政策力度，促进节能型接触器的广泛应用”。针对现有技术的现状，本实用新型要迖到的目标是I、设计一个电子线路尽量简单的、所用器件尽量少的、价格尽量廉的交流接触器节电专用“附加单元”；2、该“附加单元”可用于改造在线使用的传统交流接触器，使这些交流接触器成为“节电静噪的交流接触器”；3、该“附加单元”也可集成到将要生产的传统交流接触器中，使交流接触器的制造商生产出与“附加单元”一体化的新型“节电静噪的交流接触器”。因而，本领域存在克服上述缺陷和限制的需求。
实用新型内容为了达到上述目标，本实用新型设计的技术方案是一种节电静噪的交流接触器，包括四端口附加单元与交流接触器两部分，所述交流接触器由动铁芯、静铁芯、励磁线圈、复位弹簧、动断触点、动合触点组成，其特征在于所述的四端口附加单元有S1、S2、P1、P2四个端口，端口 S1、S2为其输入端口，端口 P1、P2为其输出端口 ；输入端口 S1、S2与AC电源连接，输出端口 P1、P2分别与交流接触器中的励磁线圈的Al、A2端连接；所述的四端口附加单元的结构为(a)、端口 SI、双极型瞬态电压抑制二极管、储能电容、整流二极管的正极、整流二极管的负极、端口 S2依次连接成串联电路；再从双极型瞬态电压抑制二极管与储能电容的连接处引出端口 Pl，从储能电容与整流二极管的正极的连接处引出端口 P2 ;端口 SI、S2即为所述的四端口附加单元的输入端口，端口 P1、P2则为其输出端口 ；或者为(b)、端口 SI、整流二极管的负极、整流二极管的正极、储能电容、双极型瞬态电压抑制二极管、端口 S2依次连接成串联电路；再从整流二极管的正极与储能电容的连接处引出端口 P1，从储能电容与双极型瞬态电压抑制二极管的连接处引出端口 P2 ;端口 S1、S2即为所述的四端口附加单元的输入端口，端口 P1、端口 P2则为其输出端口 ；或者为(c)、端口 SI、单极型瞬态电压抑制二极管的正极、单极型瞬态电压抑制二极管的负极、储能电容、整流二极管的负极、整流二极管的正极、端口 S2依次连接成串联电路；再从单极型瞬态电压抑制二极管的负极与储能电容的连接处引出端口 P1，从储能电容与整流二极管的负极的连接处引出端口 P2 ;端口 S1、S2即为所述的四端口附加单元的输入端口，端口 PU P2则为其输出端口 ；或者为(d)、端口 SI端、整流二极管的负极、整流二极管的正极、双极型瞬态电压抑制二极管、储能电容、端口 S2依次连接成串联电路；再从双极型瞬态电压抑制二极管与储能电容的连接处引出端口 P1，端口 P2则与端口 S2连接；端口 S1、S2即为所述的四端口附加单元的输入端口，端口 Pl、P2则为其输出端口 ；或者为(e)、端口 SI、单极型瞬态电压抑制二极管的负极、单极型瞬态电压抑制二极管的正极、整流二极管的正极、整流二极管的负极、储能电容、端口 S2依次连接成串联电路；再从储能电容与整流二极管的负极的连接处引出端口 P1，端口 P2则与端口 S2连接；端口 S1、S2即为所述的四端口附加单元的输入端口，端口 P1、P2则为其输出端口 ；或者为(f)、端口 SI、储能电容、整流二极管的负极、整流二极管的正极、双极型瞬态电压抑制二极管、端口 S2依次连接成串联电路；再从储能电容与整流二极管的负极的连接处引出端口 P2，端口 Pl则与端口 SI连接；端口 S1、S2即为所述的四端口附加单元的输入端口，端口 PU P2则为其输出端口 ；或者为(g)、端口 SI、储能电容、单极型瞬态电压抑制二极管的负极、单极型瞬态电压抑制二极管的正极、整流二极管的正极、整流二极管的负极、端口 S2依次连接成串联电路；再从储能电容与单极型瞬态电压抑制二极管的负极的连接处引出端口 P2，端口 Pl则与端口 SI连接；端口 SI、S2即为所述的四端口附加单元的输入端口，端口 PU P2则为其输出端口。用上述方法组成的多种“四端口附加单元”具有以下的共同特征均由瞬态电压抑制二极管、整流二极管、储能电容这三只元件串联后组成、输出端Pl均从储能电容的一端引出，输出端P 2均从储能电容的另一端引出。应用本实用新型，可以取得以下有益效果I、价廉。本实用新型中用于改进传统交流接触器性能的“附加单元”，仅有三只电子元件，为节电型交流接触器大面积推广创造了条件；2、物美。上述三只电子元件中，双极型瞬态电压抑制二极管(或单极型瞬态电压抑制二极管)和整流二极管的体积均很小，可将它们集成到传统交流接触器的内部，制造成一体化的、外观悦目的节电型交流接触器。3、可靠。电子产品的可靠性与所用的电子器件的数量成反比，价格与所用的电子器件的数量成正比。所用的电子器件多，电子线路复杂，就意味着可靠性低、价格高。本实用新型所用的电子器件少，因此，不仅成本底，而且可靠性高；4、静噪。传统交流接触器噪声高已是不争的事实，业内人员对传统交流接触器噪 声大已经达到司空见惯，见怪不怪的地步。本实用新型可以做到静噪，即使在夜深人静的时候，也听不到噪声；5、延寿。一台传统的CJX2交流接触器、一台用本实用新型的“附加单元”改造的CJX2交流接触器，在室温为25。C的同一地点同时运行24小时后，前者表面的温度已超60° C ;后者，表面的温度仍为室温。温升是电子、电器产品的大敌，温升高，产品的使用寿命就短，反之，使用寿命就可延长。因此，本实用新型具有延长产品使用寿命的“延寿”功倉泛;6、快速。传统交流接触器吸合时在励磁线圈流动的励磁电流为缓变的正弦交流电流，本实用新型采用突变的脉冲电流。因此，传统交流接触器吸合动作滞钝、声音沉闷、吸合速度慢，本实用新型吸合动作强劲有力、声音清脆、吸合速度为前者的两倍以上。本实用新型快速吸合的优点，可以减少触头的电弧，防止触头烧灼失效，对保护触头、延长接触器寿命具有重要的作用。7、节电。温升低，是节电的直观表现；实测结果也表明，本实用新型视在功率的节电效率大于85%。
下列附图在此作为本实用新型的一部分以便于理解，附图中图I为现有技术中传统交流接触器的工作原理图；图2为实施例a的电路原理图；图3为实施例a的等效电路原理图；图4为实施例b的电路原理图；图5为实施例c的电路原理图；图6为实施例d的电路原理图；图7为实施例e的电路原理图；图8为实施例f的电路原理图；图9为实施例g的电路原理图；图10为实施例a脉冲充电过程中脉冲充电电流Itl和AC电源电压瞬时值u的脉冲波形图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
以下结合附图，说明本实用新型的实施方式。图2为实施例a的电路原理图，图3为实施例a的等效电路原理图；图中虚线方框100为本实用新型的四端口附加单元、L为传统交流接触器的励磁线圈、Itl为脉冲充电电流。本实施例a的特征是S1端、双极型瞬态电压抑制二极管TVS、储能电容C、整流二极管D的正极一整流二极管D的负极、S2端依次连接成串联电路；再从双极型瞬态电压抑制二极管TVS与储能电容C的连接处引出Pl端，从储能电容C与整流二极管D的正极的连接处引出P2端；S1端、S2端即为所述的四端口附加单元100的输入端口，Pl端、P2端则为
其输出端口；结合图2-3，附加单元100的输入端SI、S2与AC电源连接，附加单元100的输出端Pl端与励磁线圈L的Al端连接，P2端与励磁线圈L的A2端连接。本领域的技术人员应该知道所述的励磁线圈L的Al端、A2端是可以互易连接的。结合图2-3、图10,从SI、S2端输入的AC电源的数学表达式为U=UmSin(co t + ￠) 上式中u为AC电源的瞬时值，Uni为AC电源的的振幅值，co为AC电源的角频率，小为AC电源的初相角。为简便说明，现假设初相角￠=0，则AC电源的瞬时值u的表达式为u=Umsin co t其波形如图10所示。t=0时，AC电源接通，此时，由于在AC电源接通前，储能电容C和励磁线圈L放电均结束，故励磁线圈L两端的电压Ul=O0结合图3，双极型瞬态电压抑制二极管TVS两端的电压为Ut=U — Ul当t=t:时，Ut=U1 — Ul=U1 — 0= U1=UmSin Wtl，若 U1=Ub (Ub 为双极型瞬态电压抑制二极管TVS的击穿电压)则0 &的时间段内，Ut < Ub，双极型瞬态电压抑制二极管TVS截止，其等效为开路，故受AC电源驱动的脉冲充电电流1。=0，图3中的励磁电流込=0，图I中接触器中的动铁芯M、静铁芯G不吸合，即接触器不工作。t=t:时，U1=Ub，双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿，呈短路，U1直接施加在附加单元100的两个输出端Pl与P2之间，此时I、整流二极管D因正向偏置而导通；2、结合图I :铁芯吸合之前，由于动铁芯M与静铁芯G之间存在一段气隙,磁路的磁阻较大，因此，此时励磁线圈L的电感量很小，约为铁芯吸合之后的电感量的二百分之一，其在电压U1的作用下，产生了较大的励磁电流Iy动铁芯M在磁力的作用下克服复位弹簧F的阻力而强劲吸合；3、脉冲充电电流Itl同时对储能电容C充电；4、结合图10，在双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿的瞬间，由于储能电容C的脉冲充电电流Ica、励磁电流L均较大，因此，就产生了图10所示的脉冲充电电流Itl的吸合脉冲111的陡直的上升沿。t=ta时，由于铁芯的吸合，使励磁线圈L的电感量急骤变大，导致励磁电流込急骤变小，脉冲充电电流IO也随之急骤地下降至Itl=Iat5在ta t2的时间段内，脉冲充电电流Ici受以下两方面的影响I、随时间递增的输入电压U ;2、随着电流Ica对储能电容C持续地充电，储能电容C两端的电压Ul也随时间快速递增。受以上两方面的作用，脉冲充电电流IO由t=ta时的IO=Ia下降至t=t2时的1。=12，[0080]在t2 t3的时间段内，由于输入电压u随时间递减，因此，脉冲充电电流IO由t=t2时的Ici=I2快速下降至t=t3时的Ici=I3。在输入电压U=U3且Ut=U3 -Ul < Ub的条件成立时，双极型瞬态电压抑制二极管TVS截止，等效为开路，导致脉冲充电电流Itl=O并形成了吸合脉冲111的下降沿。在t3 t41的时间段内，输入电压U比113更小，Ut < Ub的条件更易成立，双极型瞬态电压抑制二极管TVS仍截止，因此，脉冲充电电流Itl仍为1^0。在t41 t42的 时间段内，AC电源为S2端高电平、SI端低电平的负半周，二极管D截止，脉冲充电电流Itl必然为Iq=O。分析至此，结合图10可作以下小结I、在t=h时，双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿导通，铁芯开始吸合，在t=ta时，铁芯吸合完毕；2、铁芯吸合后，AC电源通过脉冲充电电流Itl继续对储能电容C、励磁线圈L充电，直至t=t3时，双极型瞬态电压抑制二极管TVS关断，充电结束。双极型瞬态电压抑制二极管TVS关断、脉冲充电电流Itl=CK充电结束之后，交流接触器依靠储能电容C和励磁线圈L所储存的电能保持铁芯吸持状态，其过程为I、结合图3，在t=t3、双极型瞬态电压抑制二极管TVS关断瞬间，由于电感中的电流不能突变，因此励磁电流^将继续流通；2、储能电容C通过励磁线圈L放电，其放电电流1。2与励磁电流込的方向一致，二者互为维持互补；3、只要选择储能电容C合适的电容量，其与励磁线圈L的电感相配合，就可获得足够长的LC时间常数(time constant)T，使励磁电流Ilj在脉冲充电电流Ici=O的时间段内仍有足够的、可保持铁芯吸持的电流强度。结合图10，随着放电的进程，储能电容C两端的电圧UL将下降。在t=t5时刻，输入电压u=u5，Ut=U5 — UL>UB的条件再次成立，双极型瞬态电压抑制二极管TVS再次击穿呈短路，脉冲充电电流Itl再次为储能电容C和励磁线圈L充电补充能量。在此t=t5时刻，由于储能电容C两端的电圧队已被消耗而降至较低值，因此，脉冲充电电流Itl=I5以较大的值为储能电容C和励磁线圈L充电补充能量，从而形成“补能脉冲112”的陡峭的上升沿。补能脉冲112在t=t5之后各时间段，脉冲充电电流Ici的工作过程与吸合脉冲111在各相应时间段的工作过程相似，这里不再重复叙述。吸合脉冲111与补能脉冲112的波形基本相同，只不过脉冲前沿不相同，前者上冲高后者上冲低，造成此差别的原因是I、双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿导通瞬间，储能电容C和励磁线圈L的状态不同，前者，储能电容C和励磁线圈L放电均已结束、电压队=0 ;后者，储能电容C和励磁线圈L尚存部份能量、队古O。图10中，输入电压U5与U1的差值就是t=t5时刻电压Ul的值，此队的值也是本实施例能在t=t5时刻仍可保持铁芯“吸持”状态的原因；2、双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿导通瞬间，励磁线圈L的电感量不同，前者，铁芯未吸合，励磁线圈L的电感量小；后者，铁芯已吸合，励磁线圈L的电感量约为前者的200倍。综合本实施例的上述工作过程，再结合图2，可得出本实施例的以下特征[0097]I、整流二极管D将AC电源输入的全波电压整流为半波电压；2、双极型瞬态电压抑制二极管TVS将所述的半波电压整形为脉冲充电电流Ici，该脉冲充电电流Itl在吸合阶段的脉冲波形为宽度为Ql的单个“吸合脉冲ill”;在吸持阶段为宽度为Q2、重复频率为50或60Hz的多个“吸持脉冲112”的脉冲群；3、当所述的脉冲充电电流Ici到来时,所述的储能电容C充电储能；当所述的脉冲充电电流Itl截止时，所述的储能电容C对所述的励磁线圈L放电释能。由于三只元件整流二极管D、双极型瞬态电压抑制二极管TVS、储能电容C巧妙地、协调一致地工作，使本实施例具备了 “节电”、“静噪”的二大功能。本实施例a与传统交流接触器的对照分析一、吸合I、本实施例选择了具有合适的击穿电压UB的双极型瞬态电压抑制二极管TVS，使t=h时刻，即双极型瞬态电压抑制二极管TVS击穿、输入电压U1足够高、励磁线圈L产生的磁力足够强、足以强有力地快速地吸合铁芯时，本实施例才通电吸合，否则就拒绝工作而作等待，直到输入电压的值升至u>UB时才猛烈地吸合铁芯。前已述，本实施例的此特性是极重要的。业内人士均周知铁芯吸合越干脆越快速，触头拉电弧放电的时间就越短、触头灼伤的可能性就越小，交流接触器的使用寿命就越长久。此特性对大功率、高价位的交流接触器尤显珍贵。2、严格地讲，本实施例与传统交流接触器的吸合电压都是随机的，随AC电源接通时刻的交流瞬时值不同而不同。前已述，本实施例的优点是对随机接通的AC电源具有自动鉴别的功能当AC电源的瞬时值U=UmSin (cot + CtX Ub时，其输出的电压Ul=O ；当AC电源的瞬时值U=UmSin ( t + ￠)彡Ub时，其输出的电压队=11、換言之，无论AC电源何时接通，本实施例的吸合电压均> Ub。传统交流接触器则不然，其对随机接通的AC电源无鉴别的功能，全凭“运气”。运气好，AC电源在U=UmSin ( t + )=Um时接通，则强有力地吸合；而大部份时间则是“运气不好”。设用于克服复位弹簧弹力的最低励磁电压(即最低吸合电压)为U=UmSin (cot +
) =U0 贝丨J (I)、若AC电源在U= U0时接通，其就勉强而无力地吸合；(2)、若AC电源在u〈 Utl时接通,其就白白地耗电而不能吸合,一直耗电至AC电源的瞬时值上升至U= U0时才勉强而无力地吸合。这就是传统交流接触器尤其是大功率高价位的传统交流接触器的触头常烧坏的原因之一，也是传统交流接触器耗电高、温升高的原因之一。二、噪声I、传统交流接触器在吸持阶段，输入到励磁线圏中的AC电源在“过零”(AC电源由正半周向负半周或负半周向正半周过渡的“过零点”)时，零点附近的瞬时电压u〈 Utl (前已述Utl为用于克服复位弹簧弹力的最低励磁电压)，且励磁线圈储存的电能耗尽、励磁电流換向时，磁力小于复位弹簧的弹力，动铁芯将离开静铁芯，但其刚离开很小的一段距离AL时，AC电源的瞬时值u已上升为u> Utl,于是离开的动铁芯重新被磁力拉回、动、静铁芯重新吸合。在此过程中，动、静铁芯中的硅钢片会产生频率为100Hz (50Hz交流电)或120Hz(60Hz交流电)的机械振动噪声。[0112]本实施例为直流工作，不存在上述噪声，元件的参数选择又保证其具有足够长的LC时间常数T即可保证其稳定地“吸持”，因此，本实施例具有“静噪”的优良性能。三、耗电I、传统交流接触器为交流工作，存在滞磁损耗、涡流损耗；本实施例为直流工作，无滞磁损耗、涡流损耗。2、传统交流接触器在AC电源的全时域均通电即AC全波电压通电；本实施例则为(I)、前已述，整流二极管D将全波的AC电源整流为半波电圧。本实施例中，在AC电源的负半周均截止不通电(仅此举，本实施例已毫无疑义地比传统交流接触器省电50 % )； (2)、结合图10 :在AC电源的正半周，本实施例的“吸合脉冲111”和“补能脉冲112”的导通角Q1、Q2均小于180°，使本实施例更进一步地省电；3、传统交流接触器的励磁线圈为感性器件，功率因素低，有附加的线路损耗。本实施例在导通角之外的时域，双极型瞬态电压抑制二极管TVS均截止，储能电容C和励磁线圈L充电时所得的能量全被“锁”在内部，与AC电源间无能量交換，功率因素一1，不存在因功率因素低而附加的线路损耗。图4为实施例b的电路原理图，其特征是S1端、整流二极管D的负极一整流二极管D的正极、储能电容C、双极型瞬态电压抑制二极管TVS、S2端依次连接成串联电路；再从整流二极管D的正极与储能电容C的连接处引出Pl端，从储能电容C与双极型瞬态电压抑制二极管TVS的连接处引出P2端；S1端、S2端即为所述的四端口附加单元100的输入端口，Pl端、P2端则为其输出端口。本领域的技术人员经分析后，不难得出结论本实施例b的工作原理、工作过程与实施例a相同,所不同的有整流二极管D移至AC电源的输入端SI端，并且其负极与SI端连接。作了此变动后，本实施例b变为AC电源的正半周截止，负半周受控工作的模式；脉冲充电电流Itl的方向也相应地变得与实施例a中的Itl相反。图5为实施例c的电路原理图，其特征是S1端、单极型瞬态电压抑制二极管TVSl的正极一单极型瞬态电压抑制二极管TVSl的负极、储能电容C、整流二极管D的负极一整流二极管D的正极、S2端依次连接成串联电路；再从单极型瞬态电压抑制二极管TVSl的负极与储能电容C的连接处引出Pl端，从储能电容C与整流二极管D的负极的连接处引出P2端；S1端、S2端即为所述的四端口附加单元100的输入端口，Pl端、P2端则为其输出端
n ；本实施例c的工作原理、工作过程与实施例a相同，所不同的有I、用单极型瞬态电压抑制二极管TVSl代替双极型瞬态电压抑制二极管TVS ；2、整流二极管D移至附加单元100的输出端P2端，并且其负极与P2端连接。因为单极型瞬态电压抑制二极管TVS1、整流二极管D、储能电容C是串联的，又因为本实用新型将TVSl和D作为开关器件使用，所以作此变动后，本实施例c的工作原理、工作过程仍与实施例a相同；图6为实施例d的电路原理图，其特征是S1端、整流二极管D的负极一整流二极管D的正极、双极型瞬态电压抑制二极管TVS、储能电容C、S2端依次连接成串联电路；再从双极型瞬态电压抑制二极管TVS与储能电容C的连接处引出Pl端，P2端则与S2端连接；SI端、S2端即为所述的四端口附加单元100的输入端口，Pl端、P2端则为其输出端口 ；本实施例d的工作原理、工作过程与实施例a相同，所不同的有I、整流二极管D在电路中的位置作了变化，将其移至输入端SI端，并且，其负极与SI端连接。作了此变动后，本实施例d变为AC电源的正半周截止，负半周受控工作的模式；脉冲充电电流Itl的方向也相应地变得与实施例a中的Itl相反。2、P2端则与S2端连接在一起。作此变动，可以方便所述的四端口附加单元100的集成化。图7为实施例e的电路原理图，其特征是S1端、单极型瞬态电压抑制二极管TVSl 的负极一单极型瞬态电压抑制二极管TVSl的正极、整流二极管D的正极一整流二极管D的负极、储能电容C、S2端依次连接成串联电路；再从储能电容C与整流二极管D的负极的连接处引出Pl端，P2端则与S2端连接；S1端、S2端即为所述的四端口附加单元100的输入端口，Pl端、P2端则为其输出端口 ；本实施例e的工作原理、工作过程与实施例a相同。所不同的有P2端与S2端连接，使所述的四端口附加单元100与传统交流接触器之间有了“公共线”，这样便于用本实用新型的技术改造传统交流接触器。图8为实施例f的电路原理图，其特征是S1端、储能电容C、整流二极管D的负极一整流二极管D的正极、双极型瞬态电压抑制二极管TVS、S2端依次连接成串联电路；再从储能电容C与整流二极管D的负极的连接处引出P2端，Pl端则与SI端连接；SI端、S2端即为所述的四端口附加单元的输入端口，Pl端、P2端则为其输出端口 ；本实施例f的工作原理、工作过程与实施例a相同。所不同的有Pl端与SI端变为直接连接；2、本实施例f变为AC电源的正半周截止，负半周受控工作的模式；脉冲充电电流I0的方向也相应地变得与实施例a中的Itl相反。图9为实施例g的电路原理图，其特征是S1端、储能电容C、单极型瞬态电压抑制二极管TVSl的负极一单极型瞬态电压抑制二极管TVSl的正极、整流二极管D的正极一整流二极管D的负极、S2端依次连接成串联电路；再从储能电容C与单极型瞬态电压抑制二极管TVSl的负极的连接处引出P2端，Pl端则与SI端连接；SI端、S2端即为所述的四端口附加单元100的输入端口，Pl端、P2端则为其输出端口 ；本领域的技术人员应该清楚与实施例a相比较，本实施例g的元件位置虽然作了变动，但其工作原理、工作过程仍与实施例a相同。仔细分析以上实施例的电路原理图，可以得出以下结论所述的单极型瞬态电压抑制二极管TVSl或双极型瞬态电压抑制二极管TVS可以用压敏电阻替代；只要注意到元件的正、负极性则也可以用稳压二极管替代。本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求1.一种节电静噪的交流接触器，包括四端口附加单元与交流接触器两部分，所述交流接触器由动铁芯、静铁芯、励磁线圈、复位弹簧、动断触点、动合触点组成，其特征在于 所述的四端口附加单元有S1、S2、P1、P2四个端口，端口 SI、S2为其输入端口，端口 P1、P2为其输出端口 ；输入端口 S1、S2与AC电源连接，输出端口 P1、P2分别与交流接触器中的励磁线圈的Al、A2端连接； 所述的四端口附加单元的结构为端口 SI、储能电容、整流二极管的负极、整流二极管的正极、双极型瞬态电压抑制二极管、端口 S2依次连接成串联电路；再从储能电容与整流二极管的负极的连接处引出端口 P2，端口 Pl则与端口 SI连接。
2.如权利要求I所述的节电静噪的交流接触器，其特征在于整流二极管(D)将AC电源输入的全波电压整流为半波电压。
3.如权利要求2所述的节电静噪的交流接触器，其特征在于双极型瞬态电压抑制二极管(TVS)将所述的半波电压整形为脉冲充电电流(Itl),该脉冲充电电流(Itl)的频率为50或60Hz。
4.如权利要求3所述的节电静噪的交流接触器，其特征在于当所述的脉冲充电电流(Itl)到来时，所述的储能电容(C)充电储能；当所述的脉冲充电电流(Itl)截止时，所述的储能电容(C)对所述的励磁线圈(L)放电释能。
5.如权利要求I所述的节电静噪的交流接触器，其特征在于所述的双极型瞬态电压抑制二极管(TVS)可以用压敏电阻、单极型瞬态电压抑制二极管或稳压二极管三者之一替代。
专利摘要一种节电静噪的交流接触器，包括四端口附加单元与交流接触器两部分，所述的四端口附加单元由一只瞬态电压抑制二极管、一只储能电容、一只整流二极管组成，其为四端口网络，输入端口与AC电压连接，输出端口与交流接触器中的励磁线圈连接。本实用新型仅用三只元件，就使交流接触器具备了“节电”、“静噪”、“强力吸合”、“稳定吸持”的四大功能；所述的四端口附加单元既可用于改造传统交流接触器，也可集成到正在制造的交流接触器中、生产出新型的“节电静噪交流接触器”。
文档编号H01H47/02GK202443917SQ20122004185
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者汪孟金 申请人:宁波市镇海华泰电器厂