专利名称：交流接触器消弧控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种附加在交流接触器主触头间的交流接触器消弧控制器。
现有的消弧交流接触器是在交流接触器主触头进出两端反向并联两只单向可控硅，在交流接触器分断时，触发可控硅导通，然后利用可控硅电压过零而关断，从而达到交流接触器分断时的消弧作用。这种消弧装置，每个触头需要至少两只可控硅，由于半导体元件的过载能力差，所选用的单向可控硅参数要求较高，致使这类消弧器成本大幅度提高;另外，这种消弧器仅在交流接触器分断时消弧，实际上在交流接触器吸合过程中，触头的抖动，也会在触头间产生电弧。
本发明的目的在于提供一种以辅助触点转移主触头上电弧，且辅助触头上不会产生电弧，并在交流接触器吸合和分断过程中消弧的交流接触器消弧控制器。
本交流接触器消弧控制器，其特征在于交流接触器各相主触头进出线问并联有正、负半周动作开关(Ja、Jb、Jc;Ja1、Jb1、Jc1)在其中正或负半周动作开关上串联有单向导电器件(Da、Db、Dc)，串联单向导电器件(Da、Db、Dc)的极性使得与之串联正或负半周开关在开关时没有电流流过。各相的正、负半周期动作开关(Ja、Ja1;Jb、Jb1;Jc、Jc1)和交流接触器中线包的控制开关(10)，其动作时序由控制电路控制，使其在需要接通或断开交流接触器时，首先使各相交流电极性与其串联的单向导电器件极性相反，再接通与单向导电器件串联的辅助触头，紧接在各相交流电与串联的单向导电器件极性一致时接通另一组触点，此后接通或断开交流接触器中的线包，当交流接触器动作完毕后，按与接通辅助触头相反的时序，依次断开各相正、负半周动作开关。
控制电路由零电压取样电路(1)、正、负半周甄别电路(2)、时序逻辑编码器(3)、闩锁(4)、时序逻辑绎码器(5)、分配器(7)、选择器(8)和通断开关(9)组成。
现以
图1为例说明消弧原理，在交流接触器需要接通或断开时，当各相电压为负半周时，由于单向导电器件(Da、Db、Dc)的反向截止作用，与之串联的负半周开关无电流，此时接通负半周动作开关(Ja、Jb、Jc)，当各相电压变为正半周期时，电流流过负半周动作开关(Ja、Jb、Jc)和单向导电器件(Da、Db、Dc)，这时接通正半周动作开关(Ja1、Jb1、Jc1)当正负半周开关接通时，交流接触器主触头再接通或断开，主触头两端无电压，从而没有电弧产生，达到消弧目的;当交流接触器接通或断开动作完成后，在各相电源的正半周断开正半周动作开关，负半周断开负半周动作开关，从而完成整个开或关的过程。在这一过程中，所有的触点和正、负半周动作开关动作时都处于触点间电压等于零的状态下，无电弧产生。延长了交流接触器的电气寿命。且用有触点的正、负半周动作开关(Ja、Jb、Jc、Ja1、Jb1、Jc1)和单向导电器件(Da、Db、Dc)替代消弧用的单向可控硅，具有过载能力强、不易损坏，成本低廉的优点。
下面结合附图对本发明进行详细描述图1是交流接触器主触头消弧原理图。
图2是交流接触器消弧控制器原理框图。
图3是交流接触器消弧控制器电路图。
控制交流接触器和各相主触头上正、负半周动作开关的时序可以有多种方式，例如采用计算机控制此进序，图2给出了一种交流接触器消弧控制器的原理图三相交流电源的各相送入零电压取样电路(1)从零电压取样电路输出的半周期梯形波信号，送入正负半周甄别电路(2)，输出过零尖脉冲信号，各相过零尖脉冲信号送入时序逻辑编码器(3)，使各相的正、负半周动作开关开关次序依前面叙述的消弧原理进行时序逻辑编码，时序逻辑码经开关(9)和选择器(8)控制的闩锁(4)将时序逻辑码送入时序逻辑译码器(5)，时序逻辑译码器(5)输出的信号送入分配器(6)，分配器(6)依照开关次序输出信号给驱动器(7)驱动各相正、负半周动作开关(Ja、Jb、Jc、Ja1、Jb1、Jc1)和交流接触器线包开关(10)，交流接触器通断开关(9)的开或关信号送入选择器(8)，选择器(8)输出的信号控制闩锁(4)的状态，和分配器(6)的信号输出。当一个开或关过程完成时，时序逻辑译码器(5)输出信号关断闩锁(4)。
A、B、C三相交流电分别通过D3、R11、DW5;D2、R6、DW3;D1、R1、DW1半波整流限幅电路，使其分别输出正向梯形脉冲波，然后分别通过R12、DW6、BG1、R13;R7、DW4、BG2、R8;R2、DW2、BG3、R3组成的反向缓冲器反向后再分别送入由F3、H3、F10、R14、R15、C9、C8;F2、H2、F8、F9、R9、R10、C5、C6;H1、F1、F6、F7、R4、R5、C2、C3组成的倍频器倍频后，输出工频电的两倍频率脉冲信号。即为A、B、C三相交流电零点检出脉冲信号，通时在A相的BG1的集电极取一半周期信号经过两极反相后送入到由集成与非门组成的RS触发器的置位端(S)，输出端Q与4位二进制计数器IC1的清零端Cr及方式端S1、S2联接，组成了正负半周甄别电路，使其4位二进制计数器IC1从交流电的正半周开始计数，每计到第十六个数时，计数器的进位端SCC输出一个高电位，通过反相器反相后送入到RS触发器的复位端R使其复位给四位二进制计数器一个清零信号，在计数脉冲作用下同步清零，然后在下一个正半周期信号作用下，又使RS触发器置位，计数器又从正半周计起这样不断工作下去。
四位二进制计数器IC1的输出端A、B、C、D分别与4～16线译器IC2的输入端相连接，G2、G1在JK触发器IC3的控制下处于高电压状态而闭锁，不能输出译码信号，4～16线译码器的输出端A15与IC3～IC7的CLR端相连接;A1～A14分别通过反相器F12～F25反相后输出，其中F12～F23分别又与D6～D17相连接，D6、D17、D18的负极相连接再与JA的驱动器的输入端连接，D7～D16的负极相连接后再与D18的正极相连接后，再与JA1的驱动器的输入端连接。B相的倍频输出端于IC4、IC5的时钟端相连接;C相的倍频输出端于IC6、IC7的时钟端相连接。IC8的J、K端分别于反相器相连接，使其J、K端在不按下开关K1、K2时处于低电位状态。本装置在接通电源时，通过C11、R19;C12、R20给IC3～IC8一个清零脉冲。使IC3～IC8清零。
在工作过程中，当按动开关K1时，IC8的J端出现高电位状态，同时通过二极管D4、反相器F26、C10给IC3的J端一个高电位脉冲，在RS触发器送来的时钟脉冲作用下，使IC3反转，Q输出低电位，控制G1、G2开门，使4～16线译码器输出信号，这时计数器第二个脉冲即负半周期脉冲到来，在4～16线译码器的A1端输出信号，该信号通过F12、D6送入驱动器驱动JA吸合，紧接着正半周脉冲译码后在A2端输出。该信号通过F13、D7送入驱动器，驱动JA1吸合;同时该信号通过D18送给JA驱动器，使其继续吸合，4～16线译码器的输出端A0～A15在工作时，是依次按工频半周期输出信号。这样，当A11输出信号结束时JA1无驱动信号输出而开始断开;紧接A12输出信号结束时，JA无驱动信号输出而开始断开。在这一工作过程中当F12有信号输出时这一信号同时送到IC5的J端，当该相过零脉冲作用在时钟CLK端时IC5反转输出信号驱动JB吸合当F13有脉冲输出时这一信号同时送给IC4、IC7的J端，在相应的B相、C相过零脉冲作用于时钟端时发生反转使其输出驱动信号驱动相应的Jc、Jb1吸合，当F14有脉冲输出时这一信号同时送到IC6的J端在C相的过零脉冲着作用下IC6反转输出驱动信号驱动JC1吸合，当A4有负脉冲时，这一脉冲同时送到IC8的时钟端使IC8反转驱动可控硅交流开关打开，J吸合。再经过交流电若干周期后当F23有脉冲输出时，这一信号送到IC4的K端在相应的该相过零脉冲作用下反转复位关断JB1，当F24有脉冲输出时这一脉冲同时送入IC5、IC6的K端在相应相的过零时钟脉冲作用下复位，JC1、JB1释放。
当F25有脉冲输出时，送到IC7的K端在相应的过零时钟脉冲作用下复位，JC释放。当A15有负脉冲输出时这一脉冲送到IC3、IC4、IC5、IC6、IC7的清零端清零一次使其更可靠的全部复位，为下次工作做好准备。同时使4～16线译码器IC2的G1、G2变为高电位而锁住，结束整个开的过程。
当需要断开交流接触器时，按动K2给IC8的K端一个高电位，在译码器A4端输出的负脉冲作用下，IC8反转复位关断输出的驱动信号，可控硅交流开关RCR关断J释放，交流接触器完成关的过程，各相正负半周动作开关的动作过程与交流接触器“开”操作过程的动作时序相同。本电路中的4～16线译码器的输出端在每次开或关的过程中其输出依次是A1、A3、A5、A7、A9、A11、A13、A15和交流电A相的负半周相位时序相同对应A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14和交流电A相的正半周相位时序对应相同这样即保证了正、负半周动作开关在相应的半周内可靠的动作。
权利要求
1.一种附加在交流接触器主触头进出线两端的交流接触器消弧控制器。其特征在于交流接触器各相主触头进出线两端并联有正、负半周动作的开关(辅助触头)，其中各相上正或负半周动作的开关上串联有单向导电器件(Da、Db、Dc)，其极性使得与之串联的正或负半周动作开关在动作时，单向导电器件处于反向截止状态，即无电流流过，各相的正、负半周期动作开关(Ja、Ja1；Jb、Jb1；Jc、Jc1)和交流接触器中线包的控制开关(10)，其动作时序由控制电路控制，使其在需要接通或断开交流接触器时，首先在各相交流电极性与其串联的单向导电器件极性相反，再接通与单向导电器件串联的辅助触头，紧接在各相交流电与串联的单向导电器件极性一致时接通另一组触点，此后接通或断开交流接触器中的线包，当交流接触器动作完毕后，按与接通辅助触头相反的时序，依次断开各相正、负半周动作开关。
2.根据权利要求1所述的交流接触器消弧控制器中，其特征在于控制电路由零电压取样电路(1)，正负半周甄别电路(2)，时序逻辑编码器(3)，闩锁(4)，时序逻辑译码器(5)，分配器(6)，驱动器(7)，选择器(8)组成。
全文摘要
一种附加在交流接触器主触头进出线间的用于交流接触器消弧控制器，其特征在于交流接触器主触头进出线间并联有正、负半周动作开关，其中一正或负半周动作开关上串联有单向导电器件，单向导电器件的极性使与其串联的正或负半周动作开关在开关时没有电流通过。当交流接触器需要通、断时，依一定的时序接通各相的正、负半周开关，然后再接通或断开交流接触器，当交流接触器通断完成后，再依与接通时相反的时序断开各相的正、负半周开关，从而达到交流接触器触头消弧目的。
文档编号H01H9/30GK1053707SQ9010046
公开日1991年8月7日 申请日期1990年1月25日 优先权日1990年1月25日
发明者牛忠, 唐卫华, 王永生 申请人:牛忠, 唐卫华, 王永生