专利名称：交流接触器、继电器、电磁铁的节能器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种功率电子电路，它有两个输入端和两个输出端。如果将该功率电子电路的输入端接交流电源，将其输出端接交流接触器(或继电器、电磁铁)的线圈，就能使交流接触器(或继电器、电磁铁)工作时线圈节能。进一步说，本实用新型涉及一种给交流接触器(或继电器、电磁铁)提供激磁电流的节能器。
工业生产中广泛使用的交流接触器(或继电器、电磁铁)，其线圈一般直接使用交流电，运行时铜损、铁损及无功损耗等较大，为了减小这些损耗，人们设计了供交流接触器(或继电器、电磁铁)的线圈使用的节能器，实现变交流线圈为直流运行，从而大幅度节电。现有这方面的技术由于用了变压器，或体积大的电容器，或功率大的电阻，因而体积大或者电路中存在发热的元件。例如专利号为89211957.8的中国专利中使用了变压器，专利号为91203365.7的中国专利中，有关功率电路无法使用高灵敏度的可控硅，因而在可控硅的触发电路中无法使用阻值较大的电阻限流，使得该电阻功耗大，这样不仅发热，且选用的电阻体积较大。
本实用新型的目的是克服了上述现有技术所存在的不足，不使用变压器，通过使用高灵敏度的可控硅而不需在可控硅的触发电路中使用大功率电阻，使交流接触器、继电器、电磁铁的节能器体积小，无发热元件。
本实用新型公开一种新型的交流接触器、继电器、电磁铁的节能器，它由高灵敏度单向可控硅、降压电容、降压电阻、全波整流桥和可控硅触发电路五部分构成。降压电容与降压电阻串联后再与高灵敏度单向可控硅并联，高灵敏度单向可控硅的阴极接全波整流桥的一个输入端，全波整流桥的另一输入端接交流电源的一端，交流电源的另一端接高灵敏度单向可控硅的阳极。使用该节能器时，全波整流桥的两输出端分别接到交流接触器(或继电器、电磁铁)线圈的两接线端。该节能器工作时分启动和吸持两个阶段，当合上电源后，可控硅触发电路给高灵敏度单向可控硅的控制极提供足够的触发电流，使其导通，这样交流电源通过高灵敏度单向可控硅半波整流后给全波整流桥的两输入端供电，全波整流桥的两输出端给交流接触器(或继电器、电磁铁)的线圈提供的仍为交流电源经半波整流的直流电压信号，使交流接触器(或继电器、电磁铁)吸合。在保证可靠启动一段时间后，可控硅触发电路自动减小向高灵敏度单向可控硅的控制极提供的触发电流，使得高灵敏度单向可控硅不能触发而关断，这样就完成了启动到吸持阶段的自动转换。吸持阶段由于高灵敏度单向可控硅处于关断状态，交流电源要通过降压电容和降压电阻降压后才能给全波整流桥两输入端供电，因而全波整流桥两输出端给交流接触器(或继电器、电磁铁)的线圈提供的可以是幅值较低的直流电压。为了使降压电阻不发热，因此其阻值选得很小，即降压电阻上的电压降很小，这样电压应大量地降在降压电容两端，只要降压电容和降压电阻的取值合理，就能使在吸持阶段中通过线圈的直流电流既小到能满足要求，降压电阻又不会发热。在吸持阶段中，交流电源电压的有效值与其输出电流有效值的乘积(即视在功率)为不加节能器时的1／5以下，即节能效果高达80％以上。
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
图1中a1、a2两端与b1、b2两端之间所示的功率电子电路是本实用新型的电路原理图。
图1中的V表示交流电源电压，L表示交流接触器(或继电器、电磁铁)的线圈。
图2表示的是当图1中的开关K合上(即接通交流电源)后，图1中的线圈L两端的电压示意图。其中t1表示启动阶段，t2表示吸持阶段。
参见图1，C2表示降压电容，R3表示降压电阻，T表示高灵敏度单向可控硅，S表示由D4～D7四个二极管构成的全波整流桥。图中的可控硅触发电路由二极管D1、限流电阻R0、电解电容C1、二极管D2、稳压二极管D3和两个放电电阻R1、R2构成。可控硅控制电路这样连接D1的阳极接T的阳极，D1的阴极接R0的一端，R0的另一端与C1的正极、R2的一端和D3的正极相连接，R2的另一端与R1的一端、D3的负极和T的阴极相连接，R1的另一端与C1的负极和D2的阳极相连接，D2的阴极接T的控制极。开关K合上前，C1通过与R1、R2形成的放电回路放电，使C1两端的电压变为0，当开关K合上接通交流电后，a1为正a2为负时，由a1→D1→R0→C1→D2→T的控制极→T的阴极→D4→L→D7→a2形成在T的控制极产生触发电流的回路，使T触发导通，同时向C1充电，当a1为负a2为正时，T由于加了反压而截止，随着C1的充电，C1正极和负极之间的电压越来越大，当此电压接近D3的稳压值时，由于D3的分流作用，即使a1为正a2为负，T的触发回路不能在T的控制极中产生足够的触发电流而使T导通，即这以后T完全截止，接通电源到T开始完全截止这段时间为前述的启动阶段，在此阶段中，加在L上的电压为交流电压经T半波整流后的直流电压，其波形如图2中的t1所示。再参见图1，当T完全截止后，即吸持阶段中，交流电源通过降压电容C2和降压电阻R3降压，再经全波整流桥S，加在L两端的电压为幅值较小的全波直流电压，其波形如图2中的t2所示。在整个电路的工作过程中，C1两端的电压值不会高于D3的稳压值，这样D3只要选用稳压值小的稳压二极管，C1两端电压值就很小，因此C1可选用耐压值很低的电解电容，从而使C1的体积很小。由于T为高灵敏度的可控硅，因此，需要的导通触发电流值很小，即R0的值可以很大，根据电阻上的功耗与电阻两端电压值平方成正比，而与其阻值成反比这一原理可知，R0的增大，使R0上的功耗很小，即R0可选用小功率的电阻，这样R0不仅不发热，而且体积小。
与现有技术相比，此实用新型的优点在于1、不使用变压器，也不使用体积很大的电容器，使得此节能器的线路体积小、成本低。2、由于采用高灵敏度可控硅，使得可控硅触发电路中的限流电阻阻值可选得很大而使该电阻不发热，从而避免了节能器中出现发热的元件。
实施例1见图1所示电路，电源电压V为交流380V，L为40A，线圈电压为交流380V的交流接触器线圈。R0620KΩ／0.25W，R110KΩ／0.125W，R233KΩ／0.125W，R311Ω／0.5W，C11μf／16V，C20.22μf／630V，D1IN4006，D2IN4148，D3RD2.0E，D4～D7IN4006，TFOR3G。
权利要求1.一种交流接触器、继电器、电磁铁的节能器，由单向可控硅T、降压电容C2、降压电阻R3、全波整流桥S和可控硅触发电路五部分构成，其中，可控硅触发电路由二极管D1、限流电阻RO、电解电容C1、二极管D2、稳压二极管D3和两个放电电阻R1、R2构成，本实用新型的特征在于，可控硅触发电路这样连接D1的阳极接T的阳极，D1的阴极接RO的一端，RO的另一端与C1的正极、R2的一端和D3的正极相连接，R2的另一端与R1的一端、D3的负极和T的阴极相连接，R1的另一端与C1的负极和D2的阳极相连接，D2的阴极接T的控制极。
2.根据权利要求1所述的交流接触器、继电器、电磁铁的节能器，其特征在于，单向可控硅T为高灵敏度的单向可控硅。
专利摘要本实用新型为交流接触器、继电器、电磁铁的节能器，由单向可控硅、电容、电阻等组成，其特征为D
文档编号H01F7/08GK2109630SQ9122898
公开日1992年7月8日 申请日期1991年11月27日 优先权日1991年11月27日
发明者张承宁, 蔡礼君 申请人:张承宁