专利名称：节能型控制与保护开关电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节能型控制与保护开关电器，属于电动机自动控 制技术领域。
背景技术：
现在市场上已经有集断路器(QF)、接触器、热继电器功能为一体 的控制与保护开关电器，这种控制与保护开关电器在工作状态下，它 的电磁线圈是直接外接交流电源。也就是说，电磁线圈的两端在工作 状态下始终存在220V的交流电压和至少90MA以上的电流。众所周知， 电磁线圈总电流为工作气隙磁化电流、非工作气隙磁化电流、导磁体 磁化电流、导磁体铁损耗归化电流和分磁环损耗归化电流的总和。那 么开关在正常工作时，它的维持电流是很大的。在其电磁系统中包括 电磁线圈和分磁环的损耗以及铁磁体的损耗，通过电磁线圈的交流电 流产生的交变磁通在铁磁体内产生磁滞和涡流损耗以及分磁环中的功 率损耗，使接触器电磁系统部分产生温升，縮短其使用寿命，严重的 可能会导致烧毁。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能型控制与保护开关电器，针对现有 控制与保护开关电器在工作状态下，它的电磁线圈因直接外接交流电 源而存在的交变磁通在铁磁体内产生磁滞和涡流损耗以及分磁环中的 功率损耗，使控制与保护开关的电磁系统部分产生温升，縮短使用寿 命，严重的可能会导致烧毁的不足，通过本发明改变电磁线圈两端的 控制电压，并实现长时间工作微功耗运行，既有利于提高产品的使用
3寿命，又有利于降低能耗。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的， 一种节能型控制与保 护开关电器，包括具有底板，基座，前盖和上盖，基座内的主接触器， 基座上的电磁线圈装置，脱扣器和传动机构，以及包括开关电源的电 子电路，其特征是，电磁线圈装置中电磁线圈的两端接入包括整流电
路和MOS管的直流高压起动电路、包括开关电源的直流低压输出连接 二极管的直流低压维持电路，直流高压起动电路中MOS管的栅极与源 极间接入包括MOS管的电压控制电路。
直流高压起动电路由整流电路、整流电路并接的电容、电磁线圈 一端与地之间接入的MOS管、MOS管栅极与源极间接入的稳压管以 及MOS管栅极与电磁线圈一端间接入的电阻构成。
直流低压维持电路由电磁线圈两端连接串接的电容和二极管及电 容两端连接的开关电源的直流低压输出构成。
电压控制电路由MOS管、MOS管的栅极与地间接入的延时关断 电路、控制电路和驱动电路构成。
本发明是对现有的控制与保护开关电器采用交流电源输入并控制 电磁线圈结构的改进，由原来的交流输入，交流控制运行改为交流电 源经整流后高压直流起动，尔后自动切断高压直流起动电压，并由低 压直流控制电磁线圈正常运行状态，本发明中电磁线圈消除了铁芯损 耗，因此在正常运行时，基本处于静音状态，同时由于电磁线圈电压 降低后，电磁线圈的维持电流有极大的降低，解决了开关的高能耗问 题，同时电磁线圈温升的降低，使电磁线圈的老化速度放慢，使用寿 命增长，极大的降低了开关的更换频率，本发明具有很强的实用性和 显著的经济效益和社会效益。
图1为本发明中整流后高压直流起动、自动切断高压直流起动电压、低压直流控制电磁线圈正常运行的电路图；
具体实施例方式
结合附图和实施例进一步说明本发明，本发明包括具有底板，基 座，前盖和上盖，基座内的主接触器，基座上的电磁线圈装置，脱扣 器和传动机构，以及包括开关电源的电子电路，如图1所示，电磁线
圈装置中电磁线圈Ll的两端接入包括整流电路和MOS管Q3的直流高 压起动电路、包括开关电源的直流低压输出BT1连接二极管D28的直 流低压维持电路，直流高压起动电路中MOS管Q3的栅极与源极间接 入包括MOS管Q2的电压控制电路。
直流高压起动电路由整流电路、整流电路并接的电容C2、电磁线 圈Ll 一端与地之间接入的MOS管Q3、 MOS管Q3栅极与源极间接入 的稳压管D16以及MOS管Q3栅极与电磁线圈Ll 一端间接入的电阻 R8构成。
直流低压维持电路由电磁线圈Ll两端连接串接的电容C22和二极 管D28及电容C22两端连接的开关电源的BT1直流低压输出构成。
电压控制电路由MOS管Q2、 MOS管Q2的栅极与地间接入的由 电阻R58、电容C24、稳压管D26构成RC延时关断电路；三极管Q5、 Q6对管形成控制电路控制三极管Q4的导通状态；三极管Q4、稳压管 D16为驱动电路，控制M0S管Q3的关断。
工作时，上电后整流电容C2产生直流300V左右的高压；直流高 压经电阻R8与稳压管D16，使M0S管Q3导通，开关的电磁线圈L1二 端得到300V的直流高压，开关中电磁铁得到吸合，开关开始工作；上 电后，因MOS管Q2的的3脚连接开关电源的输出一端，MOS管Q2的 有一定的直流电压，经电阻R58给电解电容C24充电，当超出稳压管 D26的稳压值时三极管Q6导通，三极管Q5也会导通，VCC1端就会有 3V以上的电压，导致三极管Q4导通，MOS管Q3的控制极VG的电压被拉低，M0S管Q3关闭，开关的电磁线圈失去高压300V，由电容C22经 二极管D28供电，因为电容C22上有开关电源产生的BT1直流低压电， BT1有足够电磁线圈可靠维持的直流低压电，使开关的电磁线圈以低 压维持，因为BT1的电压不因为输入交流控制220V的电压波动而波动， 所以维持电压相当可靠。
权利要求
1、一种节能型控制与保护开关电器，包括具有底板，基座，前盖和上盖，基座内的主接触器，基座上的电磁线圈装置，脱扣器和传动机构，以及包括开关电源的电子电路，其特征是，电磁线圈装置中电磁线圈的两端接入包括整流电路和MOS管的直流高压起动电路、包括开关电源的直流低压输出连接二极管的直流低压维持电路，直流高压起动电路中MOS管的栅极与源极间接入包括MOS管的电压控制电路。
2、 根据权利要求1所述的节能型控制与保护开关电器，其特征是，直流高压起动电路由整流电路、整流电路并接的电容、电磁线圈一端与地之间接入的MOS管、MOS管栅极与源极间接入的稳压管以及MOS管栅极与电磁线圈一端间接入的电阻构成。
3、 根据权利要求1所述的节能型控制与保护开关电器，其特征是，直流低压维持电路由电磁线圈两端连接串接的电容和二极管及电容两端连接的开关电源的直流低压输出构成。
4、 根据权利要求1所述的节能型控制与保护开关电器，其特征是，电压控制电路由MOS管、MOS管的栅极与地间接入的RC延时关断电路、控制电路和驱动电路构成。
5、 根据权利要求4所述的节能型控制与保护开关电器，其特征是，RC延时关断电路由电阻R58、电容C24、稳压管D26构成；控制电路由两个三极管Q5、 Q6对管构成，控制一个三极管Q4的导通状态；驱动电路由三极管Q4、稳压管D16构成，控制M0S管Q3的关断。
全文摘要
本发明涉及一种节能型控制与保护开关电器，属于电动机自动控制技术领域，本发明是对现有的控制与保护开关电器采用交流电源输入并控制电磁线圈结构的改进，由原来的交流输入，交流控制运行改为交流电源经整流后高压直流起动，尔后自动切断高压直流起动电压，并由低压直流控制电磁线圈正常运行状态，本发明中电磁线圈消除了铁芯损耗，因此在正常运行时，基本处于静音状态，同时由于电磁线圈电压降低后，电磁线圈的维持电流有极大的降低，解决了开关的高能耗问题，同时电磁线圈温升的降低，使电磁线圈的老化速度放慢，使用寿命增长，极大的降低了开关的更换频率，本发明具有很强的实用性和显著的经济效益和社会效益。
文档编号H02H7/08GK101494373SQ20091002909
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者荣 周 申请人:扬州新菱电器有限公司