专利名称：真空管防爆型智能接触器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术应用领域，尤其是涉及电器控制领域。
随着工农业生产的迅速发展，各种电器设备也随之增加。一般用于设备的启动停止控制器件是交流接触器。普通接触器的吸合释放，其触点、触头及动铁芯、静铁芯工作在自然空间、环境空气中的潮湿、灰粉尘及特殊条件下的腐蚀性气体等，都会使触头氧化，生锈，造成吸合、释放动作不敏捷、接触不实和使用寿命缩短等弊病。特别是当吸合释放时产生的电弧和火花会给使用带来危害和危险。同时，普通接触器功能单一，只能给设备负载起断、通供电作用。因此，研制一种触点无氧化、能适应恶劣的使用环境、功能齐全的接触器，一定会有广泛的应用前景。
本实用新型的目的在于提供一种真空管防爆型智能接触器，既使它工作在环境恶劣的条件下，触点也不会产生氧化、腐蚀，接触器具有防爆功能。同时，利用电子线路使本实用新型的接触器增加智能检测功能。
为达到上述目的，本实用新型所采用的解决方案是它主要由吸合线圈、密封真空管、触头、触点、动铁芯、静铁芯组成，所有动作部件全部安装在密封真空管内，用非导磁材料制成的密封真空管内一端装动磁铁芯和静磁铁芯，动磁铁芯、静磁铁芯通过联杆和装在联杆上的复位主弹簧联接，联杆的一端固定一副弹簧压板、触头与副弹簧压板间卧装复位副弹簧；在密封真空管的另一端装有电源金属件和负载金属件，在触头与电源金属件、负载金属件的相对应处，焊接银触点；同时，为达到本实用新型增加智能检测功能的发明目的，利用电子技术中的现有技术与独立设计的电子线路相结合，本实用新型具有为负载提供绝缘、漏电、短路、断路、相位等检测功能，当负载发生上述故障时，自动控制接触器吸合与释放。
由于采用了上述的结构设计，本实用新型将触点、触头、动静铁芯等一切吸合释放的机械动作部件全都设置在密封真空管内，就彻底改变了普通接触器的一切通断动作条件，使各个部件不易氧化生锈、减少了磨擦阻力、使吸合释放速度快捷可靠、消除了电弧、火花。具有温升低、节能效果明显等特点。提高了使用寿命以及在特殊场合和在特种行业中使用的安全可靠性。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型独立设计的智能检测电路的电原理图；图1中标明的密封真空管1、动磁铁芯2、复位主弹簧3、静磁铁芯4、定位槽5、联杆6、弹簧压板7、复位副弹簧8、触头9、银触点10、绝缘固定件11、抽真空毛细管12、密封盖13、橡胶减振垫14、电源金属件15、负载金属件16、密封材料17。
结合图1可见用非导磁性材料制成的密封真空管1可选用铜、不锈钢、陶瓷等材料。密封真空管1内一端安装用高导磁性材料制成的动磁铁芯2和静铁芯4。本实施例选用普通电工用纯铁DTA制造；定位槽5，当密封真空管1采用金属材料制成的以辊扎定位，采用陶瓷材料的以预制方法定位。联杆6用非导磁性金属，如冷拔铜棍。联杆6与弹簧压板7铆镦或焊接为一体。复位副弹簧8的作用是为触头9加压，触头9的选材为黄铜，加工至所需尺寸后焊银触点10，银触点10可根据不同的工作电流选择面积。绝缘固定件11采用胶木加工制作后与电源金属件15和负载金属件16用耐高温的粘合密封胶封灌粘合成一体。抽真空毛细管12与密封盖13焊接后，封固在密封真空管1的尾端。
由图2的智能检测电路可见，电路分为绝缘、断路检测电路单元和短路检测电路以及数控式电流检测及延时控制电路单元三部分；在绝缘断路检测电路单元中C1、C2、C3与D1、D2、D3组成的倍压整流电路接由R1、VR1、R漏、D4组成的高压分压电路，R1的一端接倍压整流输出端，R1的另一端接高压分压电路，D4的正端接负载的A相接点上；BG1、BG2是两个场效应管，本实施例使用的是3DJ6，BG1的栅极经R3接负载的C相接点上、BG2的栅极经VD1、R2接负载的B相接点上。BG1、BG2的源极并联后接地，BG1、BG2漏极并联后接输出端2作为绝缘、断路信号输出端。
倍压整流电路产生800V左右的高压，由R1、VR1、R漏等组成了高压分压电路，主要为绝缘、断路等状态提供检测电压。当R漏等于1MΩ时，D4负端的电压约为266V，经R2、R3分压后，VD1的正端为222V，大于VD1的击穿电压，此时BG1、BG2的均截止，2端输出高电位，如果R漏小于规定数值，VD1正端电压下降，当其降至220V以下时，VD1截止，BG2因无夹断电压而导通，2端输出低电位。同理，当有断路时，BG1、BG2必有一个或两个无电压输入，而使2端输出低电位。
短路检测电路单元的联接关系是555时基集成电路的输出端经电阻R5接晶体管BG3的基极，BG3的发射极接电位器VR2的一端，VR2的中心抽头接BG4的基极，BG4的集电极接短路检测输出端，BG3集电极接高颇变压器B，B的二次线圈的端子分别经C5、R1、C6、R2接于负载的端子上。
由555时基集成电路组成约30KHZ高颇振荡信号，使BG2工作在30KHZ的工作状态，当负载工作正常时，所供给的高颇电压，通过负载电感产生的电流很小，同时，BG3发射极的电流也较小，在VR2上的压降也小，3端输出高电平；当负载短路时，BG4导通，3端输出低电平。
在数控式电流检测及延时控制电路单元中的联接关系是电流线圈L的一端联接到D1的负端经R2联接到运放IC1的反相输入端，运放IC1的输出接双向模拟开关CD4066，用CD4066控制数控电阻网络代替运放的反馈电阻。运放IC1的输出同时接限流电阻R8的一端，R8的另一端接运放IC2的正向输入端，运放IC2的反相输入端接电位器VR的中心抽头，运放IC2的输出端经电阻R10接晶体管BG5的基极，BG5的集电极接延时输出电路。本实施例中运放IC1、IC2采用LM324。
用数控电阻网络代替运放的反馈电阻，数控电阻网络的电阻值，由四双向模拟开关和编码开关KA、KB、KC、KD控制，KA、KB、KC、KD用于手动调整电流控制量。当某位为1时，使该位模拟开关导通，将相应的电阻短接，从而达到电阻网络数控的目的。数控电流检测电路由电流线圈L感应的交变电压经D5整流、C7滤波后接入由运放与模拟开关组成的数控增益放大器，放大量由数控输入端进行控制。IC2的反相输入端为初始值设定，当由IC1送来的电压大于IC2的设定电压时，IC2输出高电平，BG5导通，为延时输出电路提供电源。延时输出电路接通电流后，555时基集成电路2脚和6脚经R11、R12、R13、R14所组成的数控电阻网络，为C充电，当达到555的翻转电压时，555的3脚输出低电位，达到延时输出的效果。
当然，本实用新型阐明的把接触器所有动作部件全部密封在一个密封容器内，并将内部空气抽出形成真空和所增加的智能检测功能的设计思路，是本实用新型的核心，凡仅仅靠变换电子线路结构而达到本发明目的的各种变换，均应落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种真空管防爆型智能接触器，它主要由吸合线圈、密封真空管、触头、触点、动铁芯、静铁芯组成，其特征在于所有动作部件全部安装在密封真空管内，用非导磁材料制成的密封真空管内一端装动磁铁芯和静磁铁芯，动磁铁芯、静磁铁芯通过联杆和装在联杆上的复位主弹簧联接，联杆的一端固定一副弹簧压板、触头与副弹簧压板间卧装复位副弹簧；密封真空管的另一端装有电源金属件和负载金属件，在触头与电源金属件、负载金属件的相对应处，焊接银触点；同时，为达到本实用新型增加智能检测功能的发明目的，利用电子技术中的现有技术与独立设计的电子线路相结合，具有为负载提供绝缘、漏电、短路、断路、相位等检测功能。
2.根据权利要求1所述的真空管防爆型智能接触器，其特征在于所述的独立设计的电子线路分为绝缘、断路检测电路单元和短路检测电路以及数控式电流检测及延时控制电路单元三部分；在绝缘、断路检测电路单元中C1、C2、C3与D1、D2、D3组成的倍压整流电路接由R1、VR1、R漏、D4组成的高压分压电路，R1的一端接倍压整流输出端，R1的另一端接高压分压电路，D4的正端接负载的A相接点上；BG1、BG2是两个场效应管，BG1的栅极经R3接负载的C相接点上、BG2的栅极经VD1、R2接负载的B相接点上；BG1、BG2的源极并联后接地，BG1、BG2漏极并联后接输出端2。
3.根据权利要求2所述的真空管防爆型智能接触器，其特征在于所述的短路检测电路单元的联接关系是555时基集成电路的输出端经电阻R5接晶体管BG3的基极，BG3的发射极接电位器VR2的一端，VR2的中心抽头接BG4的基极，BG4的集电极接短路检测输出端，BG3集电极接高颇变压器B，B的二次线圈的端子分别经C5、R1、C6、R2接于负载的端子上。
4.根据权利要求2所述的真空管防爆型智能接触器，其特征在于所述的数控式电流检测及延时控制电路单元中的联接关系是电流线圈L的一端联接到D1的负端经R2联接到运放IC1的反相输入端，运放IC1的输出接双向模拟开关CD4066，运放IC1的输出同时接限流电阻R8的一端，R8的另一端接运放IC2的正向输入端，运放IC2的反相输入端接电位器VR的中心抽头，运放IC2的输出端经电阻R10接晶体管BG5的基极，BG5的集电极接延时输出电路。
专利摘要本实用新型公开了一种真空管防爆型智能接触器,一改接触器常规传统式的结构和性能。即使它工作在环境恶劣的条件下,触点也不会产生氧化、腐蚀。且本实用新型具有防爆性能。所增加的智能检测功能具有为负载提供绝缘、漏电、短路、断路、相位等检测功能。技术上采用把所有动作部件全部密封在一个密封容器内,并将内部空气抽出形成真空;同时利用电子线路达到智能检测效果。本实用新型具有方法科学实用、使用寿命长、节能效果明显等特点,有广阔的市场和应用前景。
文档编号H02H3/00GK2391301SQ99244539
公开日2000年8月9日 申请日期1999年9月15日 优先权日1999年9月15日
发明者宋长彦 申请人:宋长彦