专利名称：微功耗节能接触器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气设备技术领域，特别是一种微功耗节能接触器。
背景技术：
目前工业上使用的各种交流、直流接触器均是采用电磁铁线圈持续通电产生电磁吸合而工作的。其电磁铁线圈耗电会随着接触器的容量增大而增大，据有关资料报导，全国范围内，正在使用的各种接触器的总耗电量是非常惊人的，每年给国家造成的经济损失达到100-200亿元人民币。同时，现有的接触器在使用中也会产生有害的噪音和振动。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种工作可靠、无噪音、无振动、交直两用的微功耗节能接触器。
所述微功耗节能接触器的特征是接触器设置有微功耗电子开关1、机械式自锁钩2和跳闸电磁铁3。所述微功耗电子开关1经接触器合闸线圈5、接触器合闸按钮4-2以及接触器跳闸按钮4-1与供电电源连接；所述机械式自锁钩2与接触器“E”型铁芯上部活动连接；所述跳闸电磁铁3与接触器“E”型铁芯上部固定连接。
它的工作原理是这样的当按下接触器合闸按扭4-2后，合闸线圈5通电，吸闸电磁铁吸合后，由机械式自锁钩2卡住合闸电磁铁并形成自锁后，合闸线圈5断电，接触器采用微功耗电子开关在工作运行中的监视守候工作电流极低，(30微安左右)其功耗仅为现有接触器的1/500-1/3000，在按下跳闸按钮4-1或停电时，接触器释放其释放心电能是靠电子开关电容器6自身所储存的电器来完成的。
本实用新型的特点和有益效果是1、机械自锁式维持吸合，故无噪音，无振动。
2、与现有接触器功能相同，通电吸合，断电或停电释放，但不同的是，这里的释放不是依赖电网供电动作的，而是靠自身储能电容器完成跳闸功能的。
3、由于采用微功耗电子开关控制“开”与“关”，故不论接触器容量的大小，在运行中，消耗功率都≤6mw，与现有接触器相比，功耗仅为其1/500-1/3000，不论是380V或220V供电电流都小于30微安，节能效果非常显著。
4、安全可靠，在使用中，如不送一个起动信号(按起动按钮)本接触器拒绝工作。
5、在电网停电后，如人为地强引合上，又忘记跳开复位后，只要一来电，本接触器就会自动跳开复位。
6、60A以上的的接触器，可单独设置跳闸电磁铁；60A以下的就不设置跳闸电磁铁，即吸合电磁铁，又是跳闸电磁铁，只是自锁卡的控制方法不同，电子开关的电路也略有不同。
本实用新型同时还具有造价低、工作可靠、工作无噪音、无振动、功耗极低、节能效果显著的优点，适应于所有工业电器控制领域。
附图1为微功耗节能接触器的结构示意图；附图2为微功耗节电子开关电路原理图；附图3为机械式自锁钩结构示意图；附图4为图3的右视图；附图5为机械式自锁钩附件结构示意图；附图6为跳闸电磁铁结构示意图；附图7为接线端示意图。
图中1-微功耗电子开关，2-机械式自锁构，2-1-自锁钩附件，2-2-自锁钩轴，2-3-自锁钩弹簧，3-跳闸电磁铁，3-1-跳闸电磁铁线圈，3-2-导磁连接板，3-3-固定螺栓，4-起动、停止指令单元，4-1-接触器跳闸按钮，4-2-接触器合闸按钮，4-3-接触器常开触头，4-4-接触器常闭触头，5-接触器合闸线圈，5-1-合闸线圈整流二极管，6-储能电容器(跳闸电源A)，6-1-电容器整流二极管，7-可控硅，7-1-跳闸线圈整流二极管，8-快速电源单元，8-1-快速电阻，8-2-整流二极管，9-IC工作电源，9-1-电源电容器，9-2-二极管，9-3、9-4-电阻，9-5-稳压二极管，10-起动信号单元，10-1-起动信号电容器，10-2-起动信号整流二极管，11-工作信号单元，11-1-工作信号电阻，11-2-工作信号二极管，12-信号监测处理单元，12-1-12-4与非门，12-5-电容器，12-6-电流提升二极管，12-7-触发二极管，12-8-反馈二极管，12-9、12-10-输入二极管，13-电流提升单元，13-1、13-2—三极管，14-跳闸电源B，14-1-整流二极管，14-2-电容器，15、16-380V(220V)电源输入端。
具体实施方式
下面接合附图2及附图1、6、7对本实用新型作进一步说明。所述微功耗电子开关1是由起动、停止指令单元4、接触器合闸线圈5、合闸线圈整流二极管5-1、储能电容器6、整流二极管6-1、可控硅7、跳闸电磁铁线圈3-1、跳闸线圈整流二极管7-1、快速电源单元8、IC工作电源9、起动信号单元10、工作信号单元11、信号监测处理单元12、电流提升单元13、跳闸电源B14构成。
所述起动、停止指令单元4包括接触器跳闸按钮4-1、接触器合闸按钮4-2、接触器常开触头4-3、接触器常闭触头4-4，所述接触器跳闸按钮4-1的一端与电流输入端15连接，其另一端A点与接触器合闸按钮4-2的一端连接，同时其A点还与接触器的常开触头4-3的一端连接；常开触头4-3的另一端C点还与二极管14-1、9-2的正极、以及电阻11-1的一端连接，所述接触器合闸按钮4-2的另一端B点与接触器常闭触头4-4的一端连接；常闭触头4-4的另一端K点与电阻8-1的一端、二极管5-1、6-1的正极连接。
所述接触器合闸线圈5的一端与供电电源的零线连接，其另一端与合闸线圈整流二极管5-1的负极边接，二极管5-1的正极与接触器常闭触头4-4的另一端K点连接。
所述储能电容器6的负极与电源输入端16连接，其正极与电容器整流二极管6-1的负极连接，二极管6-1的正极与常闭触头4-4的另一端K点连接。
所述跳闸电磁铁线圈3-1的一端E点与跳闸线圈整流二极管7-1的负极连接，二极管7-1的正极与储能电容器6的正极连接，跳闸电磁铁线圈3-1的另一端F点与单向可控硅7的A极连接，可控硅7的K极与供电电源输入端16连接，单向可控硅7的G极与信号监测处理单元12中的触发二极管12-7的负极连接。
所述快速电源单元8包括快速电阻8-1、整流二极管8-2。所述IC工作电源9包括电源电容器9-1、二极管9-2、电阻9-3、9-4、和稳压二极管9-5。所述快速电阻8-1的一端与接触器常闭触头4-3的端K点连接，快速电阻8-1的另一端同时与整流二极管8-2和起动得信号单元的整流二极管10-2的正极连接，整流二极管8-2的负极与IC工作电源9的电源电容器9-1的正极连接。所述电源电容器9-1的负极与电源输入端16连接。
所述起动信号单元10包括整流二极管10-2、起动信号电容器10-1、所述工作信号单元11包括工作信号电阻11-1、工作信号二极管11-2，所述整流二极管10-2的正极与快速电阻8-1和二极管8-2的公共端连接，整流二极管10-2的负极与起盐电容器10-1的正极连接，起动电容器10-1的负极与电源输入端16连接。所述工作信号电阻11-1的一端与接触器常开触头4-3的C点连接，其另一端与二极管11-2的正极连接，二极管11-2的负极与与非门、12-1的第二输入连接。
所述信号监测处理单元12包括四与非门12-1-12-4，电容器12-5、电流提升二极管12-6、触发二极管12-7反馈二极管12-8、输入二极管12-9、12-10。所述与非门12-1的第二输入端与二极管11-2和二极管12-9的负极连接，还与无极性电容12-5的一端连接，无极性电容12-5的另一端与电源输入端16连接；与非门12-1的第一输入端与输入二极管12-10和反馈二极管12-8的负极连接，输入二极管12-10的正极与起动电容10-1的正极连接，反馈二极管12-8的正极与与非门12-2的输出端连接，与非门12-2的两个输入端与与非门12-1的输出端连接，与非门12-2的输出端还与与非门12-3、12-4的所有输入端连接，与非门12-3的输出端经二极管12-6与三极管13-1的基极连接，与非门12-4的输出端经二极管12-7与可控硅7的控制极G连接。
所述电流提升单元13包括三极管13-1、13-2；三极管13-1、13-2的极电极共同与电阻9-3、9-4的公共端连接，三极管13-1的发射极与三极管13-2的基极连接，三极管13-2的发射极与电容9-1的正极连接，电容器9-1的正极还与四与非门12-1-12-4的电源端连接，所述跳闸电源二14包括整流二极管14-1、电容器14-2所述二极管14-1的正极与常开触头4-3的C点连接，其负极与跳闸电磁铁线圈3-1的E点连接，所述电容14-2的一端与E点连接，其另一端与电源输入端16连接。
它的工作过程是这样的当按下接触器合闸按钮4-2后，接触器合闸线圈5通电、接触器合闸电磁铁吸合，机械式自锁构2卡住合闸电磁铁并形成自锁，与此同时，电源经二极管6-1向储能电容器6充电以备使用；电源同时经电阻8-1和二极管8-2、10-2整流，一方面送往电容9-1为与非门12-1～12-4提供工作电源；另一方面送往电容器10-1、二极管12-9、12-10，使与非门12-1的两个输入端首先逞高电位，随之，与非门12-2输出高电位，与非门12-3、12-4输出低电位、三极管13-1、13-2截止，可控硅7不能触发，跳闸电磁铁线圈3-1无电不动作。当与非门12-2输出高电位后，经二极管12-8反馈到与非门12-1的第一输入端，并持续保持高电位。当接触器合闸电磁铁吸合的同时，常开触头4-3闭合，一方面电源经二极管9-2、电阻9-3、9-4向与非门12-1-4提供持的工作电源；另一方面电源经电阻11-1、二极管11-2向与非门一12-1的第二输入端运入持续的高电位，这样，在接触器吸合时，与非门12-1的两个输入端都处于高电位。当接触器吸合并自锁后，其常闭触头4-4断开，合闸线圈5断电，不再工作，此时，维持接触器吸合工作是机械式自锁钩2。
当按下接触器跳闸按扭4-1或电网停电后，由于电容器12-5的电容量比电容器9-1小很多，此时，电容器9-1上所储存的电量还能够使IC(四与非门)电路工作2秒钟左右的时间，但电容器12-5的电量立刻为零，随着，与非门12-1～12-4立刻各自翻转，与非门12-3、12-4都输出高电位，经二极管12-7去触发可控硅7导通。此时储能电容器6所储的电能经二极管7-1、跳闸线圈3-1、可控硅7放电，跳闸电磁铁3吸合，接触器解除机械自锁而跳闸、断电。
微功耗电子开关1的电路板安装在接触器内适当空位。为了使用方便只将电源输入端15、16、A点、B点四个接线头于接触器外用六孔接线排固定即可(如图7示)，使用时只要引进电源和接上跳闸按扭和合闸按钮就可以使用了。
本接触器如要与其他继电器构成控制系统时，将A、B两点、短接，并将电源输入端15与A点之间接上其他控制开关，这时就不须接跳闸按钮和合闸按钮。
权利要求1.一种微功耗节能接触器，其特征是所说接触器设置有微功耗电子开关(1)、机械式自锁钩(2)和跳闸电磁铁(3)；该微功耗电子开关(1)经接触器合闸线圈(5)、接触器合闸按钮(4-2)以及接触器跳闸按钮(4-1)与供电电源连接，机械式自锁钩(2)与接触器“E”型铁芯上部活动连接，跳闸电磁铁(3)与接触器“E”型铁芯上部固定连接。
2.根据权利要求1所述的微功耗节能接触器，其特征是所述微功耗电子开关(1)是由起动、停止指令单元(4)、接触器合闸线圈(5)、合闸线圈整流二极管(5-1)、储能电容器(6)、整流二极管(6-1)、可控硅(7)、跳闸电磁铁线圈(3-1)、跳闸线圈整流二极管(7-1)、快速电源单元(8)、IC工作电源(9)、起动信号单元(10)、工作信号单元(11)、信号监测处理单元(12)、电流提升单元(13)、跳闸电源B(14)构成。
3.根据权利要求1或2所述的微功耗节能接触器，其特征是所述起动、停止指令单元(4)包括接触器跳闸按钮(4-1)、接触器合闸按钮(4-2)、接触器常开触头(4-3)、接触器常闭触头(4-4)；其中接触器跳闸按钮(4-1)的一端与电流输入端(15)连接，其另一端(A点)与接触器合闸按钮(4-2)的一端连接，同时其(A)点还与接触器的常开触头(4-3)的一端连接，常开触头(4-3)的另一端(C)点还与二极管(14-1、9-2)的正极以及电阻(11-1)的一端连接，所述接触器合闸按钮(4-2)的另一端(B)点与接触器常闭触头(4-4)的一端连接；常闭触头(4-4)的另一端(K)点与电阻(8-1)的一端、二极管(5-1、6-1)的正极连接。
4.根据权利要求1或2所述的微功耗节能接触器，其特征是所述接触器合闸线圈(5)的一端与电源输入端(16)连接，其另一端与合闸线圈整流二极管(5-1)的负极连接，二极管(5-1)的正极与接触器常闭触头(4-4)的另一端(K)点连接。
5.根据权利要求1或2所述的微功耗节能接触器，其特征是所述储能电容器(6)的负极与电源输入端(11)连接，其正极与电容器整流二极管(6-1)的负极连接，二极管(6-1)的正极与常闭触头(4-4)的另一端(K)点连接。
6.根据权利要求1或2所述的微功耗节能接触器，其特征是所述跳闸电磁铁线圈(3-1)的一端(E)点与跳闸线圈整流二极管(7-1)的负极连接，二极管(7-1)的正极与储能电容器(6)的正极连接，跳闸电磁铁线圈(3-1)的另一端(F)点与单向可控硅(7)的A极连接，可控硅(7)的K极与供电电源输入端(16)连接，单向可控硅(7)的G极与信号监测处理单元(12)中的可控硅触发二极管(12-7)的负极连接。
7.根据权利要求1或2所述的微功耗节能接触器，其特征是所述快速电源单元(8)包括快速电阻(8-1)、整流二极管(8-2)。所述IC工作电源(9)包括电源电容器(9-1)、二极管(9-2)、电阻(9-3、9-4)和稳压二极管(9-5)；所述快速电阻(8-1)的一端与接触器常闭触头(4-3)的端(K点)连接，快速电阻(8-1)的另一端同时与整流二极管(8-2)和起动得信号单元的整流二极管(10-2)的正极连接，整流二极管(8-2)的负极与IC工作电源(9)的电源电容器(9-1)的正极连接；所述电源电容器(9-1)的负极与电源输入端(16)连接。
8.根据权利要求1或2所述的微功耗节能接触器，其特征是所述起动信号单元(10)包括整流二极管(10-2)、起动信号电容器(10-1)，所述工作信号单元(11)包括工作信号电阻(11-1)、工作信号二极管(11-2)，所述整流二极管(10-2)的正极与快速电阻(8-1)和二极管(8-2)的公共端连接，整流二极管(10-2)的负极与起盐电容器(10-1)的正极连接，起动电容器(10-1)的负极与电源输入端(16)连接；所述工作信号电阻(11-1)的一端与接触器常开触头(4-3)的C点连接，其另一端与二极管(11-2)的正极连接，二极管(11-2)的负极与与非门(12-1)的第二输入连接。
9.根据权利要求1或2所述的微功耗节能接触器，其特征是所述信号监测处理单元(12)包括与非门(12-1～12-4)、电容器(12-5)、电流提升二极管(12-6)、触发二极管(12-7)、反馈二极管(12-8)、输入二极管(12-9、12-10)；所述与非门(12-1)的第二输入端与二极管(11-2)和二极管(12-9)的负极连接，同时还与无极性电容(12-5)的一端连接，无极性电容(12-5)的另一端与电源输入端(16)连接；与非门(12-1)的第一输入端与输入二极管(12-10)和反馈二极管(12-8)的负极连接，输入二极管(12-10)的正极与起动电容(10-1)的正极连接，反馈二极管(12-8)的正极与与非门(12-2)的输出端连接，与非门(12-2)的两个输入端与与非门(12-1)的输出端连接，与非门(12-2)的输出端还与与非门(12-3、12-4)的所有输入端连接，与非门(12-3)的输出端经二极管(12-6)与三极管(13-1)的基极连接，与非门(12-4)的输出端经二极管(12-7)与可控硅(7)的控制(G)极连接。
10.根据权利要求1或2所述的微功耗节能接触器，其特征是所述电流提升单元(13)包括三极管(13-1、13-2)；所述三极管(13-1、13-2)的极电极共同与电阻(9-3、9-4)的公共端连接，三极管(13-1)的发射极与三极管(13-2)的基极连接，三极管(13-2)的发射极与电容器(9-1)的正极连接，电容器(9-1)的正极还与四与非门(12-1)～(12-4)的电源端连接，所述跳闸电源B(14)包括整流二极管(14-1)、电容器(14-2)所述二极管(14-1)的正极与常开触头(4-3)的(C点)连接，其负极与跳闸电磁铁线圈(3-1)的(E)点连接，所述电容(14-2)的一端与(E)点连接，其另一端与电源输入端(16)连接。
专利摘要一种微功耗节能接触器，其特征是所说接触器设置有微功耗电子开关1、机械式自锁钩2和跳闸电磁铁3；该微功耗电子开关1经接触器合闸线圈5、接触器合闸按钮4－2以及接触器跳闸按钮4－1与供电电源连接，机械式自锁钩2与接触器“E”型铁芯上部活动连接，跳闸电磁铁3与接触器“E”型铁芯上部固定连接。本实用新型的特点和有益效果是1.机械自锁式维持吸合，故无噪音，无振动；2.通电吸合，断电或停电释放是靠自身储能电容器完成跳闸功能；3.不论接触器容量的大小，在运行中，消耗功率都≤6mw，与现有接触器相比，功耗仅为其1/500－1/3000，节能效果非常显著。4.安全可靠，在使用中，如不送一个起动信号(按起动按钮)本接触器拒绝工作。
文档编号H01H51/10GK2745212SQ20042011124
公开日2005年12月7日 申请日期2004年11月8日 优先权日2004年11月8日
发明者李集海 申请人:李集海