专利名称：交流接触器节电无声运行装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交流接触器节电无声运行装置。
背景技术：
在工农业生产中，由于交流电的传输便捷、賺价，因而在电气传动中 其控制系统大都采用交流接触器。交流接触器的电磁系统由交流电源供电， 其工作除了线圏的电阻损耗(简称铜损)，还要在铁芯中产生涡流和磁滞损
耗(简称铁损)，此外，因交流电流每秒100次过零，^磁吸力也相应100次 过零，过零时吸力小于机械反力，便产生反跳。周而复始便产生100周的
电磁震动，为减少这种震动，铁芯端面加装了短路环，这虽能减少震动，
但却增加了 30%以上的功率损耗，并且造成电石兹^L构严重发热，大大降低了 机械寿命和电气寿命。
交流接触器在吸持时的可靠保证是电流过零时产生的吸力要大于机 械反力，但零点之外的任何点的电磁吸力将大大超过机械反力，且在零点 处的电流约70%是浪费在铁损和短路环上。实践证明，当交流接触器改用直 流吸持时所需的功率只要交流时的1. 6-3. 9%并且运行稳定无震动(即环保 型无声运行)，铁芯和线圈基本无温升，极大地延长了交流接触器的机械寿 命和电气寿命。并且节约大量的电能，据99年前文献记载，"我国交流接 触器年耗电量IOO亿KW时以上。若采用节电95°/。以上的方案运行，年可节 电95KW时。"这也就是早在1981年国务院(1981 ) 56号文发布的节电指令
第2号文中指令实施交流接触器节电措施之所在。
在70年代末至80年中期，由国家科委、三电办、第一机械部等组织 牵头，各省、市、部、委的专业人员对交流接触器节电运行进行攻关，推 出20多款交流接触器节电运行方案，这其中大部分都要借助以交流接触器 辅助触头进行切换，有些是依靠接入中间继电器进行切换，还有些是靠双 连起动按钮切换。只要是靠辅助触点切换，它必然存在着①转换过程产生 的瞬间过电压，极易击穿电子原器件，也容易击穿线圏绝缘。②对转换触 点开距有特殊要求，需要根据个异差距进行调整。③辅助触点容易失效。
在诸多方案中，基本上都离不开外加大功率起动限流电阻，此电阻的加 入带来了①在频繁操作中，电阻发热严重，失效率提高；②大功率的电阻 带来庞大的体积，加上发热严重，给安装带来困难。
上述方案中，由于电路切换依赖于机械触点，它在切换瞬间对应于输 入波形是个不定数，当在最弱磁场时切换，便造成转换失败，因而吸合的 可靠性得不到保证。
由于存在着上述种种问题，至今国内的各种交流接触器仍未采用节电 运行方案。
根据国内市场上所了解的国际大品牌公司生产的交流接触器，如；美 国、德国、法国、日本的"通用"、"金钟默勒"、"西门子"、"施奈德，，"三 社"、"欧姆龙"等，它们生产的交流接触器都采用了节电运行方式，其共 同点都是将交流接触器的单组线圏改为双组线圏， 一组为起动线圈(根据 合理的安匝设计，免去了起动限流电阻)另一组为保持线圈(用4)0. 03-0. 06mm之间的细漆包线绕数万仍至十几万匝，以获得小电流高安匝的节电目 的)。各品牌公司各自开发出自己的电子智能转换模块用于吸合和保持的时间与相位控制，其节电率均高达95%左右，但由于导线过细，匝数很高，易 被瞬间过压击穿或受潮霉断，安全性和可靠性较低；且因导线太细，匝数 太多，绕制加工困难较大。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种交流接触器节电无声运行装置，其具有 体积小、运行稳定、无振动、无噪音、无温升、安全可靠、节电率高达96-98% 的特点。
本实用新型的技术方案是这样的交流接触器节电无声运行装置，包 括控制芯片、可控硅、开关管、电容和整流二极管，上述可控硅的阳极、 上述控制芯片的电源端和上述电容的一端连接在交流电源的一端，上述可 控硅的控制极连接在上述控制芯片的输出端，上述可控硅的阴极分别连接 上述开关管的源极和交流接触器线圏的一端，上述开关管的栅极连接上述 控制芯片的控制端，上述开关管的漏极分别连接上述电容的另 一端和上述 整流二极管的负极，上述整流二极管的正极和上述交流接触器线圏的另一 端分别连接交流电源的另 一端。
上述开关管为场效应三极管。
采用上述方案后，本实用新型的交流接触器节电无声运行装置，利用 智能控制芯片可控硅的导通角来完成交流接触器线圈的吸合过程.并利用 整流二极管和电容及开关管适时提供给交流接触器线圈的保持微电流和完 成回路续流，当要中止交流接触器运行时，交流电源端失电，控制芯片即时 关闭开关管中断交流接触器线圏回路，准确及时释放交流接触器(不产生 释放延时，而交流接触器采用节电无声运行时，若无采取特殊有效措施，释放延时是其最大通病)。本实用新型利用电容给交流接触器线圏提供合适 的吸持电流以满足吸持的安匝要求，这样，只需单组线圈(国外产品为双 组线圏)，不依靠辅助触点不外加限流电阻便能实现交流接触器吸合与保持的智能切换，所用线圏导线为原型号接触器线圈导线截面积的1/5-1/6,匝 数仅需3000-5000匝，体积小、运行稳定、无振动、无噪音、无温升，安 全可靠、节电率高达96-98%。
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
交流接触器节电无声运行装置，如图l所示，包括控制芯片IC、可控 硅T1、场效应三极管T2、电容C和整流二极管D，可控硅T1的阳极、控制 芯片IC的电源端和电容C的一端连接在交流电源的A相端，可控硅Tl的 控制极连接在控制芯片IC的输出端，可控硅Tl的阴极分别连接场效应三 极管T2的源极和交流接触器线圏KM的一端，场效应三极管T2的栅极连接 控制芯片IC的控制端，场效应三极管T2的漏极分别连接电容C的另一端 和整流二极管D的负极，整流二极管D的正极和交流接触器线圈KM的另一 端分别连接交流电源的B相端。
当交流电源A、 B相端得电，控制芯片IC也得电，控制芯片IC的输出 端(第2脚)自动调控可控硅Tl开通角由大到小来完成交流接触器线圈KM 的吸合过程。由于接触器在初始状态下动、静铁芯间距最大，交流接触器 线圈KM的激励电流也应达最大，故而在正半周到来的初始时间，可控硅T1控制极的控制角CC最小，而导通角P达最大，随着吸合过程的进行，动、
静铁芯间距变小，可控硅T1的导通角也变小，交流接触器线圈KM的激励 电流相应变小，直至吸合过程结束，磁铁完全闭合，控制芯片IC的输出端 (第2脚)接地，可控硅T1完全关闭。在整个p及合过程中基本保持恒磁力控制。
在交流接触器线圏KM吸合过程中，交流电源负半周通过整流二极管D 向电容C充电，交流接触器线圈KM吸合过程结束后电容C通过场效应三极 管T2向交流接触器线圈KM供电；交流电源正半周时交流接触器线圈KM的 自感电动势通过二极管D、场效应三极管T2完成续流过程。当要中止交流 接触器运行时，交流电源A、 B端断电，控制芯片IC的控制端(第3脚)由 原来的高电位转换成低电位并接地，即时关闭场效应三极管T2,切断交流 接触器线圈KM自感电动势的通路，达到快速释放交流接触器的目的。
本实用新型利用可控硅T1来控制交流接触器线圈KM的吸合，在吸合 过程中整流二极管D已向电容C充满电荷，当吸合结束，可控硅T1关闭而 由整流二极管D、电容C、场效应三极管T2向交流接触器线圈KM提供吸持 微电流。本实用新型利用电容C给交流接触器线圈KM提供合适的吸持电流 以满足吸持的安匝要求，不同型号规格的交流接触器可选择不同的电容值 以解决适合的电磁安匝要求，这样，只需单组线圈(国外产品为双组线圈), 不依靠辅助触点不外加限流电阻便能实现交流接触器吸合与保持的智能切 换，所用线圏导线为原型号接触器线圏导线截面积的1/5-1/6,匝数仅需 3000-5000匝，体积小、运行稳定、无振动、无噪音、无温升，安全可靠、 节电率高达96-98%。
权利要求1、交流接触器节电无声运行装置，其特征在于包括控制芯片、可控硅、开关管、电容和整流二极管，上述可控硅的正极、上述控制芯片的电源端和上述电容的负极连接在交流电源的一端，上述可控硅的控制极连接在上述控制芯片的输出端，上述可控硅的负极分别连接上述开关管的源极和交流接触器线圈的一端，上述开关管的栅极连接上述控制芯片的控制端，上述开关管的漏极分别连接上述电容的正极和上述整流二极管的负极，上述整流二极管的正极和上述交流接触器线圈的另一端分别连接交流电源的另一端。
2、 根据权利要求1所述的交流接触器节电无声运行装置，其特征在于: 上述开关管为场效应三极管。
专利摘要本实用新型公开了一种交流接触器节电无声运行装置，包括控制芯片、可控硅、开关管、电容和整流二极管。本实用新型利用可控硅来控制交流接触器线圈的吸合，在吸合过程中整流二极管已向电容充满电荷，当吸合结束，可控硅关闭而由整流二极管、电容、场效应三极管向交流接触器线圈KM提供吸持微电流，以满足吸持的安匝要求，这样，只需单组线圈(国外产品为双组线圈)，不依靠辅助触点不外加限流电阻便能实现交流接触器吸合与保持的智能切换，所用线圈导线为原型号接触器线圈导线截面积的1/5-1/6，匝数仅需3000-5000匝，体积小、运行稳定、无振动、无噪音、无温升，安全可靠、节电率高达96-98％。
文档编号H01H47/02GK201075359SQ20072000732
公开日2008年6月18日 申请日期2007年6月7日 优先权日2007年6月7日
发明者梁界平 申请人:梁界平