多功能交流接触器扩展模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能交流接触器扩展模块，包括缺相、过载保护电路，故障报警电路，与普通交流接触器配套使用，克服普通交流接触器吸合时噪声大、抖动，功率因数低、耗电高，无缺相和过载保护功能,对电压波动适应能力弱等缺点。是对现有交流接触器扩展模块的优化和升级。由于采用了直流工作电源，所以工作时无噪音、不抖动，功率因数高、耗电少、节能节电，适应的电压范围宽，具有缺相、过载保护、故障报警功能，动、静铁芯可采用A3板材或铸铁制造，加工简单，成本低。
【专利说明】多功能交流接触器扩展模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及交流接触器，尤其涉及一种改善交流接触器性能的扩展模块，属于低压电器设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前市场上的交流接触器基本上都是采用电磁原理，通过控制线圈通电产生的电磁力带动机械传动机构来控制主回路的通断。此类交流接触器的工作电源为交流电源，并要求从吸合到保持所供给的电压不变。现有的交流接触器存在很多无法克服的缺点和不足之处,如铁芯材料必须采用矽钢片，成本偏高；功率因数低，耗电大；对主电路缺相和过载故障无保护功能；线路电压低时，噪声大、触头易拉弧，对电压波动的适应能力不强，电压不在额定值(过高或过低)时有烧毁控制线圈的可能。近来一种恒磁保持交流接触器的问市，打破了常规交流接触器一统天下的局面，其具有节电、无噪声等优越性。但现有的恒磁保持交流接触器也存在不容忽视的缺点，比如释放的可靠性不高局限了使用场合，无缺相和过载保护功能，造价高，新老元件更换麻烦等问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种多功能交流接触器扩展模块，与普通交流接触器配套使用，克服普通交流接触器吸合时噪声大、抖动，功率因数低、耗电高，无缺相和过载保护功能，对电压波动适应能力弱等缺点。是对现有交流接触器扩展模块的优化和升级。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现:
[0005]一种多功能交流接触器扩展模块，包括交流接触器CJ、二极管D1、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管Dl1、二极管D13、整流桥堆D2、整流桥堆D3、整流桥堆D4、电容C2、电容C3、电容C4、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、稳压管DZl、稳压管DZ2、电感L1、电感CTl、电感CT2、电感CT3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、继电器J1、继电器J2、光电耦合器IC1、光电耦合器IC2、光电耦合器IC3、光电耦合器IC4、光电耦合器IC5、555定时器U 1、三极管Q1、三极管Q2、可控硅SCR、可调电阻RP、报警器HAJL、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4，交流电源LI端经继电器Jl的常闭触点Jl-1接电容C2的一端，电容C2的另一端接整流桥堆D3的交流输入I端，整流桥堆D3的2端接交流电源L2端，整流桥堆D3的直流输出3端、4端接交流接触器CJ线圈两端，所述继电器J2常开触点J2-1的一端接继电器Jl常闭触点Jl-1与电容C2的连线上，另一端接二极管Dl的阳极，二极管Dl的阴极接整流桥堆D3的交流输入I端，交流电源LI端经电容C3接整流桥堆D2的交流输入I端，交流输入2端接交流电源L2端，所述整流桥堆D2的直流输出4端接地，直流输出3端经电感LI接稳压管DZl的阴极，稳压管DZl的阳极接地，交流电源LI端经继电器Jl的常开触点J1-2接电容C12的一端，电容C12另一端接整流桥堆D4的交流输入I端，交流输入端2接交流电源L2端，其直流输出3、4端接电容C5两端，电阻R7与发光二极管LED4串联再与报警器HAJL共同并联于电容C5两端，电容C4并联于稳压管DZl的两端，电容C4的负极接地，电容C4的阳极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与发光二极管LED2的阳极相连，发光二极管LED2的阴极接地，电容C9的正极接十E，负极经电阻R13接光电耦合器IC5的发光二极管阳极，光电耦合器IC5的发光二极管阴极接地，二极管D13阳极接地，二极管D13阴极接于电容C9和电阻R13之间，继电器J2线圈的一端接十E，另一端接三极管Q2的集电极，光电耦合器IC5三极管的发射极与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极接地，二极管Dll的阳极接三极管Q2的集电极，其阴极接十E，光电耦合器IC5三极管的集电极经过电阻R 12后接十E，光电耦合器IC I的三极管集电极接十E，光电耦合器IC I的三极管发射极接光电耦合器IC 2的三极管集电极，光电耦合器IC 2的三极管发射极接光电耦合器IC 3的三极管集电极，电感CTl的I端接光电耦合器IC I的发光二极管的阴极，电感CTl的2端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接光电耦合器IC I的发光二极管的阳极，电感CT2的I端接光电耦合器IC2的发光二极管的阴极，电感CT2的2端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接光电耦合器IC2的发光二极管的阳极，电感CT3的I端接光电耦合器IC3的发光二极管的阴极，电感CT3的2端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接光电稱合器IC3的发光二极管的阳极，光电稱合器IC3的发射极接电容C6正极，电容C6负极接地，稳压管DZ2的阳极接地，稳压管DZ2的阴极接电容C6正极，电阻RlO的一端与三极管Ql的基极相连，电阻RlO另一端接电容C6正极，三极管Ql的发射极接地，电阻Rll —端接电源十E，另一端接三极管Ql的集电极、二极管D9的阳极、电容C7的正极，电容C7的负极接地，二极管D9的阴极接可控硅SCR的触发极G，电容C8的正极接可控硅SCR的触发极G，电容C8的负极接地，二极管D8的阳极接光电耦合器ICl的发光二极管的阴极，二极管D8的阴极接电容ClO的正极和变阻器RP的一端，电容ClO的负极和可调电阻RP另一端分别接电感CT1、电感CT 2、电感CT3的2端，可调电阻RP中心端经发光二极管LED3接光电耦合器IC4的发光二极管阳极，光电耦合器IC4的发光二极管阴极接电感CT3的2端，光电耦合器IC4的三极管发射极接地，集电极通过电阻R9接555定时器U I的2、6脚，555定时器U I的I脚接地，4脚、8脚接十E，电容Cll 一端接十E，电容Cll另一端接555定时器U I的2脚、6脚，555定时器U I的3脚通过二极管D7、电阻R6接可控硅SCR的触发极G，继电器Jl线圈的一端通过开关Kl接十E，另一端接可控硅SCR的阳极A，可控硅SCR的阴极K接地。
[0006]本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现:
[0007]前述一种多功能交流接触器扩展模块，其中交流接触器CJ的动、静铁芯采用A3板材制造。
[0008]前述一种多功能交流接触器扩展模块，其中交流接触器CJ的动、静铁芯采用铸铁制造。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:由于采用了直流工作电源，所以工作时无噪音、不抖动，功率因数高、耗电少，适应的电压范围宽，具有缺相、过载保护、故障报警功能，动、静铁芯可采用A3板材或铸铁制造，加工简单，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0012]如图1所示，本实用新型多功能交流接触器扩展模块，包括交流接触器CJ、二极管D1、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D11、二极管D13、整流桥堆D2、整流桥堆D3、整流桥堆D4、电容C2、电容C3、电容C4、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、稳压管DZ1、稳压管DZ2、电感L1、电感CT1、电感CT2、电感CT3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、继电器J1、继电器J2、光电耦合器IC1、光电耦合器IC2、光电耦合器IC3、光电耦合器IC4、光电耦合器IC5、555定时器U 1、三极管Q1、三极管Q2、可控硅SCR、可调电阻RP、报警器HAJL、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4，交流电源LI端经继电器Jl的常闭触点Jl-1接电容C2的一端，电容C2的另一端接整流桥堆D3的交流输入I端，整流桥堆D3的2端接交流电源L2端，整流桥堆D3的直流输出3端、4端接交流接触器CJ线圈两端，所述继电器J2常开触点J2-1的一端接继电器Jl常闭触点Jl-1与电容C2的连线上，另一端接二极管Dl的阳极，二极管Dl的阴极接整流桥堆D3的交流输入I端，交流电源LI端经电容C3接整流桥堆D2的交流输入I端，交流输入2端接交流电源L2端，所述整流桥堆D2的直流输出4端接地，直流输出3端经电感LI接稳压管DZl的阴极，稳压管DZl的阳极接地，交流电源LI端经继电器Jl的常开触点J1-2接电容C12的一端，电容C12另一端接整流桥堆D4的交流输入I端，交流输入端2接交流电源L2端，其直流输出
3、4端接电容C5两端，电阻R7与发光二极管LED4串联再与报警器HAJL共同并联于电容C5两端，电容C4并联于稳压管DZl的两端，电容C4的负极接地，电容C4的阳极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与发光二极管LED2的阳极相连，发光二极管LED2的阴极接地，电容C9的正极接十E，负极经电阻R13接光电耦合器IC5的发光二极管阳极，光电耦合器IC5的发光二极管阴极接地，二极管D13阳极接地，二极管D13阴极接于电容C9和电阻R13之间，继电器J2线圈的一端接十E，另一端接三极管Q2的集电极，光电耦合器IC5三极管的发射极与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极接地，二极管Dll的阳极接三极管Q2的集电极，其阴极接十E，光电耦合器IC5三极管的集电极经过电阻R 12后接十E，光电耦合器IC I的三极管集电极接十E，光电耦合器IC I的三极管发射极接光电耦合器IC 2的三极管集电极，光电耦合器IC 2的三极管发射极接光电耦合器IC 3的三极管集电极，电感CTl的I端接光电耦合器IC I的发光二极管的阴极，电感CTl的2端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接光电稱合器IC I的发光二极管的阳极，电感CT2的I端接光电稱合器IC2的发光二极管的阴极，电感CT2的2端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接光电耦合器IC2的发光二极管的阳极，电感CT3的I端接光电耦合器IC3的发光二极管的阴极，电感CT3的2端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接光电稱合器IC3的发光二极管的阳极,光电耦合器IC3的发射极接电容C6正极，电容C6负极接地，稳压管DZ2的阳极接地，稳压管DZ2的阴极接电容C6正极，电阻RlO的一端与三极管Ql的基极相连，电阻RlO另一端接电容C6正极，三极管Ql的发射极接地，电阻Rll —端接电源十E，另一端接三极管Ql的集电极、二极管D9的阳极、电容C7的正极，电容C7的负极接地，二极管D9的阴极接可控硅SCR的触发极G，电容C8的正极接可控硅SCR的触发极G，电容C8的负极接地，二极管D8的阳极接光电耦合器ICl的发光二极管的阴极，二极管D8的阴极接电容ClO的正极和变阻器RP的一端，电容ClO的负极和可调电阻RP另一端分别接电感CT1、电感CT 2、电感CT3的2端，可调电阻RP中心端经发光二极管LED3接光电耦合器IC4的发光二极管阳极，光电耦合器IC4的发光二极管阴极接电感CT3的2端，光电耦合器IC4的三极管发射极接地，集电极通过电阻R9接555定时器U I的2、6脚，555定时器U I的I脚接地，4脚、8脚接十E，电容Cll 一端接十E，电容Cll另一端接555定时器U I的2脚、6脚，555定时器UI的3脚通过二极管D7、电阻R6接可控硅SCR的触发极G，继电器Jl线圈的一端通过开关Kl接十E，另一端接可控硅SCR的阳极A，可控硅SCR的阴极K接地。
[0013]本实用新型的第一部分是CJ的吸合和保持电路，采用直流高压吸合低压保持原理，由〇9，町2，1?13，比5，02，了2，011，02，01，03，05和(^线圈完成。第二部分是缺相和过载保护电路，采用三相电流信号组成的与门电路，再和过流信号组成或门电路，放大驱动继电器J1，实现控制CJ的分、合，由IC1-4，IC6，CT1-3，光耦IC1-1C4，IC6，三极管Ql, R3-R11, C6-C11, D8-D10, DZ2, SCR7Jl组成。第三部分是报警电路，是Jl工作后Jl-1触点断开，CJ失去维持电源而释放，同时J1-2动合，给系统提供了报警电源，具体是由J1-2，C12, D4, C13, R7, LED4, HAJL,组成。
[0014]以A相为例，A相负载电流采集器由互感器CT1，ICl, R3组成。CTl是电流互感器，将A相负载电流信号转为电压信号，并与光耦ICl的发光二极管，限流电阻R5组成回路。当有正半周电流流过ICl的发光二极管一次侧时，其ICl的二次侧可等效为高阻转为低阻，电源十E过ICl 二次侧。同理流经IC2，IC3,经C6滤波，DZ2稳压通过RlO加到Ql反相器、C7起延功能，当有三相电流信号时，Ql饱和，二极管D9无信号去触发可控硅，故继电器Jl不工作，其常闭触点Jl-1接通交流电源使交流接触器CJ投入运行。当缺相时，与门逻辑翻转，Jl吸合，其动断触点Jl-1切断交流电源电路，使接触器CJ释放，从而起到缺相保护功能。另一路是从CTl获得的负半周电流，经D8整流后加到ClO和电位器RP并从RP中心取出预选的电压加到发光二极管LED3和光耦IC4发光二极管，发光二极管LED3和光耦IC4发光二极管的亮度跟从CTl索取的电流大小成正比，因此也自动根据CTl索取的电流大小，等效改变了 CTl 二次电阻阻值，集成块IC6是用其延时功能，CTl 二次等效为Cll放电电阻，当2，6脚电压小于2/3E时，3脚输出高电平，通过D7，R6触出可控硅导通，Jl吸合，Jl-1断，CJ从而释放，J1-2接通，通过C12，D4和HAJL而报警。
[0015]本实用新型扩展模块可以与通用的交流接触器直接配套安装使用，只需将扩展模块安装在和其配套的交流接触器内部适当位置即可。由于使用直流电源提供给接触器线圈工作，动、静铁芯可采用A3板材或铸铁制造，生产成本下降15%以上。电压在±20%波动均能正常工作。与同类产品相比，节电大于90%，功率因数高，吸合无噪音，具有较好的保护功能和报警系统，体积小，安装方便。
[0016]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种多功能交流接触器扩展模块，其特征在于，包括交流接触器CJ、二极管D1、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管Dl1、二极管D13、整流桥堆D2、整流桥堆D3、整流桥堆D4、电容C2、电容C3、电容C4、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C1、电容C11、电容C12、稳压管DZl、稳压管DZ2、电感L1、电感CTl、电感CT2、电感CT3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、继电器J1、继电器J2、光电耦合器IC1、光电耦合器IC2、光电耦合器IC3、光电耦合器IC4、光电耦合器IC5、555定时器U 1、三极管Q1、三极管Q2、可控硅SCR、可调电阻RP、报警器HAJL、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4，交流电源LI端经继电器Jl的常闭触点Jl-1接电容C2的一端，电容C2的另一端接整流桥堆D3的交流输入I端，整流桥堆D3的2端接交流电源L2端，整流桥堆D3的直流输出3端、4端接交流接触器CJ线圈两端，所述继电器J2常开触点J2-1的一端接继电器Jl常闭触点Jl-1与电容C2的连线上，另一端接二极管Dl的阳极，二极管Dl的阴极接整流桥堆D3的交流输入I端，交流电源LI端经电容C3接整流桥堆D2的交流输入I端，交流输入2端接交流电源L2端，所述整流桥堆D2的直流输出4端接地，直流输出3端经电感LI接稳压管DZl的阴极，稳压管DZl的阳极接地，交流电源LI端经继电器Jl的常开触点J1-2接电容C12的一端，电容C12另一端接整流桥堆D4的交流输入I端，交流输入端2接交流电源L2端，其直流输出.3、4端接电容C5两端，电阻R7与发光二极管LED4串联再与报警器HAJL共同并联于电容C5两端，电容C4并联于稳压管DZl的两端，电容C4的负极接地，电容C4的阳极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与发光二极管LED2的阳极相连，发光二极管LED2的阴极接地，电容C9的正极接十E，负极经电阻R13接光电耦合器IC5的发光二极管阳极，光电耦合器IC5的发光二极管阴极接地，二极管D13阳极接地，二极管D13阴极接于电容C9和电阻R13之间，继电器J2线圈的一端接十E，另一端接三极管Q2的集电极，光电耦合器IC5三极管的发射极与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极接地，二极管Dll的阳极接三极管Q2的集电极，其阴极接十E，光电耦合器IC5三极管的集电极经过电阻R 12后接十E，光电耦合器IC I的三极管集电极接十E，光电耦合器IC I的三极管发射极接光电耦合器IC 2的三极管集电极，光电耦合器IC 2的三极管发射极接光电耦合器IC 3的三极管集电极，电感CTl的I端接光电耦合器IC I的发光二极管的阴极，电感CTl的2端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接光电稱合器IC I的发光二极管的阳极，电感CT2的I端接光电稱合器IC2的发光二极管的阴极，电感CT2的2端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接光电耦合器IC2的发光二极管的阳极，电感CT3的I端接光电耦合器IC3的发光二极管的阴极，电感CT3的2端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接光电稱合器IC3的发光二极管的阳极,光电耦合器IC3的发射极接电容C6正极，电容C6负极接地，稳压管DZ2的阳极接地，稳压管DZ2的阴极接电容C6正极，电阻RlO的一端与三极管Ql的基极相连，电阻RlO另一端接电容C6正极，三极管Ql的发射极接地，电阻Rll —端接电源十E，另一端接三极管Ql的集电极、二极管D9的阳极、电容C7的正极，电容C7的负极接地，二极管D9的阴极接可控硅SCR的触发极G，电容C8的正极接可控硅SCR的触发极G，电容C8的负极接地，二极管D8的阳极接光电耦合器ICl的发光二极管的阴极，二极管D8的阴极接电容ClO的正极和变阻器RP的一端，电容ClO的负极和可调电阻RP另一端分别接电感CT1、电感CT 2、电感CT3的.2端，可调电阻RP中心端经发光二极管LED3接光电耦合器IC4的发光二极管阳极，光电耦合器IC4的发光二极管阴极接电感CT3的2端，光电耦合器IC4的三极管发射极接地，集电极通过电阻R9接555定时器U I的2、6脚，555定时器U I的I脚接地，4脚、8脚接十E，电容Cll 一端接十E，电容Cll另一端接555定时器U I的2脚、6脚，555定时器UI的3脚通过二极管D7、电阻R6接可控硅SCR的触发极G，继电器Jl线圈的一端通过开关Kl接十E，另一端接可控硅SCR的阳极A，可控硅SCR的阴极K接地。
【文档编号】H01H47/02GK203931945SQ201420347994
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】巫之德 申请人:巫之德