自保持式电磁接触器的制作方法

文档序号:89059阅读:2102来源:国知局
专利名称:自保持式电磁接触器的制作方法
本发明创造是一种电力开关装置,特别是一种自保持式电磁接触器。
一般电磁接触器在维持闭合位置,必须对操作用的电磁铁持续地供给励磁电流,以便接触器保持吸合状态。这样消耗了电能,散发出的热量容易烧毁励磁线圈,降低了使用可靠性,并且容易产生电磁振动噪声。人们为了克服这些缺点作了广泛努力。
一个较为广泛采用的方案是,将接触器维持吸合用的励磁交流电流用二极管整流成直流,这样减少了铁心中的涡流和磁滞损耗,节约电能,减少发热,避免噪声。但控制电路比较复杂,影响了可靠性的进一步提高。
在日本国有昭56-900号发明专利。该专利是在励磁磁路中插入一个永久磁铁,当用直流脉冲电流将衔铁吸合后可以停止供给励磁电流,依靠永久磁铁产生的磁通来维持吸合,当对励磁线圈供给适当大小反方向的直流脉冲电流时,永久磁铁的磁通被抵消,接触器就被分断。这个方案虽然克服了一般接触器存在的缺点,但需要增加一块永久磁铁,加大了外形尺寸,制造成本提高,不利于大批量生产。
本发明创造的任务是提供一种新的电磁接触器,它能克服一般电磁接触器耗能、发热、有噪声的缺点,而且简便、可靠、易于廉价制造。
本发明创造是这样实现的将一般接触器操作电磁铁用的软磁性材料(通常为硅钢片),改采用半硬性磁性材料。它的控制方式是用直流脉冲电流使接触器闭合,合闸电流消失后由半硬性磁性材料的剩磁将接触器维持在闭合状态,当通入适当大小的反方向脉冲电流,半硬性磁性材料退磁后,接触器即可释放。
半硬性磁性材料可以作多种多样的选择,本发明创造选择马氏体磁钢,特别是富含马氏体的中或高碳钢。碳钢经过淬火处理产生马氏体,它具有硬磁特性。中碳钢(含碳量为0.25~0.6%)和高碳钢(含碳量在0.6%以上)随着含碳量的增加,剩余磁感应强度(Br)由11000高斯降至6000高斯左右,矫顽力(HC)由20奥斯特上升为70奥斯特左右。以45号碳钢为例,Br大致为10500高斯,Hc为30奥斯特。由于它的Hc比较小,在很多场合不能使用,因此往往为人们所忽视。但这种材料用在本发明创造中却很适合。在本装置中,磁路很长(约20~40厘米左右),而气隙很小(约0.1毫米左右),这个矫顽力产生的剩磁已足够使用了。相反,如果磁体的矫顽力过大,使释放困难。这种材料具有的高剩磁感应强度可以使在一定磁路截面下产生较大的吸合力。这种材料的一个缺点是随着年岁的增长,磁有一定的衰减,这也是人们忽视它的一个理由。在本装置中只要对这种衰减留有足够贮备量是不会引起不良后果的,碳钢的加工方便、价格的低廉,是一个很突出的优点,使用它会使本装置成本大大下降,适合大量生产。
下面结合附图和实施例对本发明创造进一步详细说明。
图一是接触器示意图。图中(1)、(2)是控制电力电路通断用的触头,(3)是返回衔铁(4)用的弹簧,(6)是静铁心,(5)是励磁线圈,(7)是常开辅助接点,(10)是常闭辅助接点,它通过弹簧(8)和重物(9)得到0.02秒左右的延迟分断特性。
图二是交流接触器控制电路之一。图中QA是接通按钮,B1、B2、B3是二极管,R1、R2是限流电阻,JLC-1、JLC-2是辅助接点(图一中的(7),(10)),LQ是励磁线圈(图一中的(5))。
图三是交流接触器控制电路之二。这个电路和图二电路相同,但增加R3限流电阻、C1电容器、B4二极管、欠电压继电器线圈JQ和它的接点J-1。
图四是接触器衔铁和铁心(图一中的(4)、(6))在闭合位置时的磁滞回线。图中a、b、c、o是各工作点。
当利用图二作控制电路时,按下接通按钮QA,电路由QA→B1→R1→JLC→1→LQ构成通路,LQ励磁线圈(5)流过大的合闸电流使衔铁(4)被吸合,触头(1)、(2)闭合,完成接通任务。B3二极管为LQ在电源负半周时构成一个通路,有了它可以加强吸合力,在吸合力过强时它可以省略。在吸合后断电前铁心中的磁状态为a点(图四)。吸合后经0.02秒延迟,铁心得到充分充磁后,辅助接点JLC-1将电路切断,吸合电流消失,依靠碳钢剩磁维持吸合位置,此时铁心磁状态移至b点(图四)。当按下分断按钮TA时,电路由TA→B2→R2→JLC→2→LQ构成通路,LQ中流过由R2控制的适当数量的分闸电流,这时磁状态移向C点(图四),磁通趋向消失,吸力大大减弱,在弹簧(3)的作用下衔铁和静铁心分离,一旦出现分离气隙,磁通更减少,加强了分离作用,在衔铁带动下触头(1)、(2)离开,完成分断任务,接着由JLC-2将电路切断,分闸电流消失,磁状态移至O点(图四)。
图三是交流接触器的又一种控制电路。它雷同于图二,但增加了一个欠电压释放部份。交流接触器在正常运行中,电容器C1上充有较高电压,贮有足够能量,当电源电压消失,C1上的电压迅速下降,欠电压继电器的线圈JQ中电流减少,继电器被释放,J-1闭合,C1对LQ放电,接触器铁心(4)、(6)被退磁,衔铁立即释放。在有些电路中,根据工艺要求,当电源突然消失而应当切断电路时,可采用本控制电路。
由前所述可知,新接触器是依靠剩磁维持闭合状态,无须励磁电流,因而具有节能、不发热烧毁线圈、无噪声等优点。
这种新接触器的外形尺寸和原有接触器的外形尺寸是可以相同的,这在实现设计、制造、使用的标准化上比日本国昭56-900号发明专利要方便。由于节约了一块永久磁铁,选用了碳钢作铁心,大大降低了制造成本。
在人们生活和生产中,当电源偶尔中断时有时希望电源开关不要自动分断,以便随后来电时能及时恢复用电,减少操作。在这种场合,原有的接触器由于失去励磁电流而自动分断,使用不方便。在这种场合,改使用按图二控制电路制作的新接触器就大大方便。
自动开关一般不采用电磁铁操作动力,因为它在瞬时停电时会自动分断,使用不便,它一般采用手动或电动机操作动力。现在自动开关可以选用本发明创造作操作动力,这样的电器既可具有接触器功能又可具有自动开关功能,实现了一种新型组合电器。
补正85100193文件名称 页 行 补正前 补正后2 图二
B1
B23 图三
B1
B2J-1的下接线头连 J-1的下接线头连至R2至LQ下接线头 下接线头
权利要求
1.一种电力开关装置,特别是一种自保持式电磁接触器,其特征在于铁心(6)和衔铁(4)是采用半硬性磁性材料制成的。
2.按照权利要求
1所述装置,其特征在于铁心和衔铁所用的半硬性磁性材料选用马氏体磁钢,特别是富含马氏体的中或高碳钢。
3.按照权利要求
1所述装置,其特征在于由半导体二极管(B1、B2、B3)和辅助接点(JLC-1、JLC-2)组成专门的控制装置。
4.按照权利要求
1所述装置,其特征在于和衔铁相连的辅助接点中有一个能延迟0.02秒分断的常开接点。
专利摘要
一种自保持式电磁接触器。将接触器铁心改采用半硬性磁性材料,用直流脉冲电流将接触器吸合,由剩磁维持吸合状态,当用适当大小反方向的直流脉冲电流去磁后,接触器即可释放。半硬性磁性材料是采用马氏体磁钢,由于节约了维持吸合用电流,可以节能,不烧励磁线圈,无噪声,降低制造成本,提高工作可靠性。
文档编号H01H51/00GK85100193SQ85100193
公开日1987年1月31日 申请日期1985年4月1日
发明者郭行干 申请人:郭行干导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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