专利名称:单键扣放式交流接触器节电装置的制作方法
本实用新型涉及交流接触器节电装置。
交流接触器是控制电路中常用的电器装置，现有的交流接触器由其电磁线圈通电产生磁力，吸合电触头以接通电路。因此与被控电器(如电动机)是同步通电运行的，既消耗电能，又产生电磁噪声，缩短了使用寿命。
本实用新型的目的是，提供一种单键扣放式交流接触器，它只在负载电路闭合或断开的瞬时通电，而在负载运行时不需耗电，以达到节省电能消除噪声和延长寿命的目的。並且，在负载出现欠压、超压、断电及超负荷等情况时能自动动作，切断电源，以便有效地保护被控电器(负载)。
本实用新型由交流接触器及控制装置、安全保护电路组成。其电路原理及实际装置分别如图1、图2所示，下面结合附图对本实用新型做出说明。
按下如图3所示的指令按钮(13)、触头(15)、(16)闭合，使吸合线圈(34)通电产生磁力而将衔铁杆(36)上的衔铁向下吸合(见图4)，衔铁杆(36)又使扣放器(33)的花轴(37)向下运动，带动转轴(32)下降，而扛杆转臂(30)与轩轴套杆(45)相连的一端亦随之向下运动，另一端向上适动，使触头杆(29)向上运动，主触头(25)。(26)接通，负载电路闭合，松开指令按钮(13)后，吸合线圈(34)失电，衔铁杆(36)及花轴杆(37)因复位弹簧(35)的作用而上升复位，但此时扣合器(33)的转轴(32)並不随之上升而仍然处在下降后的“扣合”位置，使交流接触器保持闭合通电状态。由于扣放器的作用，在完成交流接触器的上述闭合动作后，吸合线圈(34)无须维持通电而能使交流接触器保持闭合状态。
使负载停止工作时，再按下指令按钮(13)，则花轴(37)根据前述原理向下运动然后复位，而转轴(32)受到花轴(37)的作用后“解扣”上升，由此使触头(25)，(26)断开，负载电路切断。为了完成上述过程，图4中扣放器(33)的一端与衔铁杆(36)相接，另一端通过杠杆转臂与触头杆(29)联动，杠杆转臂(30)的两端及中间变座(31)的连接最好为绞接，衔铁杆(36)的两端连接亦最好为绞接。转臂(30)与其支座(31)的绞接位置最好是可调的(如支座(31)为可移动或支座(31)有一较长的横向绞接孔)，以便调节杠杆转臂(38)的力矩及触头(25)。(26)的动作行程。为能广泛使用起见。图4所示的杠杆转臂(30)还可以设计为如图5-1所示的长臂式。也可以用图5-2所示的齿轮、齿杆机构取代之，还可以将扣放器和吸合线圈与电磁接触器设计为一体而省去杠杆转臂(如图5-3所示)。
扣放器能够实现前述的“扣合”与“解扣”作用，是由图6给出的特定结构决定的在扣放器壳体(38)内，上部装有与花轴杆(44)相连的花轴(37)，花轴杆与花轴可以用螺绞相结，以便于调节二者的结合程度。下部是转轴(32)及座套(45)图7进一步说明了扣放器各部件的结构。如图7所示，花轴(37)的下端部有8个斜点(40)，沿花轴径向园周均匀分布，侧面有四个定位凸键(41)，壳体(38)为一园筒体，其内壁有两个处于径向园周同一直径两端的对键(39)，对键有一只定位斜齿(a)和一只换位斜齿(b)，壳体内壁还有限位台阶(42)，壳体两端可以配置用螺纹连接的上、下端盖，用于花轴杆(44)和转轴套杆(45)的定位。转轴(32)只能在对键(39)与限位合阶(42)之间沿壳体轴向运动，转轴上有四只沿径向周周均匀分布且一端带斜齿的凸键(43)。对键(39)上的斜齿(a)(b)和花轴(37)上的斜齿(40)以及转轴(32)的凸键(43)可以有相同的角度，花轴斜齿(40)及壳体对键斜齿(a)、( b)沿轴的径向厚度可以是转轴凸键(43)相应厚度的1/2或不足1/2，花轴斜齿(40)可以有与定位斜齿(a)相等的宽度並且是转轴凸键(43)的斜齿宽度的二倍，凸键(43)的斜齿与换位斜齿(b)可以有相同的宽度。图8是扣放器剖展图，它说明了扣放器一个周期的工作原理。图8-4是初始位置。首先，花轴(37)受到衔铁杆(36)的作用做向下运动，其斜齿(40)的齿面压迫转轴凸键(43)的齿面使其向下运动到与对键定位斜齿(a)齿面的同一平面的位置(图8-1)时，转轴凸键沿对键定位斜齿(a)齿面下滑(转轴转动)到齿根位置(图8-2)而花轴因复位弹簧(35)及衔铁杆(36)的作用上升复位，杠杆转臂转动使触头(25)、(26)闭合，电路接通；花轴再次下压时，将转轴凸键(43)的斜齿推至与对键的换位斜齿(b)成同一平面位置，凸键(43)的斜齿滑动(转转转动)至花轴斜齿根部(图8-3)；随之，花轴上升复位，转轴亦随着上升(图8-4)到触及限位台阶(42)止。由于转轴上升，带动杠杆转臂(30)动作，使触头杆(29)下降，触头(25)、(26)脱开，主电路切断。故此，图8-1至图8-4说明了扣放器完成一个工作周期的过程。
如图1至图3所示，安全保护线路由热继电器(1-a)、快速熔断器(5)、电容器(6)、报警器(4)、动合联锁触头(11-a、11-b)和充电开关(8)以及动断联锁触头(17)所组成的电路构成。
过载保护由热继电器(1～a)完成。当负载出现超压、过载时，电流增大，热继电器中的热元件(20)向右动作，使可动片(21)动作至弧形触头(23)而与此接通；从图1可知，此时吸合线圈(34)得电，吸合衔铁杆(36)，压下花轴(37)使转轴凸键(43)换位，热元件(20)继续动作，使可动片(21)脱离弧形触头(23)至下限触头(22)，吸合线圈(34)失电，衔铁杆(36)和花轴(37)上升复位，根据前述原理，主触头(25)、(26)脱开，即电源切断。
失电保护由电容器(6)。快速熔器(5)、充电开关(8)和报警器(4)组成。负载正常运转时，电容器由充电触头(9)充电，並向负载输送补偿电流以提高功率因数(为使补偿完善，可加装平衡电容器)。断电时，可动片(10)立即换位，充电触头(9)断开而放电触头(7)接通，电容器(5)向吸合线圈(34)放电，以便供给扣放器(33)“解扣”所需的电能，主触头(25)(26)被断开，防止了负载再次来电后的误动。电容器(6)如被击穿，短路电流烧断快速熔断器(5)。信号器(4)发出报警信号。失电保护系统可由无功补偿电容器供电，构成由动合联锁触头(11-a控制的群机(负载)组合线路，如图9所示。动合联锁触头(11-a)用于控制放电电路，动合联锁触头(11-b)用于控制报警电路，在动合联锁触头(11-a)之前有一与报警信号器(4)组成回路并由主令开关(49)联锁的动断联锁触头(11)控制的放电电路供检修时的安全保护用。
欠压保护当电源电压下降到额定电压值的85％或某确定值以下时，充电开关(8)换位。电容器(6)向吸引线圈(34)放电，使扣放器“解扣”，切断电源。
扣放器解扣时，由于交流接触器的主触头(25)、(26)以被扣合，所需克服的阻力只是衔铁的铁芯气隙所产生磁阻，该气隙可调节花轴(37)和花轴杆(44)到最佳值。由于花轴、转轴及壳体有良好的润滑，在花轴推动转轴时，衔铁已基本吸合，加之电容器有充足的充电时间，故解扣所需电容量並不大。经实验证明，其电容量数值(μF)为交流接触器额定电流值(A)的10～15倍，或不大于无功补偿电容器的电容量，电容器的耐压值为负载额定电压的
倍。
综上所述，本实用新型的装置仅在负载电路通电或断电的瞬时消耗电能，从而有效地节省了电能，还消除了电磁噪声。该装置在负载出现欠压，过载或断电时，能自动动作，有效地保护被控电器。
图1为本实用新型的电路原理图；图2是本实用新型的实际装接图；图3是由图2中所示部件1的结构图；图4是由图2中所示部件2和3的结构图5是由图4给出的装置的另外几种型式。其中，图5-1为长臂式，30-a为长臂杠杆，图5-2为齿轮联动机构，如3-b所示图5-3是将扣放器、吸合线圈、与电磁接触器结合为一体而省去杠杆转杆转臂的“合体式”装置。
图6是由图4给出的扣放器(33)的内部结构图；图7是由图6给出的扣放器各部件构造图图8是扣放器的剖展图，说明了它的工作步骤。其中图8-1指出了花轴下行时的动作原理；图8-2指出了转轴受到花轴下压作用时的扣合动作原理；图8-3是花轴再次下行时动作过程；图8-4是转轴在花轴再次下行时的解扣动作原理；图9是失电保护系统由无功补偿电容器供电的群机控制电路图。
上述图中各标引等号的意义为1——带有用于控制交流接 2——交流接触器电磁控制触器的指令按钮的热 部份；继电器；3——交流接触器触头部份； 4——失电报警信号器；5——快速熔断器； 6——电容器；7——开关(8)的放电触头； 8——充电开关；9——开关(8)的充电触头； 10——开关(8)中的可动片11——动合联锁触头；其中 12——接负载；
11——a按制放电电路用11——b控制报警信号用13——指令按钮； 14——复位弹簧；15——动触头； 16——静触头；17——动断联锁触头； 18——联杆；19——复位钮； 20——热元件；21——可动片 22——下限触头；23——弧形触头； 24——上限触头25——主(静)触头； 26——主(动)触头；27——缓冲件； 28——复位弹簧；29——触头杆； 30——杠杆转臂；31——杠杆支座； 32——转轴；33——扣放器； 34——吸合线圈；35——复位弹簧； 36——衔铁杆；37——花轴； 38——壳体；39——对键a、定位斜齿 40——花轴斜齿；b、换位斜齿41——花轴定位键； 42——限位台阶；43——转轴凸键； 44——花轴杆；45——转轴套杆； 46——无功补偿电容器；47——补偿电容器投切装置； 48——补偿电容器作失电释放电源线
49——指令开关； 50——润滑油仓。
实施例一种根据图2给定的本实用新型的装置，其中；(1)供组装的交流接触器有关参数为型号——CT10-60，杠杆传动式；吸合线圈额定电压——380V额定电流——0.155A消耗功率——20W触头动作行程——4.5～5mm触头超程——2.8～3.3mm触头弹簧初始压力——1.5Kg触头弹簧终始压力——1.8Kg(2)扣放器壳体长——60mm壳体外径——20mm壳体内径——15mm对键长——10mm对键厚——2.5mm对键宽——5.88mm定位斜齿宽——3.92mm
换位斜齿宽——1.96mm限位台阶高——0.5mm花轴长——20mm花轴外径——9mm花轴内孔直径——4mm花轴内孔深——10mm花轴斜齿宽——8.92mm花轴斜齿厚——2.5mm花轴定位凸键高——2.5mm花轴杆长——25mm花轴杆直径——12mm转轴长——30mm转轴上部直径——4mm转轴上部长——10mm转轴下部直径——8mm转轴下部长——10mm转轴凸键高——5mm转轴凸键宽——1.96mm转轴套外径——15mm转轴套孔直径——8.2mm
转轴套孔深——10mm转轴杆长——20mm转轴杆直径——12mm(3)杠杆转臂长——110mm(4)触头杆长——100mm(5)电容器交流，500V，2.4μF。
(6)充电开关吸合线圈用0.1mm线径的铜线绕制。
匝数——3000；电阻——360Ω最小吸合电压—4.5V(变压器初级电压——330V)工作电压——6V(变压器初级电压——380V)释放电压——3.8V(变压器初级电压——320V)额定电流——16.5mA消耗功率——0.1W触头额定电流——1A
权利要求
1.一种交流接触器节电装置，它包括交流接触器及其控制装置，安全保护线路，本实用新型的特征是交流接触器控制装置包括一个一端与衔铁杆(36)相连接而另一端通过杠杆转臂(30)与触头杆(29)联动的扣放器(33)，扣放器(33)由内壁上有两只处于径向园周同一直径两端且带有定位斜齿(a)和换位斜齿(b)之对键(39)的园筒形壳体(38)和位于壳体(38)上部且顶端与花轴杆(44)相接而底端带有八只斜齿(40)、侧面有四只定位凸键(41)的花轴(37)以及置于壳体(38)下部且有四只沿径向园周均匀分布，一端带斜齿的凸键(43)而下端置于底套(45)上的转轴(32)组成，安全保护线路由与联杆(18)联动且与带有下限触头(22)、上限触头(24)及弧形触头(23)的热继电器(1-a)组合为一体的指令按钮(13)、快速熔断器(5)、电容器(6)、报警器(4)、动合联锁触头(11-a)、(11-b)、充电开关(8)、动断联锁触头(17)所组成的电路构成，指令按钮(13)的进线端与弧形触头(23)连结。
2.根据权利要求
1所述的节电装置，其特征在于，所述扣放器(33)的壳体(38)的两端还可配置用螺纹相连接的端盖。
3.根据权利要求
1所述的节电装置，其特征在于，所述扣放器(33)与衔铁杆(36)相接端及杠杆转臂(30)的相接端最好均为绞接。
4.根据权利要求
1所述的节电装置，其特征在于，所述杠杆转臂(30)与其支座(31)的绞接位置最好是可调节的。
5.根据权利要求
1所述的节电装置，其特征在于，所述杠杆转臂还可以是长臂式的(30-a)，或用齿轮、齿杆机构(30-b)代替该杠杆转臂。
6.根据权利要求
1-5所述的节电装置，其特征在于，所述杠杆转臂还可以通过将扣放器(33)和吸合线圈(34)与电磁接触器合为一体而省去。
7.根据权利要求
1所述的节电装置，其特征在于，所述花轴杆(44)与花轴(37)可以用螺纹相接。
8.根据权利要求
1所述的节电装置，其特征在于，所述壳体(38)还可配置润滑油仓(50)。
9.根据权利要求
1所述的节电装置，其特征在于，所述对键(39)上的斜齿(a)，(b)和花轴(39)上的斜齿(40)及转轴(32)的凸键(43)可以有相同的角度。
10.根据权利要求
1、9所述的节电装置，其特征在于，所述花轴斜齿(40)及壳体对键斜齿(a)，(b)沿轴的径向厚度可以是转轴凸键(43)相应厚度的1/2或不足1/2。
11.根据权利要求
1、9所述的节电装置，其特征在于，所述花轴斜齿(40)可以有同对键定位斜齿(a)相等的宽度，并且是转轴凸键(43)斜齿宽度的二倍，凸键(43)的斜齿与对键换位斜齿(b)可以有相同的宽度。
12.根据权利要求
1所述的节电装置，其特点在于，所述安全保护电路中的失电保护系统可由无功补偿电容器(46)供电，并由动合联锁触头(11-a)控制，构成群机(负载)组合控制线路。
专利摘要
单键扣放式交流接触器节电装置。该装置只在负载电路闭合和断开的瞬时消耗电能，从而能有效地节约用电，并消除电磁噪声。在负载出现欠压、过载、或断电时能自动产生动作，切断电源，保护负载。装置由交流接触器及控制装置、指令发生装置及安全保护电路组成。由于控制装置中机械扣放器的“扣合”、“解扣”作用，使该装置仅在负载通电或断电时耗电而在负载运行过程中不需供给电能。装置设计合理，构造简单，适用于交流负载的接触器及某些继电器等。
文档编号H01H47/00GK85203227SQ85203227
公开日1986年5月7日 申请日期1985年7月31日
发明者徐建华, 聂伯钲 申请人:徐建华导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan