专利名称：自锁式接触器的制作方法
技术领域：
本实用新型是属于电力拖动、配电的电器设备。
传统接触器是利用电磁吸力使电路接通和断开的一种电器。其主要结构由电磁系统(铁芯与线圈)和触头组成。线圈与静铁芯固定不动，当线圈通电时，铁芯线圈产生电磁吸力，将动铁芯吸合，由于动触头与动铁芯都是固定在同一根轴上的，因此带动动触头向下运动与静触头接触，使电路接通。当线圈断电，吸力消失，动铁芯与静铁芯依靠反作用弹簧的作用而分离，动、静触头就断开，电路就被切断。传统接触器存在以下几个问题(1)由于接触器线圈长期通电，不但消耗电能而且又有噪音。(2)由于线圈长期通电，温度高，易老化，寿命短。(3)由于线圈的功率因数很低，从而对整个电网的功率因数不利。
本实用新型的目的是实现一种可以节省电能、消除噪声、延长交流接触器的寿命的自锁式接触器，并具有改善电网的功率因数，增强吸合、启动的可靠性。
本实用新型是这样实现的在传统的接触器中装有机械式自锁装置及改进的控制电路。传统的接触器包括接触器底盘、动触头、静触头、接触器线圈、动铁芯、静铁芯、连接通轴、连接通轴上的连接座、辅助触头推杆、辅助触头、挡杆、弹簧及控制电路。本实用新型在此基础上进行改进。在连接通轴的连接座的外侧上固定一块与底盘平行的连接板，在连接板的外表面上固定一个轴架，在轴架上装有一个小横轴，在小横轴上以动配合方式装有一个动铁芯活动架，上述的动铁芯就装在动铁芯活架上，在动铁芯上固定一块压板。在连接板上的离动触头远端的侧面上垂直连接一块固定板，并且在动铁芯活动架以小横轴为轴线移动时，固定板的外侧面和上述压板相接触。在固定板上平放固定一块与固定板有交叉角度的滑板，滑板的向上端朝向底盘，在滑板的外表面上刻有桃形曲线沟槽，桃尖朝向底盘，在底盘上固定一个与滑板有相同歪斜角度的钩针，钩针的另一端的弯曲钩尖伸进滑板的沟槽里。本实用新型的控制电路包括由四个二极管D1－D4组成的桥式整流电路，有两个控制端A、B，桥式整流电路输出端正极分为三路，第一路为连接接触器线圈电路，经过接触器常闭触点CJ－1、接触器线圈CJ和桥式整流电路输出端负极连接；第二路为充放电路，是由二极管D6、电阻R1、电容C1串联组成，与桥式整流电路输出端负极连接，并且电容C1的两端并联在接触器线圈CJ的两端上；第三路为开关控制电路。
下面用实施例结合附图再进一步的说明。
附
图1为自锁式接触器的主视图。
附图2为自锁式接触器的侧视图。
附图3为钩针。
附图4为桃形曲线沟槽。
附图5为桃形曲线沟槽的A－A剖面图。
附图6为控制电路(Ⅰ)图。
附图7为控制电路(Ⅱ)图。
附图8为控制电路(Ⅲ)图。
实施例1。
这是一种开关控制电路采用小型继电器的自锁式接触器。其电路为附图6所示。从图1和图2中看出，自锁式接触器包括底盘1、动触头2、静触头3，接触器线圈(CJ)，动铁芯4，静铁芯5，连接通轴6，连接座7、辅助触头8、挡杆9、弹簧10、辅助触头推杆20，本实施例的开关控制电路采用了小型继电器J。从图6看出开关控制电路由小型继电器J组成，小型继电器线圈两端并联在桥式整流电路正负极上，小型继电器J有常开触点J－1和常闭触点J－2。常开触点J－1接在桥式整流电路的正极输入端和接触器的常闭触点CJ－1之间；常闭触点J－2接在电容C1的正极端和接触器线圈CJ的一端之间。
当控制端A、B两端获电时，经过二极管D1－D4桥式整流后在桥式整流电路输出端正极分为三路，在充放电路中经过二极管D5电阻R1给电容C1充电；在开关控制电路中使小型继电器J吸合，其常开触点J－1闭合，常闭触点J－2分开；在连接接触器线圈电路中，电流经过小型继电器的常开触点J－1，接触器的常闭触点CJ－1加在接触器线圈CJ上。
从图1和图2看出，在连接通轴6的连接座7上固定连接板11，在连接板上固定轴架12，在轴架上装有小横轴13，在小横轴上装有动铁芯活动架14，动铁芯4装在动铁芯活动架上，在动铁芯上固定一块压板15。在连接板的侧面上连接一块固定板16，在固定板上有滑板17，在滑板上有桃形曲线沟槽18，钩针19的钩尖伸进在桃形曲线沟槽的桃尖中。当接触器线圈通电产生磁力后，使动铁芯移动，动铁芯移动带动压板移动，压板推动固定板并带动连接通轴作弧线翻转，弹簧回缩，这时，由于连接通轴翻转，带动动触头和静触头闭合，同时进行了机械自锁由于固定板移动，带着滑板也移动，这样使钩针的钩尖与钩槽产生相对运动，钩尖从钩槽的桃尖中滑进桃心中锁住。又由于连接通轴翻转，带动辅助触头推杆20移动，使辅助触头中的常闭触头CJ－1断开，这样也就使接触器线圈CJ断电。
由于在充放电路中经过二极管D5、电阻R1已给电容C1充电，当A、B两端失电时，开关控制电路中的小型继电器J失电，常开触点J－1分开，常闭触点J－2闭合，这时电容C1储存的电能直接加在接触器线圈CJ两端，使接触器线圈CJ再次获电，由于产生磁力，动铁芯再次移动，动铁芯带动压板移动，压板给固定板一个推动动作，使得钩尖从钩槽的桃心中滑出，使得机械自锁装置解锁，此时弹簧回复力推动连接座及连接板，并带动固定板及滑板复位，这时钩尖重新回到桃尖的位置上，同时连接通轴也翻转归位，动触头和静触头分离，并由于辅助触头推杆的回移，使辅助触头中的常闭触点CJ－1闭合，整个的机械自锁、解锁的全过程完成，为以后工作做好了准备。由于采取了自锁装置，使接触器线圈不用长期通电，仍然能够保持动触头和静触头的闭合，使电路正常工作。大大节约了接触器线圈所耗费的电能。当自锁式接触器在控制端失电时，又能自动解锁，既能节电，又能无声运行。
从图3看出，钩针19的一端固定在底盘1上，钩针的另一端弯曲成钩尖状。由于压板推动固定板并带着滑板移动，使钩针的钩尖与钩槽产生相对运动，为了保证钩针的钩尖能沿桃形曲线沟槽作桃尖→桃心→桃尖的周期性逆时针相对运动，在曲线沟槽内设计了四阶台阶和两个斜坡度。从图4、图5看出沟槽中有四阶台阶a、b、c、d，从桃尖到台阶a为向上坡度，钩尖从桃尖相对运动到台阶a，是依靠压板推动固定板并带着滑板移动所产生的，并从台阶a下到台阶b卡在桃心中锁住。在解锁时，压板给固定板一个推动动作，使得钩尖从桃心中滑出，下到台阶c。从台阶c到台阶d为向上坡度，由于弹簧10的回复力推动连接座及连接板，带动固定板及滑板复位，此时钩尖从台阶c相对运动到台阶d，并从台阶d下到桃尖中，一个逆时针运动周期完成。
以60A交流接触器为例。本实施例采用一组元件其参数如下
二极管D1－D4均用1N5407，二极管D5用1N4007，小型组电器J用JQX－4继电器，电容C1用300μ的电容，电阻R1为500欧姆。
实施例2。
这是一种开关控制电路采用单向可控硅组成的自锁式接触器。其电路为附图7所示。从图7看出开关控制电路是经过电位器W2与单向可控硅SCR2的控制端相接，单向可控硅SCR2的负极接在电容C1的负极那端上，其正极与单向可控硅SCR1的控制极相接，单向可控硅SCR1的负极接在接触器的常闭触点CJ－1和接触器线圈CJ的一端之间，电位器W1并联接单向可控硅SCR1的控制极和单向可控硅SCR1的正极上。当控制端A、B两端获电时，经过二极管D1－D4桥式整流后，在桥式整流电路输出端正极分为三路，在充放电路中经过二极管D5、电阻R1给电容C1充电；在开关控制电路中通过电位器W2提供触发电流使SCR2导通，SCR2导通使SCR1控制级为负，迫使SCR1截止；在连接接触器线圈电路中，经过接触器的常闭触点CJ－1加在接触器线圈CJ上。同样地，当接触器线圈通电产生磁力后，使动铁芯移动，从而使动触头和静触头闭合、接触器的常闭触点CJ－1断开，这样就使接触器线圈CJ断电，同时实行了机械自锁。当A、B两端失电时，单向可控硅SCR2控制级也失去电压，单向可控硅SCR2因其工作电流远小于维持电流，所以截止。这时单向可控硅SCR1的控制级通过W1提供电压，单向可控硅SCR1导通，电容C1向接触器线圈CJ放电，使接触器线圈CJ再次获电，由于产生磁力，动铁芯再次移动，从而使动触头和静触头分离，接触器的常闭触点CJ－1闭合，机械自锁装置解锁。这样整个的机械自锁、解锁的全过程完成，为以后工作做好了准备。从图7看出，电阻R2与电容C2串联后并联在单向可控硅SCR1的正负极上，R2－C2用于阻容保护；二极管D6并联在接触器线圈CJ的两端上，D6作用是防止反电势过高。
本实施例与实施例1的区别在于在开关控制电路中采用单向可控硅，而不是小型继电器。
以60A交流接触器为例。本实施例采用一组元件其参数如下二极管D1－D4均用1N5407，二极管D5、D6均用1N4007，单向可控硅SCR1用CR3CM，单向可控硅SCR2用CRO3AM，电容C1用300μ的电容，电容C2用0.05μ的电容，R1的值为500欧姆，R2的值为1K，电位器W1、W2均用1M的电位器。
实施例3。
这是在实施例1基础上电路进行改进的实施例。附图8是在附图6电路基础上增加二极管D8、D7，多使用了接触器的常开触点CJ－2，并接有交流电源的输入端E、F。本实施例用于工作频率较高的场合。
从图8中看出接触器有常开触点CJ－2，常开触点CJ－2接在小型继电器的常闭触点J－2和接触器线圈CJ之间，在电容器C1正极与常开触点CJ－2之间串联二极管D8，交流电源的输入端E经二极管D7接在二极管D8负极和常开触点CJ－2之间，交流电源的另一输入端F接在电容器C1负极那端上。
当A、B控制端获电时，在充放电路中经过二极管D5、电阻R1给电容C1充电；在开关控制电路中使小型继电器J吸合，其常开触点J－1闭合，常闭触点J－2分开；在连接接触器线圈电路中，经过继电器常开触点J－1、接触器的常闭触点CJ－1加在接触器线圈CJ上。由于接触器线圈产生磁力，使动铁芯移动，带动动触头和静触头闭合，并且进行了机械自锁，同时又由于辅助触头推杆的移动，使得辅助触头中的常闭触点CJ－1断开，常开触点CJ－2闭合。
当A、B两端失电时，小型继电器J失电，常开触点J－1分开，常闭触点J－2闭合。E、F两端的交流电压通过二极管D7整流后经常闭触点J－2，常开触点CJ－2(这时是闭合的)，加在接触器线圈CJ两端，使接触器线圈CJ再次获电，由于产生磁力，动铁芯再次移动，使机械自锁装置解锁，动触头和静触头分离，接触器的常闭触点CJ－1闭合，接触器的常开触点CJ－2断开，至此整个的机械自锁，解锁的全过程完成，为以后工作做好了准备。
二极管D8作用是防止E、F两端电源电压在没有限流电阻的状态下给电容C1充电。
电容C1作用是在整个电网停电的情况下，仍可使接触器动作，使动触头和静触头分离，使机械自锁装置解锁。
本实施例的技术方案用于工作频率较高的场合，在一般状态下即接触器的动、静触头吸合在二秒钟以上情况下，可以采用实施例1的技术方案。
以60A交流接触器为例。本实施例采用一组元件除所增加的二极管D7、D8均用1N5407，其余的元件和实施例1中的元件相同。
综上所述，自锁式接触器由于采用了机械式自锁装置及其控制电路，使接触器线圈不用长期通电，仍然能保持动、静触头的闭合，使电路正常工作。大大节约了接触器线圈所耗费的电能。自锁式接触器在控制端失电时又能自动解锁，使用方便。自锁式接触器由于靠机械式自锁装置保持动、静触头的吸合，所以能做到无声运行，可以消除动、静触头的振动，消除噪音声，同时切掉了功率因数很低的线圈，从而改善了电网的功率因数。由于消除动、静触头的振动，动、静触头磨损自然减少，而且接触器线圈平时没有电流通过，平时无温升，不易老化，接触器的寿命提高。自锁式接触器的控制电路采用直流启动、自锁，这样也就提高了接触器的工作可靠性。总之，使用本实用新型所提出的自锁式接触器，完全可以取代传统的接触器，具有节电、减少噪音、改善电网的功率因数、寿命长、接触器的工作可靠性好等优点。
权利要求1.一种自锁式接触器，是由接触器底盘、动触头、静触头、接触器线圈、动铁芯、静铁芯、连接通轴、在连接通轴上的连接座、辅助触头推杆、辅助触头、挡杆、弹簧及控制电路组成的，其特征在于在连接通轴的连接座的外侧上固定一块与底盘平行的连接板，在连接板的外表面上固定一个轴架，在轴架上装有一个小横轴，在小横轴上以动配合方式装有一个动铁芯活动架，上述的动铁芯就装在动铁芯活动架上，在动铁芯上固定一块压板。在连接板上的离动触头远端的侧面上垂直连接一块固定板，并且在动铁芯活动架以小横轴为轴线移动时，固定板的外侧面和上述压板相接触，在固定板上平放固定一块与固定板成有交叉角度的滑板，滑板的向上端朝向底盘，在滑板的外表面上刻有桃形曲线沟槽，桃尖朝向底盘，在底盘上固定一个与滑板有相同歪斜角度的钩针，钩针的另一端的弯曲钩尖伸进在滑板的沟槽里，控制电路包括由四个二极管D1-D4组成的桥式整流电路，有两个控制端A、B，桥式整流电路输出端正极分为三路，第一路为连接接触器线圈电路，经过接触器的常闭触点CJ-1，接触器线圈CJ和桥式整流电路输出端负极连接；第二路为充放电路，是由二极管D5、电阻R1、电容C1串联组成，与桥式整流电路输出端负极连接，并且电容C1的两端并联在接触器线圈CJ的两端上；第三路为开关控制电路。
2.根据权利要求1所述的自锁式接触器，其特征在于开关控制电路由小型继电器J组成，小型继电器线圈两端并联在桥式整流电路正负极上，小型继电器J有常开触点J－1和常闭触点J－2，常开触点J－1接在桥式整流电路输入端正极和接触器的常闭触点CJ－1之间；常闭触点J－2接在电容C1的正极端和接触器线圈CJ的一端之间。
3.根据权利要求1所述的自锁式接触器，其特征在于开关控制电路是经过电位器W2与单向可控硅SCR2的控制端相接，单向可控硅SCR2的负极接在电容C1的负极那端上，其正极与单向可控硅SCR1的控制极相接，单向可控硅SCR1的负极接在接触器的常闭触点CJ－1和接触器线圈CJ的一端之间，电位器W1并联接单向可控硅SCR1的控制极和单向可控硅SCR1的正极上。
4.根据权利要求2所述的自锁式接触器，其特征在于接触器有常开触点CJ－2，常开触点CJ－2接在小型继电器的常闭触点J－2和接触器线圈CJ之间，在电容器C1正极与常开触点CJ－2之间串联二极管D8，交流电源的输入端E经二极管D7接在二极管D8负极和常开触点CJ－2之间，交流电源的另一输入端F接在电容器C1负极那端上。
专利摘要本实用新型是属于电力拖动、配电的电器设备。本设备装有机械式自锁装置及控制电路。自锁装置包括钩针、刻有桃形沟槽的滑板、固定板、连接板、压板。控制电路由四个二极管组成的桥式整流电路、连接接触器线圈电路、充放电路、开关控制电路组成。当动、静触头吸合时，由压板推动固定板上的滑板，使钩针的钩尖进入沟槽的桃心中进行机械自锁。控制端失电时，通过充放电路储存的电能使之解锁。具有节电、减少噪音、使用寿命长的优点。
文档编号H01H51/00GK2075383SQ9021890
公开日1991年4月17日 申请日期1990年9月6日 优先权日1990年9月6日
发明者李英伟 申请人:李英伟