专利名称：电磁开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电磁开关。
一般的电磁开关仅有一个休息位置，在启动后，为了保持吸合，须在电磁线圈中通以维持电流或加机械锁扣装置。前者浪费电能、有电磁噪声，且吸合不稳定；后者结构复杂，有机械磨损，必须另设脱扣装置。另外，这两种结构的功能都比较单一，且工作的稳定性较差，容易出现误动作。
本实用新型的目的是设计一种有自锁和自断功能的电磁开关。
本实用新型电磁开关的衔铁，通过双位锁定装置，使其有两个位置可处于稳定状态，衔铁在这两个位置的改变，则通过电磁铁对衔铁的吸引力来实现。控制衔铁在两个锁定位置之间的改变，使得与衔铁连在一起的绝缘挡体对一些触片的压力加上或者解除，从而使触点分离或闭合，实现电流的切换和线圈电路的自动断电。
采用这种控制装置，使电流通过触头直接切换，触点损耗小，电磁开关的线圈只在启动时工作，节省电能，无电磁噪声，稳定可靠，可通过触发方式启动。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。
图1为本实用新型两个电磁铁的机械部分结构示意图；图2为本实用新型单电磁铁的机械部分结构示意图；图3为本实用新型的电子电路图；图4为单电磁铁线圈接线电路；图5为电容分压场控过压欠压保护电路；图6为过流欠流与优先权判定电路中的信息保存控制电路；图7为本实用新型弹簧双位锁定装置。
实施例1如图1，磁铁1、磁铁2和磁铁3组成电磁开关的双位锁定装置，磁铁2固定在衔铁4上，磁铁1和磁铁3固定在电磁开关的支座8上，位置与衔铁4上的磁铁2相对。衔铁4在中性线时，为不稳状态，磁铁1和磁铁2及磁铁2和磁铁3两对磁铁之间的吸引力大小相等，绝缘挡体5固定在衔铁4上，当衔铁偏离中心线时，由于磁铁之间的吸引力，衔铁向左或向右运动，达到其锁定位置，并带动绝缘挡体5运动，使电磁开关的触点开关动作。衔铁下部为左电磁铁6和右电磁铁7，当左线圈L1或右线圈L2通电时，对衔铁产生吸引力，使衔铁在两种稳定状态之间进行切换，控制负载的启动或者关闭。
实施例2，如图7，在衔铁4活动端与固定支架9之间加一个压缩弹簧10，衔铁中性线位置为不稳状态，当衔铁偏离这一位置时，在弹簧力的推动下，向左或向右运动达到稳定位置，动作过程与实施例1相类似。
实施例3，如图3，为完成过压欠压、过流欠流保护控制功能，设计了过压欠压和过流欠流保护控制电路，通过对电压电流检测，将检测值与设定值比较，控制电磁开关线圈电路，使电磁开关导通或关闭，从而实现这些保护功能。为防止电磁开关的两个线圈回路同时导通，再设立优先权判定电路，使关优先。为完成自断，电路中接入电磁开关的辅助开关。
图3中，控制电路电源直接取自与负载相连的电源，K0为负载供电开关，R1、D0、K1、K2、R2、C2构成整流滤波电路，其中K1、K2为电磁开关的一对辅助开关，K1、K2常闭，R8、R9、D1、L1构成左电磁铁圈启动电路，R3、R4、D2、L2构成右电磁铁启动电路，R10、D5、C1、V1构成优先权判定电路，V1为零栅常开场控开关元件，夹断电压可正可负，根据D5、C1的位置及D5的极性不同而选择，D3、D4、R5、R6、R7、C3、C4、V2为过压欠压保护电路，C3在启动开始提供充电通路作用，D3、D4为稳压管，当电压低于D3稳压值时，则电路不能导通，从而起到欠压保护，当电压高于D4稳压值则D4导通，使V2截止，起过压保护作用，R11、C5、D6、R12、R13、D7、C8、V3构成欠流保护电路，当负载欠流时，会引起电源电压升高，从而使C5两端电压升高，D6为稳压管，当电压超过其稳压值时，D6导通，从而通过D7给C8充电，C8把电压加在V3控制极，由于场控件栅源电阻极大，电容所充电荷几乎不能泄放，从而保存该电压信息，使V3持续导通，L1线圈通电，衔铁动作，切断负载电源，K1断开，L1线圈断电。L3、D10、R16、C6、D9、R14、R15、D8、C7、V4为过流保护，L3为负载电流检测变压器，L3中电流过大时，电压会击穿D9导通V4，使电磁铁动作。
启动负载的信号输入可采用导通式，如K3、K4，或信号电压加于场控器件控制端的方式，如V5、V6，K3为左线圈起动控制开关，K4为右线圈起动控制开关，V5、V6为零栅常闭开关场器件。当负载尚未启动时，电磁开关的衔铁处于左位置辅助触片K1被挡开，右辅助触片处于自然等待状态，当一个需要负载启动的信号输入时，使图3中的B点与零线接通，这时电源电压通过R1、D0、R2、C2整流滤波，同时将电压加在C3、C4两端，通过D3、D4对电压进行检测比较，当电压适合时，使L2线圈通电，右电磁铁对衔铁产生吸引力，吸引衔铁向右运动，常开开关K1转为闭合，左电磁铁电路处于等待状态，衔铁越过中性线后，锁定力方向变为由左向右，右电磁铁对衔铁的吸引力仍向右，当常闭开关K2转为断开后，L2线圈断电，右电磁铁吸力消失，衔铁在锁定力下仍保持右位置，使负载供电触片闭合，负载被加上电压。当关闭负载时，导通图中的A点与零线，其动作过程与过流欠流保护动作相同。若两类需求同时发生时，即图中的A点、B点同时与零线接通时，优先权判定电路便工作，如果初始状态是负载工作，K1闭合，左电磁铁电路导通，进行切断负载电源的动作，同时C1经D5充电并保存，又因B点与零线导通，C1电压加于V1控制极，V1截止，而电路最终处于K1断开，K2闭合，V1截止，L2线圈不通电，负载以关闭为优先；如果初始状态是负载断开，K1断开，K2闭合，当C1充有电荷时，则V1截止，负载不启动，如果C1没充电，L2线圈导通，吸引衔铁，使K1闭合，左电磁铁导通，C1充电，再关闭V1，保持负载不启动。
实施例4即将图3中框2中的过压欠压保护电路采用图5所示电路，其余与实施例3相同。图5中，电容C1′、C2′对检测电压进行反比分配，将其分压值加在V1′、V2′控制端。V1′为控制极电压超过就m伏导通，低于m伏就截止的场控开关器件，V2′为控制极电压超过n伏就截止低于n伏就导通的扬控开关器件，且n＞m，因此当C1′、C2′分压后的电压值x为m＜x＜n时，V1′、V2′都导通，实现过压欠压保护。
实施例5如图2，锁定装置与图1相同，衔铁4是磁铁，电磁铁线圈只有一个，给电磁铁线圈通以不同方向的电流，产生不同方向的磁场，磁场力作用在衔铁上，使衔铁在两种稳定状态之间进行切换。将图3中框1中的电路部分变换为图4接线电路即可达到实施例3的目的。
图4中，K1a、K1b、K1c、K2a、K2b电磁开关中的辅助开关，起自断作用；L′是电磁线圈；D1′、R1′、D2′、R2′为消自激电路，在消自激的同时，为L′的惯性电流提供通路，使L′的电流维持一定时间，使衔铁顺利越过中性线，克服常开辅助开关中动触片上压力被解除时，开关便断开电路的不足。
权利要求1.一种电磁开关，包括电磁铁、衔铁、绝缘挡体、支座、支架，其特征在于衔铁设有双位锁定装置。
2.根据权利要求1所述的电磁开关，其特征在于所述双位锁定装置由固定在衔铁上的磁铁和与该磁铁位置相对的固定在电磁开关支座上的磁铁组成。
3.根据权利要求1所述的电磁开关，其特征在于所述双位锁定装置由安装在衔铁活动端与固定支架上的压缩弹簧组成。
4.根据权利要求1所述的电磁开关，其特征在于所述的电磁铁为两个。
5.根据权利要求1所述的电磁开关，其特征在于电磁铁为一个，衔铁为磁性衔铁。
6.根据权利要求4所述的电磁开关，其特征在于设置有用过压欠压、过流欠流保护电路控制电磁线圈开关的控制电路和防止两个电磁铁同时导通的优先权判定电路，其中欠流电路信号来自负载工作时电源，过流电路信号来自于电流检测线圈，过压欠压信号则取自于负载启动前的电源。
7.根据权利要求6所述的电磁开关，其特征在于过流欠流电路和优先权判定电路中设有由一个二极管与一个电容串联后与电阻并联，再从二极管与电容之间引出一线，接场控管控制极的信息保存控制电路。
8.根据权利要求6或7所述的电磁开关，其特征在于过压欠压保护电路是由两电容分压后控制场控管的控制极组成的电路。
专利摘要一种电磁开关,包括电磁铁、衔铁、支架、支座等组成部分,衔铁有双位锁定装置,衔铁上固定有使触点开关动作的绝缘挡体;双位锁定装置由固定在衔铁上的磁铁和与该磁铁位置相对的固定在电磁开关支座上的磁铁或者弹簧组成,设置有过压欠压、过流欠流保护电路和优先权判定电路。电磁开关的线圈只在启动时工作,节省电能,无电磁噪声,稳定可靠,可通过触发方式启动。
文档编号H01H51/12GK2383206SQ9923302
公开日2000年6月14日 申请日期1999年3月26日 优先权日1999年3月26日
发明者刘元东 申请人:刘元东