Ac-dc变换的节电交流接触器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及低压电器领域，尤其涉及一种仅用四个电子器件改造而成的“AC-DC变换的节电交流接触器”。
【背景技术】
[0002]交流接触器是一种应用非常广泛的低压电器，截止2014年，我国在线运行的交流接触器多达12亿只，而且以每年新增8000万只的速度递增。其工作原理是利用电磁铁带动动触点(动合触点)与静触点(动断触点)闭合或分离，达到接通或切断电路的目的。它适用于起动或控制三相感应电动机和其它用电设备。
[0003]图1为常规交流接触器的工作原理图。这种常规的交流接触器主要由动铁芯、静铁芯、励磁线圈、复位弹簧、动断触点、动合触点组成。当励磁线圈接通AC220V、AC 11OV或AC380V电压(以下通称AC220V、AC110V或AC380V为AC电压或励磁电源)时，动铁芯受励磁线圈产生的磁力的作用而与静铁芯闭合，与动铁芯联动的动合触点也随之闭合，外电路便通过此动合触点而接通；当励磁线圈上的AC电压断开时，动铁芯失磁并受复位弹簧的作用而与静铁芯分离，动合触点复位断开，外电路便随之被切断。
[0004]综上所述，这种常规的交流接触器的工作过程可分为“吸合”、“吸持”、“复位”三个阶段:
[0005]1、吸合:励磁线圈与AC电压接通，动、静铁芯吸合。在此阶段，为克服动铁芯的惯性和复位弹簧的弹力，励磁电源必须提供较大的功率(以下称此功率为“吸合功率”)，动、静铁芯才能互相吸合。
[0006]2、吸持:励磁线圈继续与AC电压接通，动、静铁芯继续保持吸合的状态。在此阶段，励磁电源只须提供较小的功率(以下称此功率为“吸持功率”)，动、静铁芯也能继续吸合。若在此阶段，励磁电源提供过大的吸持功率，将造成电能浪费并导致交流接触器不应有的发热升温；
[0007]3、复位:励磁线圈断开AC电压，动、静铁芯“复位”分离。
[0008]交流接触器的用途千差万别，结构也千差万别，但它们的工作原理均与图1相同。
[0009]常规的交流接触器由于吸合与吸持阶段励磁线圈中均通以相同的AC电压，因此存在以下的严重缺点:
[0010]1、无谓的耗电:前已述，在吸合和吸持阶段，常规的交流接触器的励磁线圈中均通以“相同的” AC电压，使吸持功率过大，造成了无谓的电能损耗；
[0011]2、发热:无谓的电能损耗所产生的恶果是“升温发热”，严重时，甚至会烧毁常规的交流接触器的励磁线圈；
[0012]3、存在烦人的交流噪声；
[0013]针对常规的交流接触器存在的严重缺点，电子、电器行业内的技术人员研究、设计了多种用于改善常规的交流接触器性能的“节电线路”、“节电器”、“节能交流接触器” ο中国专利申请号为97216246.1的“高效节能交流接触器”、申请号为94202133.9的“节能交流接触器装置”、申请号为201010144412.4的“一种节能交流接触器”公开了专利申请人各自的研究成果;杭州、常州、珠海等地的院校或厂商也有用于改善常规交流接触器性能的“节电器”问世。
[0014]上述的现有技术的确为改善常规交流接触器的性能，作出了有益的探索并取得了一定的成就，但普遍存在以下的缺陷:
[0015]1、结构复杂，难以实施；
[0016]2、所用的电子器件太多，电子线路太复杂；采用单片机控制的“交流接触器节电器”则易受交流接触器本身或电机等电器的电磁干扰而导致内部程序执行错误、产生“飞跳”误控---此误控在某些场合会酿成大祸！
[0017]3、实施生产的产品售价太高，例如广东省珠海市某有限公司生产的QXJB型交流接触器节电器的售价高达1500元/台！小型的交流接触器的售价才二十多元，中型的交流接触器的售价也只有几百元，如此昂贵的“QXJB型交流接触器节电器”将使用户寥寥。
[0018]4、由于电子线路复杂，所用的电子器件多，因此，交流接触器的节电控制部份难以与交流接触器集成为一体，所述的节电控制部份需另设一个盒子，造成用户安装不便、接线麻烦。
[0019]5、由于电子线路复杂，所用的电子器件多，因此，交流接触器的节电控制部份自身的电耗(IC电耗、执行器电耗等)将增大，有的甚至大到与小型接触器的吸持功率相比拟的地步。
[0020]针对现有技术的现状，本发明要达到的目标是:秉着“至精必须至简，唯有简单实用才能长久流传”和“没有最好，只有更好”的宗旨，“应用电子技术，改造常规产业”，设计一种电子线路尽量简单的、所用器件尽量少的、价格尽量廉的、性能超过现有技术的，“至精至简”的“AC-DC变换的节电交流接触器”。
【发明内容】
[0021]—种AC-DC变换的节电交流接触器，包括节电单元100与常规交流接触器两部份，其特征在于:
[0022]所述的常规交流接触器由动断触点DD、动合触点DH、动铁芯M、静铁芯G、复位弹簧F、励磁线圈L所组成；
[0023]所述的节电单元100由吸合功率供电电路11、吸持功率供电电路102、电桥电路103组成;并且，所述的吸合功率供电电路101的输入端5端与AC电压的Pl端相连接、所述的吸合功率供电电路101的输出端6端与电桥电路103的第一端I相连接;所述的吸持功率供电电路102的输入端7端也与AC电压的Pl端相连接、所述的吸持功率供电电路102的输出端8端也与电桥电路103的第一端I相连接;所述的电桥电路103的第三端3与励磁线圈L的Al端相连接、所述的电桥电路1 3的第四端4与励磁线圈L的A2端相连接、所述的电桥电路1 3的第二端2与AC电压的P2端相连接。
[0024]所述的吸合功率供电电路101可以采用多种电路结构，本发明优选了以下一种:其由常闭型干簧管(Reed Switch)RS、输入端5端、输出端6端组成，并且，所述的常闭型干簧管RS的一端与所述的输入端5端相连接、另一端与所述的输出端6端相连接。
[0025]所述的吸持功率供电电路102可以采用多种电路结构，本发明优选了以下的一种:其由第一电阻Rl、第一电容Cl、输入端7端、输出端8端组成，并且，所述的第一电阻R1、第一电容Cl相串联后，一端与所述的输入端7端相连接、另一端与所述的输出端8端相连接。
[0026]所述的电桥电路103也可以采用多种电路结构，本发明优选了以下的电路结构:其由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4组成，电路结构为:第一二极管Dl的负极、第三二极管D3的正极相连作为电桥电路103的第一端I;第二二极管D2的负极、第四二极管D4的正极相连作为电桥电路103的第二端2;第三二极管D3的负极、第四二极管D4的负极相连作为电桥电路103的第三端3;第一二极管Dl的正极、第二二极管D2的正极相连作为电桥电路103的第四端4。
[0027]所述的电桥电路103可以采用集成整流电桥，也可以采用分立器件组成。
[0028]所述的节电单元100与常规交流接触器按以上所述的方式相组合，即可组成本发明所指的“AC-DC变换的节电交流接触器”。
[0029]应用本发明，可以取得以下有益效果:
[0030]1、节电:
[0031]实测了样机(若采用集成整流电桥制作“电桥电路103”，样机则仅需四个电子器件，很容易做)的技术指标，本发明的“有功功率节电率”达76%，“视在功率节电率”达89%。
[0032]2、静噪。自从1924年世界第一只交流接触器诞生以后，交流噪声与交流接触器就“如影相随”，业内人员对常规交流接触器的交流噪声已经达到“司空见惯、见怪不怪”的地步。本发明可以做到寂静无噪声，即使在夜深人静的时候，也听不到噪声。
【附图说明】
[0033]图1为常规交流接触器的工作原理图；
[0034]图2为干簧管的安装示意图；
[0035]图3为本发明的原理方框图；
[0036]图4为实施例1的电路原理图；
[0037]图5为实施例1在吸持状态的电路原理图；
[0038]图6-a为AC电压波形图；
[0039]图6-b为励磁线圈L中的电流i之波形图。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图，说明本发明的实施方式。
[0041 ]图3为本发明的原理方框图，图4为实施例1的电路原理图。图3中:L为常规交流接触器中的励磁线圈，A1、A2为其之两个连接端口；虚线方框100表示本发明的节电单元100。
[0042]结合图3与图4;一种AC-DC变换的节电交流接触器，包括节电单元100与常规交流接触器两部份，其特征在于:
[0043]所述的常规交流接触器由动断触点DD、动合触点DH、动铁芯M、静铁芯G、复位弹簧F、励磁线圈L所组成；
[0044]所述的节电单元100由吸合功率供电电路11、吸持功率供电电路102、电桥电路103组成;并且，所述的吸合功率供电电路101的输入端5端与AC电压的Pl端相连接、所述的吸合功率供电电路101的输出端6端与电桥电路103的第一端I相连接;所述的吸持功率供电电路102的输入端7端也与AC电压的Pl端相连接、所述的吸持功率供电电路102的输出端8端也与电桥电路103的第一端I相连接;所述的电桥电路103的第三端3与励磁线圈L的Al端相连接、所述的电桥电路1 3的第四端4与励磁线圈L的A2端相连接、所述的电桥电路1 3的第二端2与AC电压的P2端相连接。
[0045]所述的节电单元100与常规交流接触器按以上所述的方式相组合，即可组成本发明所指的“AC-DC变换的节电交流接触器”。
[0046]结合图4:在实施例1中:
[0047]常闭型干簧管RS、输入端5端、输出端6端组成了所述的吸合功率供电电路101，所述的常闭型干簧管RS的一端与所述的输入端5端相连接、另一端与所述的输出端6端相连接。
[0048]第一电阻R1、第一电容Cl、输入端7端、输出端8端组成了所述的吸持功率供电电路102，所述的第一电阻R1、第一电容Cl相串联后，一端与所述的输入端7端相连接、另一端与所述的输出端8端相连接。
[0049]第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4组成了所述的电桥电路103，第一二极管Dl的负极、第三二极管D3的正极相连作为电桥电路103的第一端I;第二二极管D2