CN100521032C - 自带热保护功能的交流接触器 - Google Patents

Abstract

一个自带有热保护功能的交流接触器，在交流接触器的导电载体附近设置有热敏元件，所述热敏元件将检测到的导电载体的温升变化信号输出至所连接的具有热保护功能的控制机构电路；控制电压AC1、AC2经降压电路K1和整流电路K2输入到动作执行电路K5的线圈L1上；输入的控制电压AC1的信号经节能保护电路K3的输出作为第一开关元件SC1的控制信号；取热保护电路K4的分压信号输出第二开关元件SC2的控制端。由于本发明自身带有热保护功能的电路，不需要另外组装其他的辅助设备，节约了设备空间；而且本发明所述的热保护工艺简单，成本较低，此外本发明的热保护功能是与节能功能配合使用的，并且本发明电路使交流接触器的热保护具有自恢复性能。

Description

自带热保护功能的交流接触器

技术领域

本发明涉及一种交流接触器，特别是一种带热保护功能的交流接触器。

背景技术

现有交流接触器主要由导电载体工作机构、电磁工作机构和控制机构三部分组成。其中，导电载体工作机构由动触头24、静触头23等导电载体构成，电磁工作机构由线圈22、动铁心27、静铁心21组成。正常工作时，控制电压经所述控制机构的电路输出到线圈22，所述线圈22产生电磁场使动铁心27与静铁心21吸合，动铁心27带动动触头24动作，使动触头24与静触头23闭合，交流接触器导通。反之，控制电路可通过对线圈的控制，电磁场对动铁心27的吸力消失，控制动触头24与静触头23分离。

交流接触器在工作时，由于打火拉弧、触点截面小、接触压力弱及导电载体等工作部件存在内阻等原因会产生发热，通常人们在设计时会考虑如何使温升要低于国家标准规定值，以解决上述发热的不利因素，例如，选用合适的触点材料、截面、吸合力、分断速度等以满足要求。但上述这些手段的调节范围是有限的，如果发生过载等情况，在过载电流作用下，导电载体等工作部件温度会快速攀升，此时为了保证交流接触器的正常工作，就必须对设备采用专门的热保护措施，即使用具有热保护功能的交流接触器。

目前，解决这一技术问题的现有技术办法是在现有的交流接触器外，增加一个独立的过载保护设备，如使用热继电器配合交流接触器工作，通过该独立设备的监测、控制实现交流接触器的热保护功能。由于在生产时，需要单独购买、组装热保护设备，因此这种方式成本较高，安装、调试较为复杂；并且只有确保两设备通讯正常，才能实现交流接触器的热保护功能。

因此。目前存在一种简化和优化交流接触器热保护方式的需求，通过对现有交流接触器的直接改造，实现交流接触器自身的热保护功能。

发明内容

鉴于上述问题和需求，本发明的任务是提供一种自带热保护功能的交流接触器，通过在现有交流接触器内设置热敏元件，并改造现有控制机构的电路，可根据热敏元件发来信息，自动分析出是否电流有过载，然后对接触器的控制线圈通断执行决定，使改进后的交流接触器自身能实现热保护功能。

本发明为了达到上述目的而采用的技术方案为：一种自带热保护功能的交流接触器，包括导电载体工作机构、电磁工作机构和控制机构电路，所述的导电载体工作机构由动触头、静触头等导电载体构成，电磁工作机构由线圈、动铁心、静铁心组成，所述的控制机构电路将控制电压输出到线圈，所述线圈产生电磁场，使动铁心与静铁心吸合。还包括热敏元件，设置于交流接触器的导电载体附近，如果发生过载等情况，在过载电流作用下，当动触头、静触头的温度快速攀升时，热敏元件会及时检测到导电载体等工作部件的温升变化状况，并将信号输出至所连接的具有热保护功能的控制机构电路。

所述具有热保护功能的控制机构电路由降压电路K1、整流电路K2、节能保护电路K3、热保护电路K4、动作执行电路K5组成。

控制电压AC1、AC2经降压电路K1和整流电路K2输入到动作执行电路的线圈L1上。所述动作执行电路K5有两个控制输入端，两个输入端的控制信号分别控制第一开关元件SC1和第二开关元件SC2的导通、截止。所述第一开关元件SC1和第二开关元件SC2并联后与线圈L1串接，通过两个开关元件的配合动作，实现电路在启动状态、小电流节电维持状态、热保护状态间转换，线圈L1相应的通电、失电。

输入的控制电压AC1经二级管将信号输入给节能保护电路K3的第一节能电容C2，第一节能电容与多个节能分压电阻串联，在一个节能分压电阻上并联有第二节能电容C3和一个节能开关元件DZ1，取所述节能开关元件DZ1的输出信号作为第一开关元件SC1的控制信号。所述节能保护电路在电磁铁吸合后，可输出信号使第一开关元件SC1截止；这个时候，电流经线圈L1、整流电路K2、降压电路K1输出到AC1，从而实现降压小电流维持。

所述热保护电路K4由分压电阻R2、热敏电阻串联组成。所述热敏电阻可为一个或多个，并可选用自恢复性热敏电阻；多个热敏电阻可采用串联或并联的方式组合。取热保护电路K4的分压信号输出第二开关元件SC2的控制端。

在实现热保护功能的同时，分压电阻R2、热敏电阻组与节能电路中K3的第一节能电容C2连接，形成电流通路，为第一节能电容C2提供了放电回路，确保在失电情况下，第一节能电容C2的泻放电，以达到控制机构的电路重复动作的目的。

与现有技术比较，本发明具有以下优点：本发明通过热敏元件与具有热保护功能的控制机构电路的配合，实现交流接触器自身的热保护功能。由于本发明自身带有热保护功能的电路，不需要另外组装其他的辅助设备，节约了设备空间；而且本发明所述的热保护工艺简单，成本较低，只需在本体上加装热敏元件和处理电路即可保证功能的实现，大大节约了制造成本和调试成本。

此外本发明的热保护功能是与节能功能配合使用的，通过本发明电路的整体配合，可使交流接触器在启动状态、小电流节电维持状态时，随时切换到热保护状态。并且本发明电路使交流接触器的热保护具有自恢复性能。

附图说明

下面借助附图叙述本发明的实施例：

图1是本发明自带热保护功能的交流接触器的一个具体实施例的剖面图；

图2是图1所示的本发明接触器的具有热保护功能的控制机构电路图。

具体实施方式

如图1所示的自带有热保护功能的交流接触器，其具体实施方式为：将一组热敏电阻作为热敏元件28，安装在交流接触器静触头23附近。所述热敏元件28通过接插件201连接到控制机构的电路中。

正常工作时，控制电压经控制机构的电路26输出到线圈22，线圈22产生的电磁场使动铁心与静铁心21吸合，动铁心27带动安装在支架29上的动触头24，使动触头24与静触头23闭合，交流接触器导通。在静触头23过热时，通过设置在静触头23下方合适位置的热敏元件28，将采样到的信号通过接插件201传送到具有热保护功能的控制机构的电路26上，所述控制机构的电路26通过对传送过来的热信号处理后，判断交流接触器发生热过载，截止线圈22输出，电磁场对动铁心27的吸力消失，装在支架29上的弹簧25弹开，控制动触头24与静触头23分离，达到分断电流实现保护的目的。

图2为本发明控制机构的一个具体实施电路26，该电路由降压电路K1、整流电路K2、节能保护电路K3、热保护电路K4、动作执行电路K5组成。

如图2所示，降压电路K1是一个阻容降压电路，降压电容C1与放电电阻R1并联，所述降压电容C1用于给电路提供一个较低的维持电流，所述放电电阻R1用于释放电容残余电流，防止降压电容储能对人体造成伤害。

整流电路K2由整流桥B1构成，提供负载线圈L1需要的直流电流；控制电压AC1、AC2经阻容降压电路K1和桥式整流电路K2，输入到动作执行电路的线圈L1。

本发明所述的动作执行电路K5有两个控制输入端，分别对第一开关元件SC1和第二开关元件SC2进行控制。两个开关元件均截止时，线圈L1经放电回路放电。如图2的具体实施例所示，开关元件为可控硅。当第一开关元件SC1导通、控制电压AC2端为正半波，电流经整流桥B1整流后通过线圈L1，再流过第一开关元件SC1到控制电压AC1端，这个时候的状态为半波全压启动；当控制电压AC1为正半波时，电流经阻容降压电路K1后通过整流桥B1、线圈L1、第一开关元件SC1，到控制电压AC2端，这时状态为半波降压启动；当第一开关元件SC1截止而第二开关元件SC2导通时，电流经阻容降压电路K1后，通过整流桥B1、线圈L1、第二开关元件SC2组成了一个降压维持电路。当第一开关元件SC1、第二开关元件SC2均截止时，线圈L1通过二级管D5放电回路失电。

节能保护电路K3的一个具体实施例如图2所示，输入控制电压AC1经二级管将信号输入给第一节能电容C2，第一节能电容与两个分压电阻R3、R5串联，在一个分压电阻R5上并联有第二节能电容C3和一个节能开关元件，图2的具体实施例采用二级管DZ1。取所述二级管DZ1的输出信号作为第一开关元件SC1的控制信号。

刚上电启动后，当输入的控制电压AC1端为正半波时，控制电压对第一节能电容C2进行充电，利用电容两端电压不能突变的原理，刚上电时第二节能电容C3正端电压高于节能开关元件，如稳压二极管DZ的开启电压值，稳压二极管DZ1有电流流过，第一开关元件可控硅SC1导通；当输入的控制电压AC2端为正半波时，电流经整流电路K2的整流桥B1整流后通过线圈L1，再流过第一开关元件的可控硅SC1到AC1端，这个时候的状态为全压启动；当电磁铁吸合后，第一节能电容C2充电完成，第二节能电容C3正端为0电位，节能开关元件稳压二级管DZ1无电流流过，第一开关元件可控硅SC1截止；这个时候，电流经线圈L1、整流电路的整流桥B1、降压电路K1的降压电容C1与放电电阻R1输出到AC1，从而实现降压小电流维持。

热保护电路K4的一个具体实施如图2所示，输入的控制电压经分压电阻R2与互相并联的三个负温度系数热敏电阻RW1、RW2、RW3串联分压，经二极管D3后输入到第二开关元件SC2的控制脚，作为控制第二开关元件SC2导通、截止的控制信号。当三个热敏电阻RW1、RW2、RW3中的任何一个或多个发生热过载时，热敏电阻的并联电阻值减小，控制电压经电阻R2与互相并联的三个热敏电阻RW1、RW2、RW3串联分压的电压值变低，当分压值小于二极管D3的开启电压时，二极管D3无电流流过，第二开关元件SC2，如可控硅截止，线圈L1失电，从而实现热过载保护。

所述热保护电路的另一个实施例是用两个串联的正温度系数热敏电阻与分压电阻R2进行分压，取分压电阻R2的分压信号输入到第二开关元件SC2的控制端，其原理同上，在此不再赘述。

Claims (8)

1.一种自带有热保护功能的交流接触器，包括导电载体工作机构、电磁工作机构和控制机构电路，所述的导电载体工作机构包括导电载体动触头(24)、静触头(23)，电磁工作机构由线圈(22)、动铁心(27)、静铁心(21)组成，所述的控制机构电路(26)将控制电压输出到线圈(22)，所述线圈(22)产生电磁场，使动铁心(27)与静铁心(21)吸合，

其特征在于：

还包括热敏元件(28)，设置于交流接触器的导电载体附近，所述的热敏元件(28)将检测到的导电载体的温升变化信号输出至所连接的控制机构电路(26)；

所述的控制机构电路(26)具有热保护功能，由降压电路K1、整流电路K2、节能保护电路K3、热保护电路K4、动作执行电路K5组成；

所述的控制机构电路(26)中，控制电压AC1、AC2经降压电路K1和整流电路K2输入到动作执行电路的线圈L1上；

所述动作执行电路K5有两个控制输入端，两个输入端的控制信号分别控制第一开关元件SC1和第二开关元件SC2的导通、截止，所述第一开关元件SC1和第二开关元件SC2并联与线圈L1串接，通过所述两个开关元件的配合动作实现控制机构电路(26)在启动状态、小电流节电维持状态、热保护状态间转换，线圈L1相应的通电、失电；

控制电压AC1经二级管将信号输入给节能保护电路K3的第一节能电容C2，第一节能电容与多个节能分压电阻串联，在一个节能分压电阻上并联有第二节能电容C3和一个节能开关元件DZ1，取所述节能开关元件DZ1的输出信号作为第一开关元件SC1的控制信号，所述节能保护电路在电磁铁吸合后，输出信号使第一开关元件SC1截止，于是电流流经线圈L1、整流电路K2、降压电路K1输出到控制电压端AC1，从而实现降压小电流维持。

2.根据权利要求1所述的自带有热保护功能的交流接触器，其特征在于，所述热保护电路K4由分压电阻R2、热敏电阻串联组成，取热保护电路K4的分压信号输出给第二开关元件SC2的控制端。

3.根据权利要求1所述的自带有热保护功能的交流接触器，其特征在于，所述热保护电路K4由两个串联的正温度系数热敏电阻与分压电阻R2进行分压，取分压电阻R2的分压信号输出给第二开关元件SC2的控制端。

4.根据权利要求1或2或3所述的自带有热保护功能的交流接触器，其特征在于，所述第一开关元件SC1和第二开关元件SC2是可控硅。

5.根据权利要求2所述的自带有热保护功能的交流接触器，其特征在于，所述分压电阻R2、热敏电阻与节能保护电路K3的第一节能电容C2连接，形成电流通路，为第一节能电容C2提供了放电回路，确保在失电情况下第一节能电容C2的泻放电，使所述控制机构电路(26)能够重复动作。

6.根据权利要求1或5所述的自带有热保护功能的交流接触器，其特征在于，所述节能开关元件DZ1是稳压二级管。

7.根据权利要求2或5中任一个所述的自带有热保护功能的交流接触器，其特征在于，所述热敏电阻为一个或一组，多个热敏电阻可采用串联或并联的方式连接。

8.根据权利要求7所述的自带有热保护功能的交流接触器，其特征在于，所述热敏电阻是具有自恢复性热敏电阻。

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