CN102412096A - 一种节能型交流接触器磁系统 - Google Patents

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Abstract

一种节能型交流接触器磁系统,包括电源和交流接触器励磁线圈,所述磁系统还包括MCU嵌入式微控制器、半波整流电路和波形控制器,所述MCU嵌入式微控制器包括用以接受电源取样信息,并根据接触器的吸合状态或保持状态向波形控制器发出指令的节能控制模块,所述电源与所述半波整流电路连接,所述半波整流电路与所述波形控制器连接,所述波形控制器与所述的交流接触器励磁线圈连接,所述电源还通过电源取样电路与所述MCU嵌入式微控制器连接。本发明提供一种简化电路、不占用辅助触头,自动无触点转换,延长使用寿命、提升控制可靠性、降低损耗、简化生产工艺的节能型交流接触器磁系统。

Description

一种节能型交流接触器磁系统
技术领域
[0001] 本发明涉及交流接触器,尤其是一种交流接触器磁系统。 背景技术
[0002] 现有的交流接触器,主要由壳体、触头系统和电磁系统组成,传统交流接触器采用硅钢片作电磁系统铁芯,因为交流供电励磁会产生涡流损耗发热,在设计选用材料时要考虑磁通密度和损耗因素,使其能长期通电工作不至于因损耗发热烧坏线圈,影响正常工作, 所以人们通常选用硅钢片做电磁系统铁芯;
交流接触器在正常工作时,交流电通过接触器线圈,存在铜损与铁损,由于线圈存在一定的电阻由于线圈存在电阻,电流流过电阻会消耗一定的功率,这部分损耗会变成热量而消耗悼。这损大小是由供给电压电流大小决定。另外线圈通过交流电所产生的磁通,在铁芯上流动会产生涡流,这涡流使接触器磁系统损耗增加,而发热这我们称为铁损。
[0003] 为了降低损耗,有人提出采用直流供电励磁方式,如专利号为200320120895. X的中国实用新型专利,其接触器吸合电路是由交流接触器辅助触头控制触发管和单向可控硅组成的可控硅触发电路构成,接触器保持电路是由单结晶体管和单向可控硅组成的可控硅触发电路构成。上述触发电路为电磁线圈提供了直流脉动电压操作控制。其存在的缺陷:电路复杂、占用辅助触头的资源使用不方便、寿命较低、控制可靠性差、仍存在较大安全急 ^^ ο
发明内容
[0004] 为了克服已有的交流接触器利用交流接触器辅助触头控制的电路复杂、使用寿命较低、控制可靠性差、使用不方便仍存在较大的不足,至使难推广。本发明提供一种简化电路、自动实现无触点转换,延长使用寿命、提升控制可靠性、降低损耗的节能型交流接触器磁系统。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种节能型交流接触器磁系统,包括电源和交流接触器励磁线圈,所述磁系统还包括 MCU嵌入式微控制器、半波整流电路和波形控制器,所述MCU嵌入式微控制器包括用以接受电源取样信息,并根据接触器的吸合状态或保持状态向波形控制器发出指令的节能控制模块,所述电源与所述半波整流电路连接,所述半波整流电路与所述波形控制器连接,所述波形控制器与所述的交流接触器励磁线圈连接,所述电源还通过电源取样电路与所述MCU嵌入式微控制器连接。
[0006] 进一步,所述交流接触器励磁线圈上安装温度传感器,所述温度传感器连接所述 MCU嵌入式微控制器,所述MCU嵌入式微控制器还包括用以当温度传感器检测的当前温度高于设定温度阈值时向波形控制器发出中断输出指令的温度保护模块。
[0007] 再进一步,所述电源与稳定工作电源模块连接,所述稳定工作电源模块与所述MCU 嵌入式微控制器。[0008] 所述交流接触器励磁线圈采用低碳钢材料制作的钢片。
[0009] 本发明的技术构思为:嵌入式微微控制器技术控制供给直流脉动电源,而且在不同的工作态下分配合适功率量达到节能无声运行。(如吸合瞬间需要很大的功率,保持时功率很小)。
[0010] 通过把交流电变成直流电,采用嵌入式微控制器技术制造的控制模块,使交流接触器在直流供电励磁情况吸合,待吸合后自动转为直流脉动励磁保持工作状态,并根据工作状态智能分配输出合适功率,,使交流接触器达到无噪声,无发热的节能运行模式,由于工作于直流供电励磁模式;因此工作时不会产生涡流损耗和发热现象,所以可不采用硅钢片制造,可以选用普通低碳钢,采用浇铸铁磁材料或.压制粉沫冶金等工艺,同时可以去除复杂的短路环,简化生产工艺,这样可以大大的提高工效,节约材料。
[0011] 本发明的有益效果主要表现在:简化电路、无触点自动转换,不占用辅助触头,不改变原来使用方法,延长使用寿命、提升控制可靠性、降低损耗,简化生产工艺。
附图说明
[0012] 图1是节能型交流接触器磁系统的原理框图。
[0013] 图2是波形控制器的一种电路示意图。
[0014] 图3是本发明的交流接触器励磁线圈的电压波形控制示意图。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0016] 参照图广图3,一种节能型交流接触器磁系统,包括电源和交流接触器励磁线圈, 所述磁系统还包括MCU嵌入式微控制器、半波整流电路和波形控制器,所述MCU嵌入式微控制器包括用以接受电源取样信息,并根据接触器的吸合状态或保持状态向波形控制器发出指令的节能控制模块,所述电源与所述半波整流电路连接,所述半波整流电路与所述波形控制器连接,所述波形控制器与所述的交流接触器励磁线圈连接,所述电源还通过电源取样电路与所述MCU嵌入式微控制器连接。
[0017] 所述交流接触器励磁线圈上安装温度传感器,所述温度传感器连接所述MCU嵌入式微控制器,所述MCU嵌入式微控制器还包括用以当温度传感器检测的当前温度高于设定温度阈值时向波形控制器发出中断输出指令的温度保护模块。
[0018] 所述电源与稳定工作电源模块连接,所述稳定工作电源模块与所述MCU嵌入式微控制器。
[0019] 参照图2,其中,波形控制器可以采用受控晶闸管,通过MCU嵌入式微控制器控制受控晶闸管的通断时间,实现不同的波形输出;参照图3,一种可以选择的控制波形为:吸合时的电压波形1为半正弦形,保持状态的电压波形2为脉冲波形,通过MCU嵌入式微控制器控制实现。
[0020] 在MCU微控制器模块得电时,建立MCU微控制器MCU嵌入式微控制器模块工作用稳定电源,同时输出来电信息送给MCU嵌入式微控制器,另一路电源送给送给半波整流,经波形控制器分配若干个波形给励磁线圈使接触器可靠吸合,然后再转换成保持状态,使其工作电压,电流降低达到节能、无声运行目的。线圈温升保护:是由温度传感器在线圈中取得信息,传给MCU嵌入式微控制器,当交流接触器过于频繁开启和关断,或其它原因使交流接触器线圈温度超过设定值时,MCU嵌入式微控制器收到信息判断后送给波形控制器,中断输出,使线圈不会烧毁。
[0021 ] 本实施例中,通过把交流电变成直流电,采用嵌入式微控制器技术制造的控制模块,使交流接触器在直流供电励磁情况吸合,待吸合后自动转为直流脉动励磁保持工作状态,并根据工作状态智能分配输出合适功率,,使交流接触器达到无噪声,无发热的节能运行模式,由于工作于直流供电励磁模式;因此工作时不会产生涡流损耗和发热现象,所以不采用硅钢片制造,可以选用普通低碳钢,采用浇铸或冲压.粉沫压制等工艺解决,这样可以大大的提高工效,节约材料。

Claims (4)

1. 一种节能型交流接触器磁系统,包括电源和交流接触器励磁线圈,其特征在于:所述磁系统还包括MCU嵌入式微控制器、半波整流电路和波形控制器,所述MCU嵌入式微控制器包括用以接受电源取样信息,并根据接触器的吸合状态或保持状态向波形控制器发出指令的节能控制模块,所述电源与所述半波整流电路连接,所述半波整流电路与所述波形控制器连接,所述波形控制器与所述的交流接触器励磁线圈连接,所述电源还通过电源取样电路与所述MCU嵌入式控制理器连接。
2.如权利要求1所述的节能型交流接触器磁系统,其特征在于:所述交流接触器励磁线圈上安装温度传感器,所述温度传感器连接所述MCU嵌入式微控制器,所述MCU嵌入式微控制器还包括用以当温度传感器检测的当前温度高于设定温度阈值时向波形控制器发出中断输出指令的温度保护模块。
3.如权利要求1或2所述的节能型交流接触器磁系统,其特征在于:所述电源与稳定工作电源模块连接,所述稳定工作电源模块与所述MCU嵌入式微控制器。
4.如权利要求1或2所述的节能型交流接触器磁系统,其特征在于:所述交流接触器励磁线圈采用低碳钢材料制作的钢片。
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