CN104157513A - 一种新型交流接触器及其分闸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种新型交流接触器及其分闸方法，主要由与主控室相连接的三相独立电磁机构、三相触头和三相电流检测装置构成；三相独立电磁机构和三相电流检测装置通过导线与主控室相连，三相触头则与三相独立电磁机构由钢杆连接装置连接在一起；各相独立电磁机构由动铁芯，静铁芯和线圈组成。通过分别对交流接触器的各个分相进行控制，分别控制各相触头在电流过零点分断，完成整个交流接触器的分断动作，达到交流接触器无弧分断的目的，使交流接触器的寿命得到很大程度提高，对于整个电器系统具有重大意义。

Description

一种新型交流接触器及其分闸方法

技术领域

 本发明属于电器元件领域，具体指一种电路中切断或接通电源的装置，特别是一种新型交流接触器及其分闸方法。

背景技术

接触器狭义上是指能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。广泛应用于电力、配电与用电设备当中。接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由包括铁心、电磁线圈的电磁系统，包括常开触头或常闭触头的触头系统，以及灭弧装置组成。在电工学上，由于接触器能够快速切断交流与直流主回路及可频繁地接通与大电流控制电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象，也可用作控制工厂设备、电热器、工作母机和各样电力机组等电力负载，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大，适用于频繁操作和远距离控制，是自动控制系统中的重要元件之一。在工业电气中，接触器用途相当广泛。

随着微电子技术和计算机技术的发展和引入，交流接触器开始向智能化方向迈进。交流电流是随着时间在其正负峰值之间交替变化，因此电流必然存在过零时刻。一般来说交流电器的熄弧方法一般是在其过零点完成。所以电弧零区是一个最佳的分合瞬间。但传统交流接触器都是3个触点同时控制，无法达到每一触点在电弧零区分断，这样会产生大量电弧，使接触器的触头加剧磨损，以致交流接触器的使用寿命大大降低。

发明内容

发明目的

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种触头无弧分断，结构紧凑，通断可靠，体积小巧的新型智能交流接触器及其分闸方法，从交流接触器的熄弧原理出发，利用交流电的过零时刻，通过单片机分别控制3个触头，使接触器的三个触头在电流过零点分别完成分断动作，从而达到常规接触器无法完成的触头过零点分合的目的。

技术方案

一种新型交流接触器，其特征在于：主要由与主控室相连接的三相独立电磁机构、三相触头和三相电流检测装置构成；三相独立电磁机构和三相电流检测装置通过导线与主控室相连，三相触头则与三相独立电磁机构由钢杆连接装置连接在一起；各相独立电磁机构由动铁芯，静铁芯和线圈组成。

三相独立电磁机构分别为A相电磁机构、B相电磁机构和C相电磁机构；三相触头分别为A相触头、B相触头和C相触头；三相电流检测装置分别为A相电流检测装置、B相电流检测装置、C相电流检测装置；A相电磁机构与A相电流检测装置、B相电磁机构与B相电流检测装置、及C相电磁机构与C相电流检测装置均通过导线与主控室相连；A相触头与A相电磁机构、B相触头与B相电磁机构、及C相触头与C相电磁机构均由钢杆连接装置连接在一起。

一种如上所述的新型交流接触器分闸方法，其特征在于：主控室包括单片机和控制电路；通过电流检测装置实时把电流变化传送给主控室里的单片机，当需要交流接触器闭合或分断时，单片机会产生控制信号，分别控制各相线圈通断电，从而带动触头完成分断动作，完成整个交流接触器的动作。

具体步骤如下：

步骤1：电流检测装置实时监测主电路电流变化，并传送到主控室的单片机；

步骤2：当接触器进行分断动作时，单片机判断哪一相电流下次首先过零，然后把该相作为主触点，由于动作有延时，需要在该相电流过零之前给该相的电磁机构内部的线圈通电，使得该相电磁机构的铁芯分断，从而使该相触点分断；

步骤3：单片机在给该相电磁机构通电一段时间后，再给其他两相电磁机构通电使得其他两相正好在电流过零点分断，从而完成接触器的分断动作。

优点及效果

本发明是一种新型交流接触器及其分闸方法，具有如下优点和有益效果：

本发明不同于传统的交流接触器。首先，各相触头单独控制可以方便地实现各相的分闸定相控制，实现各相触头的零电流开断。各相触头单独控制可以使系统的反力降为统一控制时的1/3，便于快速控制。其次，通过对各相触头单独控制可以实现无弧分断。对于接触器的寿命提升很大。本发明改变传统接触器分断方式，通过分相控制，实现了接触器无弧分断。大大提高接触器寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的整体硬件电路图。

附图标记说明：

1、A相电流检测装置，2、B相电流检测装置，3、C相电流检测装置，4、A相触头，5、B相触头，6、C相触头，7、A相电磁机构，8、B相电磁机构，9、C相电磁机构，10、主控室。

具体实施方式

本发明是一种新型交流接触器，通过分别对交流接触器的各个分相进行控制，达到无弧分断的目的。本新型交流接触器通过电流检测部分实时把电流变化传送给单片机，当需要交流接触器分断时，单片机会产生控制信号，分别控制各相线圈断电，完成整个交流接触器的动作。接触器包括3相独立电磁机构，触头，电流检测装置和主控室几部份组成。主控室包括单片机和控制电路。各相电磁机构有动铁芯，静铁芯和线圈组成。主控室的输入信号由电流检测装置通过导线传输控制信号。

该交流接触器能够分别在各相的电流过零点分断，从而达到无弧分断，避免了电弧对于触头的磨损，对于接触器的寿命有很大提高。

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

本发明提出了一种新型交流接触器，如图1和图2中所示，主要由与主控室10相连接的三相独立电磁机构、三相触头和三相电流检测装置构成；三相独立电磁机构和三相电流检测装置通过导线与主控室10相连，三相触头则与三相独立电磁机构由钢杆连接装置连接在一起；各相独立电磁机构由动铁芯，静铁芯和线圈组成。

三相独立电磁机构分别为A相电磁机构7、B相电磁机构8和C相电磁机构9；三相触头分别为A相触头4、B相触头5和C相触头6；三相电流检测装置分别为A相电流检测装置1、B相电流检测装置2、C相电流检测装置3；A相电磁机构7与A相电流检测装置1、B相电磁机构8与B相电流检测装置2、及C相电磁机构9与C相电流检测装置3均通过导线与主控室10相连；A相触头4与A相电磁机构7、B相触头5与B相电磁机构8、及C相触头6与C相电磁机构9均由钢杆连接装置连接在一起。

主控室10包括单片机和控制电路；通过电流检测装置实时把电流变化传送给主控室10里的单片机，当需要交流接触器闭合或分断时，单片机会产生控制信号，分别控制各相线圈通断电，从而带动触头完成分断动作，完成整个交流接触器的动作。

图2为本发明的整体硬件电路图，如图2中所示， A相电流检测装置1、B相电流检测装置2和C相电流检测装置3均连接单片机的输入端口，单片机采用PIC系列（例如：可采用PIC16F87X等），单片机的控制端口通过连接光耦，与三相电磁机构A相电磁机构7、B相电磁机构8和C相电磁机构9的通电控制端相连，通过三极管的通断控制线圈的通断，从而达到通过单片机控制线圈，完成触头分断动作。

上述新型交流接触器分闸方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1：电流检测装置实时监测主电路电流变化，并传送到主控室10的单片机；

步骤2：当接触器进行分断动作时，单片机判断哪一相电流下次首先过零，然后把该相作为主触点，由于动作有延时，需要在该相电流过零之前给该相的电磁机构内部的线圈通电，使得该相电磁机构的铁芯分断，从而使该相触点分断；

步骤3：单片机在给该相电磁机构通电一段时间后，再给其他两相电磁机构通电使得其他两相正好在电流过零点分断，从而完成接触器的分断动作。

本发明工作时：A相电流检测装置1、B相电流检测装置2、C相电流检测装置3分别实时监测主电路电流变化，并传送到主控室10的单片机。当接触器进行分断动作时，单片机判断哪一相电流下次首先过零，以A相为例，然后把A相作为主触点，由于动作有延时，需要在A相电流过零之前给A相电磁机构7内部的线圈断电，使得A相电磁机构的动铁芯与静铁芯分离。从而使A相触头分断。单片机在给A相电磁机构断电一段时间后，再给B相电磁机构8、Ｃ相电磁机构9断电使得Ｂ、Ｃ两相电磁机构正好在电流过零点分断，从而完成接触器的分断动作。

本发明具有各相无弧分断的新型接触器，通过各相电流检测装置的监测，分别控制各相触头在电流过零点分断，完成接触器分断。使接触器能够正常安全运行，达到了无弧分断的目的，降低损耗，节能效果明显，取得了一定的经济效益，对整个电器系统有重大实际意义。

Claims (4)

1.一种新型交流接触器，其特征在于：主要由与主控室（10）相连接的三相独立电磁机构、三相触头和三相电流检测装置构成；三相独立电磁机构和三相电流检测装置通过导线与主控室（10）相连，三相触头则与三相独立电磁机构由钢杆连接装置连接在一起；各相独立电磁机构由动铁芯，静铁芯和线圈组成。

2. 根据权利要求1所述的新型交流接触器，其特征在于：三相独立电磁机构分别为A相电磁机构（7）、B相电磁机构（8）和C相电磁机构（9）；三相触头分别为A相触头（4）、B相触头（5）和C相触头（6）；三相电流检测装置分别为A相电流检测装置（1）、B相电流检测装置（2）、C相电流检测装置（3）；A相电磁机构（7）与A相电流检测装置（1）、B相电磁机构（8）与B相电流检测装置（2）、及C相电磁机构（9）与C相电流检测装置（3）均通过导线与主控室（10）相连；A相触头（4）与A相电磁机构（7）、B相触头（5）与B相电磁机构（8）、及C相触头（6）与C相电磁机构（9）均由钢杆连接装置连接在一起。

3. 根据权利要求1所述的新型交流接触器分闸方法，其特征在于：主控室（10）包括单片机和控制电路；通过电流检测装置实时把电流变化传送给主控室（10）里的单片机，当需要交流接触器闭合或分断时，单片机会产生控制信号，分别控制各相线圈通断电，从而带动触头完成分断动作，完成整个交流接触器的动作。

4. 根据权利要求3所述的新型交流接触器分闸方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1：电流检测装置实时监测主电路电流变化，并传送到主控室（10）的单片机；

步骤2：当接触器进行分断动作时，单片机判断哪一相电流下次首先过零，然后把该相作为主触点，由于动作有延时，需要在该相电流过零之前给该相的电磁机构内部的线圈通电，使得该相电磁机构的铁芯分断，从而使该相触点分断；

步骤3：单片机在给该相电磁机构通电一段时间后，再给其他两相电磁机构通电使得其他两相正好在电流过零点分断，从而完成接触器的分断动作。