CN106971911A - 一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置 - Google Patents

Abstract

一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置，接触器启动时，交流电经二极管D1半波整流通过线圈J到达C1，加速电容C1得电后促使串联三极管Q1饱和导通，启动电流很大，电路启动完成后，电容C1充电完毕退出，电阻R1继续为Q1基极供电此，时电路中电流大幅减少，同时延时电容C2充电完毕，三极管Q2导通，由此进一步拉低了Q1基极电压使电流进一步减小进入正常运行阶段，直流启动，运行，减少电路损耗，降低噪音，体积小巧，结构简单，成本低，接线简单，不占用接触器触点，防止线圈烧毁并保护接触器触头，不影响电路逻辑。

Description

一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置

技术领域：

本发明属于电力系统中交流电磁线圈的节能，降噪，保护的附加装置

背景技术：

交流接触器是电力系统，生产系统，广泛且大量使用的电力开关器件，但在使用中存在电损耗大，噪音，经常因线圈过热而烧毁，以及因磁铁震动而损坏接触器，解决上述问题较好的办法就是使其直流运行，而且直流运行还可以减小体积，降低成本，然而交流线圈在直流中运行相当于纯电阻，缺少了启动与运行的转换，所以不能直接应用，目前有不少发明和技术可以解决此类问题，可是由于需占用接触器触点(如常开，常闭触点)安装接线繁琐，或体积较大，不利于安装，或与现在的电路逻辑不能很好融合而得不到广泛推广。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：根据现有技术不足提供一种结构灵活简单，体积小，成本低，节电效果明显，并且对交流接触器有保护作用的节能装置。

本发明所要解决的技术问题通过以下方案来实现的：

一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置，其特征在于电路由交流电源通过延时保险F0与整流二极管D1的正极连接，整流二极管D1的负极接交流接触器交流线圈J和线圈顺流二极管D3的负极，交流接触器交流线圈J另一端接线圈顺流二极管D3的正极、控制管Q2的基极电阻R2、线圈电流调整管Q1集电极、线圈电流调整管Q1的基极偏置电阻R1(R1也是线圈电流调整管的起动电容C1的放电电阻)、线圈电流调整管的起动启动电容C1，电流调整管Q1射极接电路负极，线圈电流调整管的基极偏置电阻R1、线圈电流调整管的起动电容C1并联后接线圈电流调整管基极的限流电阻R3，线圈电流调整管基极的限流电阻R3另一端接隔离二极管D2正极，隔离二极管D2的负极接控制管Q2的集电极、电流调整管Q1的基极、电流调整管基极的保护电阻R4，电流调整管基极的保护电阻R4的另一端接负极，控制管基极电阻R2的另一端接延时电解电容C2的正极、控制管基极的电压调整电阻R5、控制管Q2基极，控制管基极的电压调整电阻R5另一端、控制管Q2的射极和延时起动电容C2负极接电路负极。

一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置，其特征在于电路为半波整流，不用电容滤波，而是利用线圈本身作为滤波电感，线圈J的启动，运行电流由三极管Q1控制，电路启动时，Q1的基极加速电容也是启动电容C1促使Q1达到饱和导通，启动结束后C1退出。

一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置，其特征在于由于加速电容C1重复工作需要放电时间，避免了接触器在短时间内快速的反复吸合，所以C1亦是延时保护电容。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：电路经过不断优化，全部采用电子分立元件，结构灵活简单，体积小，成本低，节电效果明显，并且对交流接触器有保护作用。

附图说明：

图1、一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置原理图；

图2、一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置电源引线、接线圈引线的接线示意图。

以上各图中：F0是延时保险，J是交流接触器交流线圈，D1是整流二极管，D2是隔离二极管，D3是线圈顺流二极管，Q1是线圈电流调整管、即电流调整管，Q2是控制线圈电流调整管的三极管、即控制管，R1是线圈电流调整管的基极偏置电阻、也是起动电容C1的放电电阻，R2是控制管基极电阻，R3是线圈电流调整管基极的限流电阻，R4是电流调整管基极的保护电阻，也是其负反馈电阻，R5是控制管基极的电压调整电阻，C1是线圈电流调整管的起动电容，C2是控制管的延时起动电容，1是一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置；2是第一电源引线；3是第二电源引线；4是第一接线圈引线；5是第二接线圈引线。

具体实施方式：

接触器启动时，220v交流电经二极管D1半波整流通过线圈J到达C1，加速电容C1得电后促使线圈串联三极管Q1饱和导通，启动电流很大，完全能够满足线圈的启动要求，电路启动过程即是电容C1的充电过程，启动完成后，电容C1充电完毕退出，电阻R1继续为Q1基极供电，此时电路中电流大幅减小，电阻R1也是启动电容C1的放电电阻，加大或减少可以改变电路二次启动的间隔时间，启动电容C1退出的同时，延时电容C2充电完毕，三极管Q2导通，由此进一步拉低了Q1基极电压使电流进一步减小，启动过程结束，进入正常运行阶段，Q2的导通要在线路启动完成之后，确保顺利启动，但也不能过于迟缓，否则，线圈将因持续大电流而烧毁，二极管D2是隔离电容C1的重要元件，避免C1拉高Q1集电极电压，电源引线2和电源引线3可以互换，不做区分，接线圈引线4和接线圈引线5可以互换连接，不用区分。

当电压波动或误操作引起接触器在短时间内快速反复吸合时，由于电容C1，C2要有充放电过程，所以接触器在极短时间内再次吸合时达不到启动条件而无法吸合，此时线圈电流被三极管Q1锁定在运行阶段的电流，从而保护了接触器触头，也保护了线圈。

下面通过实例证明本发明的优点，把本装置连接在型号为cjx2一1210，线圈电压220v的交流接触器上，在一秒钟内快速通断电，接触器只作一次动作，第二次虽然通电但不吸合，测线圈两端电压为11v，在不加本装置时，用万用表串联实测，线圈运行中的电流为58.1毫安，而加本装置后线圈电流为8.7毫安(交流电流)，节电85％以上，调节R5，可以在一定范围内改变输出功率，另外本装置的体积约为接触器体积的1/17，如果把本装置进行集成化和模块化，体积将会更小，本装置的元件成本才2元左右，如果批量生产成本会更低。

如果对接触器二次启动间隔时间要求不高，则可以完全由主回路完成启动和运行，从而省略控制回路，其优点是电路更加简单，降低成本，减小体积，缺点是由于加大了R1的阻值，使C1的放电时间延长，增加了二次启动的间隔时间。本电路体积小，即可以放置在接触器上，也可以分解放在接触器内部。

Claims (3)

1.一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置，其特征在于电路由交流电源通过延时保险F0与整流二极管D1的正极连接，整流二极管D1的负极接交流接触器交流线圈J和线圈顺流二极管D3的负极，交流接触器交流线圈J另一端接线圈顺流二极管D3的正极、控制管Q2的基极电阻R2、线圈电流调整管Q1集电极、线圈电流调整管Q1的基极偏置电阻R1(R1也是线圈电流调整管的起动电容C1的放电电阻)、线圈电流调整管的起动启动电容C1，电流调整管Q1射极接电路负极，线圈电流调整管的基极偏置电阻R1、线圈电流调整管的起动电容C1并联后接线圈电流调整管基极的限流电阻R3，线圈电流调整管基极的限流电阻R3另一端接隔离二极管D2正极，隔离二极管D2的负极接控制管Q2的集电极、电流调整管Q1的基极、电流调整管基极的保护电阻R4，电流调整管基极的保护电阻R4的另一端接负极，控制管基极电阻R2的另一端接延时电解电容C2的正极、控制管基极的电压调整电阻R5、控制管Q2基极，控制管基极的电压调整电阻R5另一端、控制管Q2的射极和延时起动电容C2负极接电路负极。

2.根据权利要求1所述一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置，其特征在于电路为半波整流，不用电容滤波，而是利用线圈本身作为滤波电感，线圈J的启动，运行电流由三极管Q1控制，电路启动时，Q1的基极加速电容也是启动电容C1促使Q1达到饱和导通，启动结束后C1退出。

3.根据权利要求1所述一种带有保护功能的交流接触器直流运行节能装置，其特征在于由于加速电容C1重复工作需要放电时间，避免了接触器在短时间内快速的反复吸合，所以C1亦是延时保护电容。