CN110098091A - 一种高效节能新原理继电器 - Google Patents

Abstract

一种高效节能新原理继电器，是由绝缘壳体、驱动电机、反转电容、复位电路、静触点、动触点（簧片）、以及安装在驱动电机上的螺杆轴、和套在螺杆轴外面的螺杆套组成。当继电器正极管脚间加有直流电压时，三极管基极为高电压而不导通，电流经过驱动电机内的线圈给反转电容充电，产生电流使得驱动电机螺杆轴正向旋转，推动外面的螺杆套和动触点簧片向前移动，使得动触点与静触点闭合（或打开），当反转电容充满电以后，驱动电机停止转动，动触点簧片被螺杆轴和螺杆套固定住，继续保持闭合（或打开）状态。当继电器电源断开时，三极管基极变为低电压，三极管处于导通状态，反转电容给驱动电机的线圈加反向电压，驱动电机反方向旋转，由电机螺杆轴带动螺杆套和动触点簧片返回到加电前的初始状态，完成一个工作周期。

Description

一种高效节能新原理继电器

技术领域

本发明涉及电力电器、自动化领域，是一种高效节能的新原理继电器。

背景技术

继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。

继电器是新能源汽车、智能家电、人工智能中的基础元器件，全球每年大概需要200亿只继电器，其中我国是继电器生产大国，全球50%以上的继电器产自中国。从现有继电器原理可以看出，要想让继电器工作必须有电流流过线圈，且要始终在线圈中保持有电流流过，才能维持其正常工作状态。按每个继电器使用寿命为5年计算，全球每天都有1000亿只继电器在带电工作。一般小型继电器线圈的功率在1瓦左右，这样每天就需要消耗24亿度电力，全年需要消耗8760亿度电力。按照每度电消耗400克标准煤炭计算，1000亿个继电器每天需要消耗约7亿公斤煤炭，排放大约7亿公斤二氧化碳。

因此，开发一种工作时不需要维持电流的继电器，每年可以节约8000亿度的电力，具有巨大的环保和经济价值，也是本发明要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效节能的新原理的继电器，来减少能源的浪费，降低环境污染。

一种高效节能新原理继电器，其原理是在继电器触点需要闭合（或打开）的瞬间才需要消耗电力，在继电器触点闭合（或打开）后不再需要维持电流，由机械结构维持其工作触点的闭合（或打开）状态，当工作中的继电器（线圈）断开电源时，其工作触点可以恢复到无电自由状态，从而实现现有普通继电器一样的功能。

根据上述原理，一种高效节能新原理继电器，是由绝缘壳体、驱动电机、反转电容、复位电路、静触点、动触点（簧片）、以及安装在驱动电机上的螺杆轴、和套在螺杆轴外面的螺杆套组成，其中螺杆套与动触点簧片连接在一起，在驱动电机螺杆轴的正反转带动下，螺杆套可以前后移动，让与其连接的动触点前后移动，实现动触点和静触点闭合或打开。复位电路由电阻、二极管和三级管（PNP型）组成，三级管为PNP型，基极B低电压时三极管导通，在三极管的B-C管脚间接有电阻，B-E管脚接有二极管，反转电容的负极管脚（-）与三极管的C极相连，驱动电机的正极与三极管的E脚相连，三极管的基极B与外接电源正极相连。当继电器正负极管脚间加有直流电压时，三极管基极为高电压而不导通，电流经过驱动电机内的线圈给反转电容充电，从而产生电流使得驱动电机螺杆轴正向旋转，推动外面的螺杆套和动触点簧片向前移动，使得动触点与静触点闭合（或打开），当反转电容充满电以后，驱动电机线圈不再有电流流过，驱动电机停止转动，动触点簧片被螺杆轴和螺杆套固定住，继续保持闭合（或打开）状态。当继电器正极管脚外接电源断开失去电压时，三极管基极变为低电压，三极管管脚C-E间处于导通状态，储存在反转电容里的电荷会经过驱动电机的线圈从三极管E管脚流向C管脚，从而使驱动电机发生反方向旋转，由电机螺杆轴带动螺杆套和动触点簧片返回到加电前的初始状态，完成一个工作周期。

优选地，所述螺杆轴为台阶型轴，当选择过位时，可以脱扣，防止卡死。

优选地，所述螺杆轴和螺杆套两端都开有倒角，方便驱动电机旋转时入扣。

附图说明

图1是本发明的主视图。

具体实施方式

根据本发明的原理，一种高效节能新原理继电器实例如下：

实例1

如图1 所示，一种高效节能新原理继电器，是由绝缘壳体1、驱动电机3、反转电容2、低通三极管8、电阻R1、二极管D1、静触点6、动触点（簧片）5、以及安装在驱动电机上的螺杆轴4、和套在螺杆轴4外面的螺杆套7组成，其中螺杆套7与动触点簧片5粘接在一起，在驱动电机螺杆轴4的正反转带动下，螺杆套7可以前后移动，让与其连接的动触点5前后移动，实现动触点5和静触点6闭合或打开，其中螺杆轴4为台阶型，可以防止过度旋转造成的卡死，螺杆套7和螺杆轴4两端开有倒角，以方便入扣。三级管8为PNP型，基极B低电压时三极管导通，在三极管8的B-C管脚间接有电阻R1，B-E管脚接有D1，反转电容3的负极管脚（-）与三极管8的C极相连，驱动电机的2脚（正极）与三极管8的E脚相连，三极管8的基极B与外接电源正极相连。当继电器正极加上直流电压时，三极管8基极B为高电压而不导通，电流经过驱动电机3内的线圈给反转电容2充电，从而产生电流使得驱动电机螺杆轴4旋转，推动外面的螺杆套7和动触点簧片5向前移动，使得动触点5与静触点6闭合（或打开）；当反转电容2充满电以后，驱动电机3线圈不再有电流流过，驱动电机3停止转动，动触点簧片5被螺杆轴4和螺杆套7固定住，动触点5继续保持闭合（或打开）状态。当继电器断开电源时，三极管8基极B变为低电压，三极管8管脚C-E间处于导通状态，储存在反转电容2里的电荷会经过驱动电机3的线圈从三极管8的E管脚流向C管脚，从而使驱动电机3发生反方向旋转，驱动电机螺杆轴4带动螺杆套7和动触点簧片5返回到加电前的初始状态，完成一个工作周期。

实例2

如图1 所示，一种高效节能新原理继电器，保持与实例1的结构不变，只需要对调一下驱动电机3上1、2脚的连线，并把动触点5初始化为常闭状态，即可实现常闭触点继电器功能。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明原理的一种应用情况，在不脱离本发明原理的前提下，仅仅改变元器件结构、触点数量、外形、材质、安装方式、尺寸，移动方式等参数，这些变化和改进都属于本发明的范围。

Claims (9)

1.一种高效节能新原理继电器，其原理是在继电器触点需要闭合（或打开）的瞬间才需要消耗电力，在继电器触点闭合（或打开）后不再需要维持电流，由机械结构维持其工作触点的闭合（或打开）状态，当工作中的继电器（线圈）断开电源时，其工作触点可以恢复到无电自由状态，从而实现现有普通继电器一样的功能。

2.根据权利要求1所述，一种高效节能新原理继电器，其特征是由绝缘壳体、驱动电机、反转电容、复位电路、静触点、动触点（簧片）、以及安装在驱动电机上的螺杆轴、和套在螺杆轴外面的螺杆套组成，其中螺杆套与动触点簧片连接在一起，在驱动电机螺杆轴的正反转带动下，螺杆套可以前后移动，让与其连接的动触点前后移动，实现动触点和静触点闭合或打开。

3.根据权利要求1、2所述，一种高效节能新原理继电器，其特征是复位电路由电阻、二极管和三级管（PNP型）组成，三级管为PNP型，在三极管的B-C管脚间接有电阻，B-E管脚接有二极管，反转电容的负极管脚（-）与三极管的C极相连，驱动电机的正极与三极管的E脚相连，三极管的基极B与外接电源正极相连。

4.根据权利要求1、2所述，一种高效节能新原理继电器，其特征是采用电机带动螺杆和螺套，推动触点的移动，实现结合和分离。

5.根据权利要求1、2所述，一种高效节能新原理继电器，其特征是采用电机正反转实现继电器触点的结合和断开。

6.根据权利要求1、2所述，一种高效节能新原理继电器，其特征是采用内置电容作为断电时触点复位的动力来源。

7.根据权利要求1、2所述，一种高效节能新原理继电器，其特征是所述螺杆轴为台阶型轴，当选择过位时，可以脱扣，防止卡死。

8.根据权利要求1、2所述，一种高效节能新原理继电器，其特征是，所述螺杆轴和螺杆套两端都开有倒角，方便驱动电机旋转时入扣。

9.上述权利要求1-8应用到其他类型继电器的权利。