CN201222459Y - 适用于工业用电机控制的智能永磁接触器 - Google Patents

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CN201222459Y CNU2008201260364U CN200820126036U CN201222459Y CN 201222459 Y CN201222459 Y CN 201222459Y CN U2008201260364 U CNU2008201260364 U CN U2008201260364U CN 200820126036 U CN200820126036 U CN 200820126036U CN 201222459 Y CN201222459 Y CN 201222459Y
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毛文剑
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Beijing Lepro Seva Da Science and Technology Limited Liability Company
Original Assignee
LEPU SIFANG (BEIJING) ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及适用于工业用电机控制的智能永磁接触器,是一种用于工业电机控制的电器设备,是一种工业电子设备。本实用新型包括:带有永磁铁的铁心、衔铁、复位弹簧、线圈,所述线圈与晶闸管连接,晶闸管与处理器连接,处理器与至少一个接口电路连接。线圈与储能电路连接,储能电路与处理器连接,线圈、晶闸管、处理器、接口电路、储能电路与供电电路连接。本实用新型可以与计算机通过RS232,USB等标准接口直接连接。由于有多个接口,本实用新型可以接受多个控制信号的控制,并根据信号的优先程度智能的选择接触器的导通或关断。本实用新型还利用储能电容储存接触器线圈产生的反电动势能量,起到节能的作用,同时避免冲击。

Description

适用于工业用电机控制的智能7^接触器
技术领域
本实用新型涉及适用于工业用电机控制的智能永磁接触器,是一种用于工 业电机控制的电器设备,是一种将电子控制电路与工业动力电路连接的设备, 是一种工业电子设备。
背景技术
永磁接触器是近年来发展起来的一种具有良好的节能性能。永磁接触器在 保持闭合的状态下可以断开电源,仅仅在启动打开或闭合接点的时候才接通电 源,对于电能的节省是显而易见的,同时还具有闭合稳定,不受电网干扰的优 点。但早期的永磁接触器需要较复杂的电子控制电路,这本是造成永磁接触器 成本增加,限制其发展的问题,但由于当前大规模集成电路和其他电子元件的 成本大大降低,成本问题已经解决。现有的电器设备标准和电子设备标准还存 在较大差别,分别属于不同的设备领域。原因是电器设备的历史较电子设备的 历史长,在电子设备形成标准之前已经形成了自己的设备标准,以至于在电器 设备与电子设备连接的时候需要有专门的电路进行连接,在设计上和制造上产 生了许多不必要的麻烦。接触器就是一个十分典型的例子。通用的工业接触器
的开合控制电压通常是220V或36V,控制电流都在毫安级甚至安培级。这样的 性能标准是由于传统的工业控制使用的高压环境所致。近年的机电一体化浪潮 越来越需要接触器与微处理器之类的电子设备进行连接。然而,电子设备所使 用的电压标准通常只有几伏,所使用的电流通常在微安级。根本无法与接触器 直接连接。为使用工业控制的接触器,电子设备通常都要专门设计一套电路以适应工业用接触器。由于这些连接电路是非标准的,基本上是单独设计的,从 整个社会来说,所造成的人员、资源的浪费十分巨大。为节约成本,标准化这 些接口电路,需要研制一种标准的,可以与电子设备直接连接的标准接触器。
发明内容
本实用新型的目的是提出适用于工业用电机控制的智能永磁接触器,将永 磁接触器和电子控制电路结合成为完整的产品。所述的智能永磁接触器可以用
RS232, USB等等常用的标准接口与工控机、PC机等电子控制设备直接连接,实 现电子设备对动力电机的直接控制,
本实用新型的目的是这样实现的:适用于工业用电机控制的智能永磁接触 器,包括:带有永磁铁的铁心、衔铁、复位弹簧、线圈,所述线圈与晶闸管连 接,所述晶闸管与处理器连接,所述处理器与至少一个接口电路连接;所述线圏 与储能电路连接,所述储能电路与处理器连接,所述线圈、晶闸管、处理器、 接口电路、储能电路与供电电路连接。
本实用新型产生的有益效果是:本实用新型使用单片机和晶闸管,配以标 准的整流稳压电路,形成优化的高低压接口电路。可以与计算机通过RS232, USB 等常用的标准接口直接连接,甚至可以直接使用标准的脉沖进行触发,方便工 程人员进行各种设计。由于有多个接口,本实用新型可以接受多个控制信号的 控制,并根据信号的优先程度智能的选择接触器的导通或关断。本实用新型还 利用储能电容储存接触器线圈在接通、关断电源时产生的反电动势能量,在下 一次接通、关断时再次利用,进一步起到节能的作用,同时避免可反电动势对 电路的冲击。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。图1是本实用新型实施例一所述的智能永磁接触器的原理图。 具体实施方式
实施例一:
本实施例是适用于工业用电机控制的智能永磁接触器,原理如图1所示。 智能永磁接触器包括:带有永磁铁的铁心2、衔铁6、复位弹簧4、线圈3,所 述线圈与晶闸管7连接,所述晶闸管与处理器IO连接,所述处理器与至少一个 接口电路11连接;所述晶闸管与储能电路8连接,所述储能电路与处理器连接, 所述晶闸管、处理器、接口电路、储能电路与供电电路9连接。
铁心是接触器的固定部分,可以是山字形或门字形,与衔铁结合形成磁路, 在与衔铁接触面上安装有永J兹铁5。之所以选择安装永磁铁,是因为永磁铁可以 在保持衔铁闭合或打开的状态时都不使用电能,可以比普通电磁型的接触器节 约大约一半的电能,节电效果十分明显。铁心上安装有线圈,线圈产生驱动衔 铁运动的电磁力。衔4^的运动产生了被控触点1开闭的运动。晶闸管是线圈与 驱动电源之间的开关,晶闸管导通时线圈得电,衔铁动作;晶闸管截止线圈失 电衔铁维持原态。控制器控制晶闸管的导通和截止。控制器根据各接口电路输 入的信号确定晶闸管的导通和截止。本实施例的控制器可以连接多个接口电路, 即可以同时接受多个控制源的信号,并根据各信号的优先程度确定晶闸管的导 通和截止,实现智能化控制。处理器可以使用各种就有程序功能的芯片,高档 的可以使用带有操作系统的处理芯片,甚至片上系统,通常可以使用单片机或 者可编程门阵,或使用更为简单的EPROM。接口电路是将外部电子设备的信号引 入处理器的电路,可以是RS232、 USB、 IEEE1394、蓝牙,或简单的单、双稳态 触发器,或是微动开关等可以产生脉冲信号的装置。控制器还连接储能电路, 根据线圏中的反电动势开闭储能电路。线圈作为感性元件,在通电或断电时线圏中都会产生一个供电电源方向相反的沖击电流,即反电动势。类似电磁铁之 类的感性元件的感抗通常较大,这个反电动势也特别强。这个反电动势对电子 电路十分讨厌,如不注意解决,经常会击穿多数没有保护措施电子元件,是整 个系统瘫痪。通常的做法是将这个反电动势对地释放,这种做法归根结底还是 浪费了供电电源,即浪费了能源。本实施例采用了一种回收利用的措施,反电 动势产生的时候将其储存,适当的时候将储存的能量释放补充供电电源,有效 的起到节约能源的作用,同时对电路的其他部分起到保护作用。本实施例利用 处理器多余的运算能力,控制一个简单的开关电路将反电动势存储在电容或蓄 电池等其他存储能量的元件中,并选择适当的时机释放。
实施例二:
本实施例是实施例一所述的智能永磁接触器的改进,是实施例一所述处理 器的改进。本实施例所使用的处理器是单片机。 实施例三:
本实施例是实施例二所述的智能永磁接触器的改进。是所述接口电路的改 进,所述的接口电路是RS232收发器。RS232是最常用的连接工控计算机或其他 电脑的接口,易于使用。
实施例四:
本实施例是实施例二所述的智能永磁接触器的改进。是所述接口电路的改 进,所述的接口电路是USB接口电路。 实施例五:
本实施例是实施例三或四所述的智能永磁接触器的改进。是所述储能电路 的改进,所述的储能电路包含储能电容。本实施例的储能电路使用电容作为储 能元件,电容的缺点是储存量较小,需经常放电。处理器在每次接通线圈产生反电动势的时候对电容充电,关断是再次充电,当下一次线圏的接通和关断的 回合来临是将电容储存的电能放掉。从接触器的动作上看就是在吸? 1衔铁动作 使被控接点闭合时,线圏接通一次电源,之后保持被控接点接触的任务有永磁 铁担任,也不需要接通电源,接着被控接点需要断开时,只要将电容中存储的
能量释放进入线圈,在线圈围绕的铁心中产生一个与永磁铁N极S极相反的磁 动势,削弱了永^兹^U々吸引力,衔铁在弹簧的作用下复位,产生了被控接点分 开的效果。在上述整个过程中只要在吸引衔铁的时候线圈使用了外部供电电源, 其他时间线圈都无需外部供电,节能效果十分明显。 实施例六:
本实施例是实施例五所述的智能永磁接触器的改进。是所述供电电路的改 进,所述的供电电路是交流变直流的供电电源。本实施例是为了适应多数电器 设备所使用220V交流电的要求。本实施例可以采用变压器降压,之后整流、稳 压的方式。
实施例七:
本实施例是实施例五所述的智能永》兹接触器的改进。是所述供电电路的改 进,所述的供电电路是带有逆变器的直流供电电源。本实施例是为了适应如机 床电器系统使用36V直流电的要求,使用逆变器是最为经济和高效的直流电源 电压转换方式。

Claims (7)

1.适用于工业用电机控制的智能永磁接触器,包括:带有永磁铁的铁心、衔铁、复位弹簧、线圈,其特征在于,所述线圈与晶闸管连接,所述晶闸管与处理器连接,所述处理器与至少一个接口电路连接;所述线圈与储能电路连接,所述储能电路与处理器连接,所述线圈、晶闸管、处理器、接口电路、储能电路与供电电路连接。
2. 根据权利要求1所述的智能永磁接触器,其特征在于,所述的处理器是单片机。
3. 根据权利要求2所述的智能永磁接触器,其特征在于,所述的接口电路 是RS232收发器。
4. 根据权利要求2所述的智能永磁接触器,其特征在于,所述的接口电路 是USB接口电路。
5. 根据权利要求2或3所述的智能永》兹接触器,其特征在于,所述的储能 电路包含储能电容。
6. 根据权利要求5所述的智能永磁接触器,其特征在于,所述的供电电路 是交流变直流的供电电源。
7. 根据权利要求5所述的智能永磁接触器,其特征在于,所述的供电电路 是带有逆变器的直流供电电源。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103094005A (zh) * 2011-10-31 2013-05-08 富泰华工业(深圳)有限公司 继电器及控制继电器的方法
CN108962675A (zh) * 2018-06-07 2018-12-07 宁波三星智能电气有限公司 一种根据控制对象优先级控制继电器的方法

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