CN205303334U - 一种自诊断功能接触器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种自诊断功能接触器，包括接触器本体和诊断回路，诊断回路与接触器本体电连接；诊断回路包括串联连接的分压电阻、整流二极管和发光二极管；分压电阻与接触器本体负荷侧的静触头电连接；发光二极管与接触器本体的电磁铁线圈零线电连接。本实用新型实施例提供的自诊断功能接触器在现有接触器的基础上，增加设计了诊断回路，通过诊断回路及时判断出电动机发生停运的故障点，并根据定位出的故障点进行维修等操作，在尽可能短的时间内解决故障问题，为故障设备快速恢复运行提供了保障，保证了生产连续。

Description

一种自诊断功能接触器

技术领域

本实用新型涉及电气控制技术领域，特别是涉及一种自诊断功能接触器。

背景技术

在电气控制技术领域，接触器是可快速切断交流与直流主回路，也可频繁地接通与大电流控制(某些型别电流可达800A)电路的装置，因此接触器经常运用于以电动机作为控制对象的控制电路﹐也用于控制工厂设备﹑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，是电气控制系统中的重要元件之一。

接触器主要有三部分，包括电磁系统、触点系统和灭弧装置，当接触器电磁系统中的线圈通电后，线圈电流会产生磁场，产生的磁场使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯，并带动接触器触点系统动作，常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在复位弹簧的作用下释放，使触点复原，常开触点断开，常闭触点闭合。

从生产实际出发，在电气控制系统中，经常用三相交流接触器来接通、分断主电路，该接触器主要的控制对象为电动机，如果电动机在运行中故障停机，就需排查故障，而现在的企业生产节奏快、工序衔接紧密，为保证生产顺行，必须降低故障停机时间，这就要求尽可能短的时间内定位故障点，并快速消缺，方能保证生产连续。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供了一种自诊断功能接触器，以解决现有技术中的当电动机在运行中故障停机时，无法在尽可能短的时间内定位出故障点的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种自诊断功能接触器，包括三相交流接触器本体和诊断回路，诊断回路与接触器本体电连接；

诊断回路包括串联连接的分压电阻、整流二极管和发光二极管；

分压电阻与接触器本体负荷侧的静触头电连接，发光二极管与接触器本体的电磁铁线圈零线电连接。

优选地，接触器本体的三相电路中各自电连接有诊断回路。

优选地，发光二极管固定设置在接触器本体外表面上。

优选地，分压电阻包括阻值为25KΩ的电阻。

优选地，发光二极管包括红色发光二极管。

优选地，整流二极管包括IN4007型二极管。

由以上技术方案可见，本实用新型实施例提供的自诊断功能接触器包括三相交流接触器本体和诊断回路，诊断回路与上述接触器本体电连接；诊断回路包括串联连接的分压电阻、整流二极管和发光二极管；其中，分压电阻与接触器本体负荷侧的静触头电连接；发光二极管与接触器本体的电磁铁线圈零线电连接。接触器用小电流来控制大电流负载，可以远距离控制，同时可以自锁互锁，防止误动作造成事故，在实际应用中，主要控制对象为电动机，本实用新型实施例提供的自诊断功能接触器在现有接触器的基础上，增加设计了诊断回路，通过诊断回路及时判断出电动机发生停运的故障点，并根据定位出的故障点进行维修等操作，在尽可能短的时间内解决故障问题，为故障设备快速恢复运行提供了保障，保证了生产连续。其中，通过查看诊断电路中发光二极管的点亮及熄灭状态，能够帮助检修人员迅速定位故障发生原因，缩短了故障排查时间，方便快捷。本自诊断功能接触器在不改变原有接触器的前提下，仅增加了诊断回路，而诊断回路各元器件价格低廉，故接触器制作成本增加也较少，利于推广和应用，如实际应用中发光二极管熄灭，而接触器本体完好，可以将接触器拆解对诊断回路检测，并更换相应元器件，从而达到了接触器循环再利用的效果，降低生产运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种直接启动电动机控制电路示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种自诊断功能接触器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种诊断回路结构示意图；

图1-图3，符号表示：1-断路器、2-停止按钮、3-启动按钮、4-电动机、5-热继电器、6-接触器、7-总闸开关、8-接触器本体、9-诊断回路、81-负荷侧、82-动触头、83-电源侧、84-静触头、85-复位弹簧、86-电磁铁、87-火线、88-零线、91-分压电阻、92-发光二极管、93-整流二极管。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

参见图1至图3，图1为本实用新型实施例提供的一种直接启动电动机控制电路示意图，电路中包括断路器1、停止按钮2、启动按钮3、电动机4、热继电器5、接触器6和总闸开关7。其中总闸开关7、启动按钮3和停止按钮2用来控制整个电路的通断。热继电器5保护回路电流不超过设定值，接线时，热继电器5的主触点串接在电动机4的主回路中，热继电器5的辅助触点接在控制回路中。在运行中，如果电动机4出现过载运行，在一定时间内热继电器5的双金属片弯曲后就会把其常闭辅助触点断开，使热继电器5中的电磁线圈失电释放，从而保护电动机4不被过载电流烧毁。断路器1俗称“空气开关”，是一种短路保护器，断路器通常分为两种，即框架式断路器和塑料外壳式断路器，用于线路过电流时，会自动跳闸，及时断开电源，保护电路。断路器1可重复使用，寿命一般在几千次到几万次。本实用新型实施例中采用的断路器1为塑料外壳式断路器。

接触器用来接通、分断主电路，其控制对象为电动机。图2为本实用新型实施例提供的一种自诊断功能接触器的结构示意图，其中，本实用新型实施例中的自诊断功能接触器6由诊断回路9和接触器本体8组成，该自诊断功能接触器6为三相交流接触器，所述接触器本体8主要有四部分组成:(1)电磁系统，包括线圈、动铁芯和静铁芯；(2)触头系统，包括三副主触点和两个常开、两个常闭辅助触点，通常每个触点均由动触头82和静触头84组成；(3)灭弧装置，一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置，以便迅速切断电弧，免于烧坏主触头；(4)绝缘外壳及附件，各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。接触器本体8的两侧分别为电源侧83和负荷侧81。

我国民用电电压标准为：线电压380V，相电压220V。火线与零线间电压为相电压，即220V。在用电电路中，零线与火线构成回路对用电设备进行供电。家用电器的二孔插座分别连接火线和零线，三孔插座分别连接火线、零线和地线。火线是电路中输送电的电源线。零线是变压器二次侧中性点引出的线路。通常情况下，零线在变压器二次侧中性点处与地线重复接地，起到双重保护作用。因此在所述线圈的两端分别接有零线88和火线87。

控制电路工作时，总闸开关7被合下后，按下启动按钮3，自诊断功能接触器6的线圈便得电吸合，使接触器6的主触点及辅助常开触点都闭合，电动机4通电运转。待放开启动按钮3后，由于辅助常开触点闭合，完成自锁功能，使线圈照常得电保持吸合，电动机4继续运转。需要停止时，按下停止按钮2，该接触器6线圈就会失电释放，三副主触点和常闭触点恢复常开位置，电动机4失去电压就停止运转。

控制电路中所述接触器6的动作动力来源于电磁铁86。电磁铁86由两个“山”字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定，形成静铁芯，在静铁芯上面套上线圈，工作电压有多种供选择，为了使磁力稳定，铁芯的吸合面，加上短路环，接触器6在失电后，依靠复位弹簧85复位，另一半是动铁芯，构造和静铁芯一样，用以带动主触点和辅助触点的开断。

当电磁线圈接受指令信号得电后，铁芯被磁化为电磁铁86，产生电磁吸力，当克服复位弹簧85的反弹力时使动铁芯和静铁芯吸合，从而动触头82动作，即常闭触头分开、常开触头闭合；当线圈失电后，电磁铁86失磁，电磁吸力消失，在复位弹簧85的作用下动触头82与静触头84分离，动触头82复位。

本实用新型实施例中的诊断回路9与接触器本体8电连接，该诊断回路9包括串联连接的分压电阻91、整流二极管93和发光二极管92，分压电阻91与负荷侧81的静触头84电连接，发光二极管92与电磁铁线圈零线88电连接，以此保证诊断回路9的电压为220V，继而使二极管能正常工作，且接触器本体8的三相电路中各自连接有诊断回路9。即三副主触点中负荷侧81的静触头84均连接有诊断回路9中的分压电阻91，电磁铁线圈零线88分别连接诊断回路9中的发光二极管92。

通过观察发光二级管92的亮灭来判断故障点，因此需将发光二极管92设置在易观察的位置，本实用新型实施例中，将发光二极管92设置在易于观察到的接触器本体8外表面上，与接触器本体8设置成一体可拆卸结构，方便使用人员随时观察，及时判断定位故障点，也易于接触器6的整体安装使用。

图2中接触器6为得电吸合状态，当接触器6线圈得电，动触头82在电磁感应的磁力作用下，与静触头84接触，此时，诊断回路9形成通路，发光二极管92发出亮光，显示接触器6该相序已导通，能够向负荷侧81电动机4提供电能，如电动机4在运行中故障停机，查看接触器6上发光二极管92的点亮及熄灭状态，能够帮助检修人员迅速定位故障发生原因并消缺，缩短了故障排查时间，为故障设备快速恢复运行提供了保障。

图3为本实用新型实施例提供的一种诊断回路结构示意图，不同颜色的发光二极管，其额定电压略有不同，从醒目的角度出发，本实用新型实施例选择红色发光二极管，其额定电压为1.6-1.7V，额定电流为20mA，为了安全起见，正常工作电流取得小一些，设为10mA。特别说明，发光二极管92为单向导通，一个周期正弦波中，仅有半个周期发光，由于220V交流电频率为50HZ，一个周期时长为0.02S，故点亮、熄灭时长均为0.01S，间隙极短，人眼无法分辨出，因而在视觉上发光二极管92是长亮的。

220V交流电为正弦波，正负方向各180°，而发光二极管92为单方向导通，且反向耐压较低，其额定耐压一般只有50V，为确保发光二极管92能长时间运行，故设置了整流二极管IN4007，IN4007型二极管为半波整流元件，且具有反向耐压高不被击穿的优点，最高耐压为300V，充分保证了在正弦波负方向时因IN4007型二极管阻断作用不会造成发光二极管92反向击穿。

因发光二极管92额定电压低，必须使用一个大电阻分压，根据欧姆定律，其电阻值计算式为：(220-1.6)V/10mA≈22KΩ，为保证发光二极管92可靠运行，分压电阻91可适当选取大一些。本实用新型实施例中的分压电阻91选用阻值为25KΩ的大电阻。当然，所述发光二极管92、整流二极管93和分压电阻91并不仅限于上述所限数值，只需其满足相应的要求即可。

使用该自诊断功能接触器6，查看自诊断功能接触器6指示灯状态，可快速定位故障原因。如图1中，在正常情况下，三支发光二极管92均发光；如发生电动机4故障停机，说明如下：①一支或两支发光二极管92灭，可判断电动机4缺相运行，检查接触器6进线是否松动或脱落，如无问题，再用电笔按压接触器6动触头82，检查是否因接触器6内部结构卡塞造成，以上方法均不能解决问题，则判断接触器6本身故障，应及时更换；②三支发光二极管92全灭，检查此时接触器6是否吸合，不吸合时，判断为主电源跳闸；吸合时，可能为接触器6内部结构卡塞造成，用电笔按压接触器6动触头82，如发光二极管92全亮及电动机4运行，暂时解决问题，等待允许停机时更换接触器6，无法解决，则判断为接触器6本身故障，需及时更换；③三支发光二极管92全亮，先查看热继电器5是否过流保护动作，已动作，可按热继电器5置位键恢复电动机4运行；未动作，再检查接触器6出线是否松动或脱落，如发生此现象则重新紧固，如无此现象，则判断为电动机4本身故障，需借助绝缘摇表及万用表检查电动机4；④维护人员点检时，如发现有发光二极管92熄灭，而电动机4运行正常，则判断为该相序发光二极管92烧坏，待允许停机时，更换发光二极管92再投入使用。

本实用新型实施例提供的自诊断功能接触器，在不改变原有接触器的基础上，仅增加了诊断回路，简单高效的定位出故障点，利于维修人员及时进行线路维修，保证生产线的正常运转，而诊断回路各元器件价格低廉，利于推广和应用，且诊断回路被设计成可拆卸的结构，如实际应用中发光二极管熄灭，而接触器本体完好，可以将接触器拆解对诊断检测，并更换相应元器件，使资源实现循环利用，节约生产成本。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种自诊断功能接触器，其特征在于，包括三相交流接触器本体(8)和诊断回路(9)，所述诊断回路(9)与所述接触器本体(8)电连接；

所述诊断回路(9)包括依次串联连接的分压电阻(91)、整流二极管(93)和发光二极管(92)；

所述分压电阻(91)与所述接触器本体(8)负荷侧的静触头(84)电连接，所述发光二极管(92)与所述接触器本体(8)的电磁铁线圈零线(88)电连接。

2.根据权利要求1所述的自诊断功能接触器，其特征在于，所述接触器本体(8)的三相电路中各自电连接有所述诊断回路(9)。

3.根据权利要求1所述的自诊断功能接触器，其特征在于，所述发光二极管(92)固定设置在接触器本体(8)外表面上。

4.根据权利要求1所述的自诊断功能接触器，其特征在于，所述分压电阻(91)包括阻值为25KΩ的电阻。

5.根据权利要求1所述的自诊断功能接触器，其特征在于，所述发光二极管(92)包括红色发光二极管。

6.根据权利要求1所述的自诊断功能接触器，其特征在于，所述整流二极管(93)包括IN4007型二极管。