CN206758365U - 电子式控制接触器 - Google Patents

Abstract

一种电子式控制接触器，包括：电磁式交流接触器；集成电路板，其中，所述集成电路板将交流/直流输入转换为直流输出选择地作用于或禁用于交流接触器的驱动器，以促动或禁用驱动器，实现电子式控制接触器触头的吸合或断开。根据本实用新型的电子式控制接触器可降低成本及功耗，可避免集成电路板受到热影响，可避免震动传递到集成电路板的风险，可提供多个数字接口，从而扩展很多控制功能，可避免集成电路板污染，并且远离触头，进一步热隔离，可通过简单延长传统交流接触器底座的尺寸，增加容纳集成电路板及集成电路板盖的容积即可获得。

Description

电子式控制接触器

技术领域

本实用新型涉及控制接触器，特别是涉及用于宽电压宽温度工作范围的电子式控制接触器。

背景技术

目前，随着科技的发展进步，逐渐要求将控制接触器应用于恶劣的工作环境中，如在铁路应用中，要求电子式控制接触器在-40℃～70℃下,在 0.7～1.25倍控制电压的宽的工作电压下都能正常工作。

传统的电磁式接触器很难实现在上述宽的工作电压下正常工作，通常需要通过集成电路板进行电压控制，对电磁接触器的驱动器的工作电压进行补充，以实现在上述宽的工作电压下正常工作，这样的增加集成电路板的接触器也称为电子式控制接触器。

现有技术的电子式控制接触器为了便于控制通常采用直流驱动器，该直流驱动器包括直流线圈和铁芯，其工作原理是，无论控制电压输入为交流或直流，当通入控制电压输入时，集成电路板将该控制电压输入转换为直流电压输出，该转换后的直流电压输出作用于直流驱动器引起直流驱动器动作产生磁力，使动磁体和静磁体吸合，从而带动触头吸合，使主回路接通，并且当停止控制电压输入时，动磁体和静磁体断开，从而分断触头，使主回路断开。而要实现在-40℃～70℃，0.7～1.25倍控制电压的宽的工作电压下正常工作，所使用的直流线圈通常要尺寸做得很大，因此由于材料和制造工艺，满足要求的直流线圈成本很高。

因此需要一种新的电子式控制接触器，其能实现在-40℃～70℃，0.7～1.25 倍控制电压的宽的工作电压下正常工作，并且成本低，制造工艺简单。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供满足上述需要的新的电子式控制接触器。

本实用新型提供一种电子式控制接触器，其特征在于，包括：

电磁式交流接触器；

集成电路板，

其中，所述集成电路板将交流/直流输入转换为直流输出选择地作用于或禁用于交流接触器的驱动器，以促动或禁用驱动器，实现电子式控制接触器触头的吸合或断开。

优选地，所述交流接触器的驱动器包括线圈和铁芯。

优选地，所述线圈选自包括以下规格线圈的组：48-130VAC线圈； 100-250VAC线圈；以及250-500VAC线圈。

优选地，所述集成电路板根据线圈的规格输出适当大小的直流输出，以使线圈正常工作。

优选地，所述铁芯为叠片铁芯。

优选地，所述电磁式交流接触器包括壳体，所述壳体包括盖体和底座，所述盖体包括辅端子盖体和主端子盖体。

优选地，所述集成电路板设置在所述底座底部，在铁芯和线圈下方。

优选地，所述集成电路板设置有单独的集成电路板盖。

优选地，所述集成电路板包括控制电源输入端子和集成电路板输出端子。

优选地，所述控制电源输入端子和集成电路板输出端子与控制电源及线圈的连接为软连接。

优选地，所述线圈在-40℃～70℃，0.7～1.25倍标称控制电压下正常工作。

优选地，所述电路板还包括数字界面。

优选地，所述数字界面包括逻辑编程控制器PLC控制、寿命周期监测、线圈电流和电压通信、传感器通信。

根据本实用新型的电子式控制接触器由于使用交流线圈，可降低成本及功耗。由于将集成电路板设置在底座底部内，远离驱动器及磁体等发热部件，可避免集成电路板受到热影响。由于集成电路板与驱动器及控制电源接头之间的软连接，可避免震动传递到集成电路板的风险。由于集成电路板的使用，可提供多个数字接口，从而扩展很多控制功能。由于独立的集成电路板盖的使用，可避免集成电路板污染，并且远离触头，进一步热隔离。最后，由于集成电路板及集成电路板盖设置在底座底部内，因此可通过简单延长传统交流接触器底座的尺寸，增加容纳集成电路板及集成电路板盖的容积，即可获得本实用新型的新的电子式控制接触器。

附图说明

图1是根据本实用新型的电子式控制接触器的一个实施例的分解主视图；

图2是图1的实施例的端子盖和底座移除的立体视图；

图3是图1的实施例的装配剖视图；

图4是驱动器与集成电路板的装配立体视图；

图5是安装在底座中的集成电路板和电路板盖的分解立体视图；

图6是安装在底座中的集成电路板和电路板盖的剖视图；

图7是安装在底座中的集成电路板和电路板盖的俯视立体视图。

具体实施方式

下面将以本实用新型的一个实施例的电子式控制接触器为例，参照附图，说明本实用新型的详细内容，但是本实用新型不限于所描述的具体实施例。说明书中的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”方向指根据图1 中电子控制接触器的取向确定的方向。

图1是根据本实用新型的一个实施例的电子式控制接触器，其大体包括端子盖1、电流电路组件2、动磁体3、驱动器4、静磁体5、集成电路板PCBA 盖6、集成电路板PCBA 7和底座8，该驱动器4包括线圈和铁芯。端子盖1 用于将电子式控制接触器连接到主回路，电流电路组件2用于通过电子式控制接触器触头的吸合或断开实现主回路的接通或断开，在驱动器4通电动作的情况下，驱动器4产生电磁力，使得动磁体3克服电子式控制接触器的弹簧的弹力而向下运动与静磁体5吸合，并且在驱动器4断电的情况下，驱动器4不产生电磁力，而使得动磁体3由弹簧的弹力回复到与静磁体5分开的位置。

根据本实用新型的电子式控制接触器要求能够在-40℃～70℃，在控制电压的0.7～1.25倍的宽的工作电压下正常工作，实现主回路的接通和断开。例如在铁路行业的应用，由于火车通常要在较大的距离跨度和时间跨度下工作，可能要经历大的温度变化范围，最低甚至达-40℃～70℃，造成实际的控制电压可能在0.7～1.25倍的标称控制电压的范围内变化。而控制电压在0.7～1.25倍标称控制电压范围内变化的情况下，传统电磁式接触器通常不能始终正常工作使主回路根据需要接通和断开，此时则需要集成电路板PCBA 7的辅助。集成电路板PCBA 7通常包括例如脉宽调制电路、斩波电路等，其在实际控制电压在0.7～1.25倍标称控制电压的范围内波动时，始终将集成电路板PCBA 7的输出电流控制在能够使驱动器正常工作的电流范围内，由此实现能够在-40℃～70℃，0.7～1.25倍标称控制电压的宽的工作电压下正常工作的电子式控制接触器。

值得注意的是，根据本实用新型的电子式控制接触器中使用的驱动器4 为在传统电磁式交流接触器中使用的交流驱动器。但是，在本实用新型中，由集成电路板PCBA 7施加到该交流驱动器4上的输出为直流输出。

本说明书和权利要求书中所称的交流线圈是指适用于交流接触器在通交流电的情况下使用的线圈。通常，在相同额定电压或功率下，应用于直流条件下的直流线圈匝数多，导线细，直流电阻大，而应用于交流条件下的交流线圈匝数少，导线粗，直流电阻小，例如交流线圈的匝数约为直流线圈的匝数的1/6，交流线圈的电阻约为直流线圈的电阻的1/10，由此导致交流线圈的体积约为直流线圈的1/2。如果用交流线圈代替直流线圈，即将通常的交流条件下应用的交流线圈应用于直流应用，则首先，由于交流线圈匝数少，导线粗，因此体积也小，使用材料少，使得驱动器的成本降低，其次，由于交流线圈的直流电阻小，因此与直流驱动器相比较，交流线圈在产生于直流线圈相同的电磁力的情况下，则需减小电流，因此交流线圈的使用能够降低功耗。

适用于交流接触器的交流线圈通常根据额定电压分为48-130V、 100-250V、250-500V或更高规格。根据本实用新型的实施例的电子式控制接触器可根据工作电压选择适当的交流线圈类型。

根据本实用新型的实施例的电子式控制接触器，以额定工作电压110V 为例，由于采用上述的交流线圈，该交流线圈比同等规格的采用直流线圈的电子式控制接触器节约大约40元。由此可见，采用如上所述的交流接触器的应用于PCBA直流输出条件下的电子式控制接触器相较于采用直流接触器的应用于PCBA直流输出条件下的电子式控制接触器，成本明显降低。

根据本实用新型的实施例的电子式控制接触器在线圈的工作性能方面，期望在-40℃下0.7倍标称控制电压下线圈能够正常功作，在-55℃下1倍标称控制电压下线圈能够正常工作。比较根据本实用新型的采用交流驱动器、应用于直流条件下的电子式控制接触器与同等规格的采用直流驱动器、应用于PCBA直流输出条件下的电子式控制接触器，-40℃下，本实用新型的采用交流驱动器4的电子式控制接触器在0.51倍的标称控制电压下动作，而采用直流线圈的电子式控制接触器在0.38倍的标称控制电压下动作，-50℃下，本实用新型的采用交流驱动器4的电子式控制接触器在0.64倍的标称控制电压下动作，而采用直流线圈的电子式控制接触器在0.55倍的标称控制电压下动作，-55℃下，本实用新型的采用交流驱动器4的电子式控制接触器在1 倍的标称控制电压下动作，而采用直流驱动器的电子式控制接触器也在1倍的标称控制电压下动作。由此可见，本实用新型的采用交流驱动器的电子式控制接触器的吸合性能优于采用直流驱动器的电子式控制接触器的工作性能。

图2是图1的实施例端子盖1和底座9移除的装配立体视图，图3是图 1的实施例的装配的电子式控制接触器的剖视图。从图2和3中可清楚看到，电流电路组件2组装在驱动器4上方，动磁体3组装在驱动器4上部两侧，静磁体5组装在驱动器4下方，而集成电路板PCBA7设置在最下方，位于底座8的底部内。

如图2和3中所示，集成电路板PCBA 7设置在最下方，该设置具有很多优点。首先，可完全利用现有的传统交流控制接触器结构，仅延长底座的尺寸，增加容纳集成电路板PCBA 7或集成电路板PCBA 7与集成电路板盖 8的空间，将集成电路板PCBA 7设置在底座内该增加的空间内，即位于传统交流控制接触器的驱动器下方，由此可简化设计，降低产品的物料耗。其次，将集成电路板PCBA 7设置在底座底部内可远离线圈和磁体等发热件，避免其将热传导到集成电路板PCBA 7，因此该设置具有更好的热性能，对集成电路板PCBA 7没有热影响。

图4是驱动器4与集成电路板PCBA 7的装配的立体视图。从图4中可以清楚地看出，集成电路板PCBA 7包括一对在外侧的控制电源输入端子9，为清楚起见，图4中仅标示了其中一个电源输入端子9，其通过软连接，例如导线11，连接到控制电源接头13，集成电路板PCBA 7还包括一对在内侧的集成电路板PCBA 7的输出端子10，其通过软连接，例如导线12，连接到线圈控制接头14，同样为清楚起见，图4中仅标示了其中一个集成电路板PCBA 7的输出端子10。

集成电路板PCBA 7与控制电源接头13以及线圈控制接头14之间的软连接是有利的，其能够避免驱动器4及电流电路组件2将震动传递到集成电路板PCBA 7。

图5是安装在底座8中的集成电路板PCBA 7和集成电路板盖15的分解立体视图；图6是安装在底座8中的集成电路板PCBA 7和集成电路板盖 15的剖视图；图7是安装在底座8中的集成电路板PCBA 7和集成电路板盖 15的俯视立体视图。

由图5-7可看到，集成电路板PCBA 7可设置单独的集成电路板盖15，集成电路板盖15安装在集成电路板PCBA 7上方，用于隔离集成电路板 PCBA 7，以避免其污染，并且使其远离触头，进一步避免热影响。

如图6中所示，集成电路板PCBA 7通过螺钉16固定到底座9。集成电路板PCBA 7和集成电路板盖15布置在底座9底部内，并且集成电路板PCBA 7的电源输入9端子及集成电路板PCBA 7的输出端子10都通过软连接与控制电源接头13及线圈控制接头14连接。

根据本实用新型的该实施例的电子式控制接触器的上述设计，由于集成电路板PCBA 7或集成电路板PCBA 7与集成电路板盖15设置在电子式控制接触器的底座底部内，因此使得利用现有传统电磁式交流接触器结构成为可能。

根据本实用新型的另一实施例的电子式控制接触器可仅通过延长传统电磁式交流接触器结构的底座，使得底座增加容纳集成电路板PCBA 7和集成电路板盖15的空间，将集成电路板PCBA 7或集成电路板PCBA 7和集成电路板盖15设置在该增加的空间内，并且使得该传统电磁式交流接触器中的交流线圈在集成电路板PCBA 7的控制下在PCBA 7直流输出条件下工作，即可实现根据本实用新型该实施例的电子式控制接触器。前面的实施例中所述的集成电路板PCBA 7的电源输入9端子及集成电路板PCBA 7的输出端子10与控制电源接头13及线圈控制接头14之间的软连接还可避免连接时与驱动器4或动磁体5和静磁体6相干涉，从而在现有传统电磁式交流接触器结构基础上，通过简单的结构改变可获得根据本实用新型的该另一实施例的电子式控制接触器。

本实用新型所指的电磁式交流接触器是指传统的适用于在控制回路通交流输入的交流接触器，本实用新型上面所述的交流驱动器、交流线圈适用于所述电磁式交流接触器，但是在本实用新型中，该传统的适用于在控制回路通交流输入的电磁式交流接触器被通入直流输入，在直流输入下工作。

而且关于产品的成本，在现有的传统电磁式交流接触器结构的基础上设计根据本实用新型的采用交流驱动器、线圈在直流条件下工作的电子式控制接触器，由于本实用新型的交流驱动器4在PCBA的直流输出条件下工作，因此还可进一步去除现有的传统交流接触器中的短路环，以进一步降低成本。

因此，根据本实用新型的另一实施例，可提供一种电子式控制接触器，包括：

电磁式交流接触器；

集成电路板，

其中，所述集成电路板将交流/直流输入转换为直流输出选择地作用于或禁用于交流接触器，以促动或禁用交流线圈，实现电子式控制接触器触头的吸合或断开。

根据该另一实施例，可直接利用现有的传统电磁式交流接触器，将其底座延长，增加容纳集成电路板PCBA或集成电路板PCBA和单独的集成电路板壳的空间，将集成电路板PCBA或集成电路板PCBA和单独的集成电路板壳设置在底座底部来实现。

根据本实用新型的电子式控制接触器由于集成电路板PCBA 7的加入，还可利用该集成电路板PCBA 7提供更多的数字接口，实现多种控制功能。例如可变成逻辑控制器PLC控制、寿命循环监控、线圈电流或电压通信、其它传感器通信等。

根据本实用新型前述设计理念，可提供一种制备电子式接触控制器的方法，包括以下步骤：

提供壳体，以及

提供安装在所述壳体中的：

电流电路组件；

驱动器；和

集成电路板，

其中，所述驱动器为交流驱动器，并且所述集成电路板具有交流/直流输入端，所述集成电路板将交流/直流输入转换为直流输出作用于或禁用于交流驱动器，以促动交流驱动器或禁用交流驱动器，实现电子式控制接触器的闭合和断开。

该方法可由于采用体积小、使用材料少的交流线圈，并且使该交流线圈在直流条件下工作，而使得所制备的电子式控制接触器与采用交流线圈并且该交流线圈在直流条件下工作的电子式控制接触器相比较，成本降低，功耗减小。

根据本实用新型的前述设计理念，还可提供一种制备电子式控制接触控制器的方法，包括以下步骤：

提供电磁式交流接触器，其适用于在控制回路通交流输入，包括壳体，所述壳体包括盖体和底座；

将集成电路板PCBA设置的底座底部内，通过PCBA将交流/直流输入转换为直流输出选择地作用于或禁用于交流接触器的驱动器上，以促动或禁用驱动器，实现电子式控制接触器的闭合或断开。

根据本实用新型的该方法，由于直接利用传统的电磁式交流接触器的基本结构，因此在上述的电子式控制接触器中，由于采用交流线圈并且使得交流线圈在直流条件下工作获得成本降低、功耗减小的优势下，还可进一步降低物料耗，甚至采用已有的生产线即可实现根据本实用新型的电子式控制接触器的制备，因此使得成本进一步降低。

综上所述，根据本实用新型的电子式控制接触器由于使用交流线圈，可降低成本及功耗。由于将集成电路板设置在底座底部内，远离驱动器及磁体等发热部件，可避免集成电路板受到热影响。由于集成电路板与驱动器及控制电源接头之间的软连接，可避免震动传递到集成电路板的风险。由于集成电路板的使用，可提供多个数字接口，从而扩展很多控制功能。由于独立的集成电路板盖的使用，可避免集成电路板污染，并且远离触头，进一步热隔离。最后，由于集成电路板及集成电路板盖设置在底座底部内，因此可通过简单延长传统交流接触器底座的尺寸，增加容纳集成电路板及集成电路板盖的容积，即可获得本实用新型的新的电子式控制接触器。

应注意的是，所述的实施方式仅是示例性的，不应认为是对本实用新型的限制，本实用新型的范围仅由所附权利要求限定。可对所述的实施方式作出多种变形形式和改进形式而不偏离本实用新型的范围。

Claims (13)

1.一种电子式控制接触器，其特征在于，包括：

电磁式交流接触器；

集成电路板，

其中，所述集成电路板将交流/直流输入转换为直流输出选择地作用于或禁用于交流接触器的驱动器，以促动或禁用驱动器，实现电子式控制接触器触头的吸合或断开。

2.根据权利要求1所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述交流接触器的驱动器包括线圈和铁芯。

3.根据权利要求2所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述线圈选自包括以下规格线圈的组：48-130VAC线圈；100-250VAC线圈；以及250-500VAC线圈。

4.根据权利要求3所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述集成电路板根据线圈的规格输出适当大小的直流输出，以使线圈正常工作。

5.根据权利要求2所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述铁芯为叠片铁芯。

6.根据权利要求1所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述电磁式交流接触器包括壳体，所述壳体包括盖体和底座，所述盖体包括辅端子盖体和主端子盖体。

7.根据权利要求6所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述集成电路板设置在所述底座底部，在铁芯和线圈下方。

8.根据权利要求1到6中任一项所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述集成电路板设置有单独的集成电路板盖。

9.根据权利要求1到6中任一项所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述集成电路板包括控制电源输入端子和集成电路板输出端子。

10.根据权利要求9所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述控制电源输入端子和集成电路板输出端子与控制电源及线圈的连接为软连接。

11.根据权利要求2到5中任一项所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述线圈在-40℃～70℃，0.7～1.25倍标称控制电压下正常工作。

12.根据权利要求1到6中任一项所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述电路板还包括数字界面。

13.根据权利要求12所述的电子式控制接触器，其特征在于，所述数字界面包括逻辑编程控制器PLC控制、寿命周期监测、线圈电流和电压通信、传感器通信。