CN207752945U - 一种具有补偿系统的电磁继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有补偿系统的电磁继电器，包括继电器和一个管理系统，继电器中还设有补偿模块，补偿模块受逻辑分析模块控制，其作用在于在逻辑分析模块通过继电器动作控制电路对继电器的闭合时间进行重新优化时，缩短静触点和动触点闭合所需的时间。该具有补偿系统的电磁继电器，应用于交流电源的电路中，一方面通过一个管理系统进行信号检测和分析，使在继电器在市电的零点进行切换，由此不仅对负载提供的冲击电压和电流较小，而且还不影响和不干扰电视和通讯器材等电器的正常工作；另一方面，通过设置补偿系统，全部或者部分抵消电磁继电器造滞后响应时间，由此提高了控制的精度，更加适合一些精密的电子电路控制系统。

Description

一种具有补偿系统的电磁继电器

技术领域

本实用新型涉及继电器，特别涉及一种具有补偿系统的电磁继电器。

背景技术

在交流电源的各种电路中，通常使用继电器来控制各种负载。在继电器接通和断开负载的同时，如果不是在市电的相位零点处切换，将产生较大的冲击电压和电流，感性电路同时产生较大的反向电压和杂波，将干扰电视和通讯器材等电器的正常工作，而且也将影响电路本身使用寿命。在电路中通常需要设计较大的余量，以及选用数倍耐压和数倍电流要求的元器件，来满足电路的稳定性和使用寿命的要求。

为了解决以上问题，申请人开发了一种继电器冲击电压电流管理系统，通过信号检测和分析，使在继电器在市电的零点进行切换，接通和断开负载，由此不仅对负载提供的冲击电压和电流较小，感性电路所产生的反向电压和杂波最低，而且还不影响和不干扰电视和通讯器材等电器的正常工作。该管理系统不影响继电器的使用寿命，对电路的设计余量要求较低，选用元器件的要求也不高，很容易满足电路的设计和使用寿命要求，设计成本降低，有利于提高产品的市场竞争力。

上述管理系统是通过截取触发信号并将其滞留至最近的零点相位时间来实现的，在触发信号与继电器的动作时间之间存在一端时间的延迟，在一些精密的电子电路控制系统中可能会影响控制的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有补偿系统的电磁继电器。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有补偿系统的电磁继电器，包括继电器和一个管理系统，其中，管理系统包括逻辑分析模块以及与逻辑分析模块相连接的交流分析模块和继电器控制模块，

其中，交流分析模块包括交流电源采样电路和交流频率分析电路，交流电源采样电路与交流电源相连接，用于对交流电源进行隔离降压后，再进行交流电压和相位的采样，交流频率分析电路通过交流电源采样电路分析交流电源的相位信息并将其发送至逻辑分析模块，继电器控制模块包括继电器动作控制电路和继电器动作检测电路，继电器动作检测电路检测继电器的开关状态信息并发送至逻辑分析模块，触发装置发出的触发信号首先通过继电器动作控制电路发送至逻辑分析模块，逻辑分析模块将该信号与相位信息和继电器的开关状态信息进行分析和比较，再通过继电器动作控制电路对继电器的闭合时间进行重新优化，其优化的准则是保证继电器的闭合时间为交流电源的相位过零点时，此时电压值最低，电流值也最小，冲击电压电流也最小；

继电器则包括：

电磁组件；

静端组件，主要包括静端子和设于静端子上的至少一个静触点；

动端组件，主要包括动端子和固定于动端子上的动簧片，动簧片后端具有至少一个动触点，动触点与静触点相对应，动簧片的弹性作用使动触点与静触点分离；

衔铁组件，包括衔铁和挂钩，挂钩一端与衔铁连接，另一端与动簧片连接；

继电器中还设有补偿模块，补偿模块与静触点或者动触点直接或者间接连接，且受逻辑分析模块控制，补偿模块的作用在于在逻辑分析模块通过继电器动作控制电路对继电器的闭合时间进行重新优化时，使静触点和动触点之间的距离减少一部分，以减少动触点闭合时的行进的距离，从而缩短静触点和动触点闭合所需的时间，由此全部或者部分抵消逻辑分析模块对电磁继电器造成的滞后响应时间。

在一些实施方式中，补偿模块主要包括一个附加的用于驱使静触点或动触点在继电器闭合动作开始前的相互靠近的驱动机构。

在一些实施方式中，驱动机构与静端子或者静触点其中之一相连接，驱动机构动作时直接或者间接推动静触点向动触点移动。

在一些实施方式中，驱动机构与动端子，动簧片或者动触点其中之一相连接，驱动机构动作时直接或者间接推动动触点向静触点移动。

在一些实施方式中，驱动机构为微量电推杆，在接受到电信号时伸出，伸出的距离与电信号的持续时间正相关。

在一些实施方式中，补偿模块还包括一个用于检测与驱动机构直接或者间接相连接的动触点或者静触点的位置或者角度状态的状态传感器以及补偿控制电路，补偿控制电路设于状态传感器和逻辑分析模块之间，用于接收位置或者角度状态的信息并发至逻辑分析模块，逻辑分析模块结合优化的时间和动触点的运动速度计算应该减少的动触点闭合时的行进的距离后，控制驱动机构驱动动触点或者静触点使其移动相同的补偿距离。

在一些实施方式中，状态传感器为距离传感器或者角度传感器。

采用以上技术方案的具有补偿系统的电磁继电器，应用于交流电源的电路中，一方面通过一个管理系统进行信号检测和分析，使在继电器在市电的零点进行切换，接通和断开负载，由此不仅对负载提供的冲击电压和电流较小，感性电路所产生的反向电压和杂波最低，而且还不影响和不干扰电视和通讯器材等电器的正常工作；另一方面，通过设置补偿系统，在逻辑分析模块通过继电器动作控制电路对继电器的闭合时间进行重新优化时，全部或者部分抵消逻辑分析模块对电磁继电器造成的滞后响应时间，由此提高了控制的精度，更加适合一些精密的电子电路控制系统。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的具有补偿系统的电磁继电器的管理系统的电路结构原理图。

图2为图1所示具有补偿系统的电磁继电器的结构示意图。

图3为图2所示静端组件和动端组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1至图3示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的具有补偿系统的电磁继电器。

如图1所示，该具有补偿系统的电磁继电器的管理系统包括一个逻辑分析模块1以及与逻辑分析模块相连接的交流分析模块A和继电器控制模块B。

其中，交流分析模块A包括交流电源采样电路2和交流频率分析电路 3。

交流电源采样电路2与交流电源相连接，用于对交流电源进行隔离降压后，再进行交流电压和相位的采样。

交流频率分析电路3与交流电源采样电路2和逻辑分析模块1相连接，用于分析交流电源的相位信息并将其发送至逻辑分析模块1。

继电器控制模块B包括继电器动作控制电路4和继电器动作检测电路 5。

继电器控制电路4连接于触发装置7与继电器6的信号输入端之间，用于控制继电器6的开关动作。

继电器控制电路4与逻辑分析模块1双向信号连接。

继电器动作检测电路5则与继电器6工作端相连接，用于检测继电器6 的开关状态。

继电器动作检测电路5与逻辑分析模块1单向连接。

该管理系统的基本运行过程为：

交流频率分析电路3通过交流电源采样电路2分析交流电源的相位信息并将其发送至逻辑分析模块1。

继电器动作检测电路5检测继电器6的开关状态信息并发送至逻辑分析模块1。

触发装置7发出的触发信号首先通过继电器动作控制电路4发送至逻辑分析模块1。

逻辑分析模块1将该信号与相位信息和继电器6的开关状态信息进行分析和比较，再通过继电器动作控制电路4对继电器的闭合时间进行重新优化。

重新优化的准则是保证继电器6的闭合时间为交流电源的相位过零点时，此时电压值最低，电流值也最小，冲击电压电流也最小。

逻辑分析模块1是通过继电器动作控制电路4截取触发信号并将其滞留至最近的零点相位时间的。

逻辑分析模块1对继电器6的闭合时间的优化过程为：

a、记录交流电源的各个过零点时间；

b、将接收到触发信号的时间与过零点时间分别进行比较，从而分别得出继电器6的闭合延迟时间T0，并将闭合延迟时间T0保存下来；

c、在再次接收到触发信号时，通过继电器动作检测电路5检测继电器6的开关状态，并根据继电器6的开关状态选择执行以下操作：

如果在触发信号发出前继电器6处于断开状态，逻辑分析模块1则对继电器控制电路4输出一个时间与闭合延迟时间T0相同的闭合补偿信号t0，闭合补偿信号为与触发信号相同的高电平信号或者低电平信号；

如图2和3所示，继电器6包括电磁组件61，静端组件62，动端组件 63和衔铁组件。

其中，电磁组件61主要由骨架611和骨架611外周的线圈612组成。

线圈612由漆包线盘绕而成。

线圈612内部设有铁芯613。

铁芯612的设置方向沿线圈612通电后其内部的磁力线方向。

静端组件62主要包括静端子621和设于静端子621上的至少一个静触点622。

静端子621与外部电路的负载一侧相连接。

动端组件63主要包括动端子631和固定于动端子631上的动簧片634。

动端子631一端与外部电路的电源一侧相连接。

动簧片634为弹性导电金属片。

动簧片634后端具有至少一个动触点633。

动触点633与静触点622相对应。

动簧片634的弹性作用使动触点633与静触点622分离。

衔铁组件包括衔铁64和与衔铁64相连接的挂钩66。

衔铁64设于电磁组件61一侧且正对铁芯613的一端。

动端子631前端靠近衔铁64。

挂钩66一端与衔铁64相连接，另一端与动簧片634固定连接。

线圈612通电时，铁芯613产生的磁性吸引衔铁4向铁芯13靠近，连接于衔铁64上的挂钩66随之移动，挂钩66带动固定其上的动簧片634克服其自身的弹性进行移动，从而使动触点633与静触点622相互接触，进而达到导通负载与电源之间的连接的效果。

继电器6中还设有补偿模块8。

在本实施例中，补偿模块8与动触点633直接连接，且受逻辑分析模块控制。

补偿模块8的作用在于在逻辑分析模块通过继电器动作控制电路对继电器6的闭合时间进行重新优化时，使静触点622和动触点633之间的距离减少一部分，以减少动触点633闭合时的行进的距离，从而缩短静触点 622和动触点633闭合所需的时间，由此全部或者部分抵消逻辑分析模块对电磁继电器6造成的滞后响应时间。

补偿模块8主要包括一个附加的用于驱使动触点633在继电器6闭合动作开始前的向静端子622靠近的驱动机构81，以及一个用于检测动触点 633的位置或者角度状态的状态传感器82以及补偿控制电路83。

补偿控制电路83设于状态传感器82和逻辑分析模块之间，用于接收动触点633位置或者角度状态的信息并发至逻辑分析模块，逻辑分析模块结合优化的时间和动触点的运动速度计算应该减少的动触点633闭合时的行进的距离后，控制驱动机构81驱动动触点633使其移动相同的补偿距离。

在本实施例中，驱动机构81与动触点633相连接。

驱动机构81动作时直接推动动触点633向静触点622移动。

在其他的实施例中，驱动机构81还可以与动端子631或者动簧片634 相连接，驱动机构81动作时间接推动动触点633向静触点622移动。

在另外的一些实施例中，驱动机构81还可以与静端子621或者静触点 622其中之一相连接，驱动机构81动作时直接或者间接推动静触点622向动触点633移动。

在本实施例中，驱动机构81为微量电推杆，在接受到电信号时伸出，伸出的距离与电信号的持续时间正相关。

在本实施例中，状态传感器82为距离传感器或者角度传感器。

采用以上技术方案的具有补偿系统的电磁继电器，应用于交流电源的电路中，一方面通过一个管理系统进行信号检测和分析，使在继电器在市电的零点进行切换，接通和断开负载，由此不仅对负载提供的冲击电压和电流较小，感性电路所产生的反向电压和杂波最低，而且还不影响和不干扰电视和通讯器材等电器的正常工作；另一方面，通过设置补偿系统，在逻辑分析模块通过继电器动作控制电路对继电器的闭合时间进行重新优化时，全部或者部分抵消逻辑分析模块对电磁继电器造成的滞后响应时间，由此提高了控制的精度，更加适合一些精密的电子电路控制系统。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有补偿系统的电磁继电器，其特征在于，包括继电器和一个管理系统，其中，所述管理系统包括逻辑分析模块以及与所述逻辑分析模块相连接的交流分析模块和继电器控制模块，所述交流分析模块包括交流电源采样电路和交流频率分析电路，所述交流电源采样电路与交流电源相连接，用于对所述交流电源进行隔离降压后，再进行交流电压和相位的采样，所述交流频率分析电路通过所述交流电源采样电路分析交流电源的相位信息并将其发送至所述逻辑分析模块，所述继电器控制模块包括继电器动作控制电路和继电器动作检测电路，所述继电器动作检测电路检测所述继电器的开关状态信息并发送至所述逻辑分析模块，触发装置发出的触发信号首先通过所述继电器动作控制电路发送至所述逻辑分析模块，所述逻辑分析模块将该信号与相位信息和所述继电器的开关状态信息进行分析和比较，再通过所述继电器动作控制电路对所述继电器的闭合时间进行重新优化，其优化的准则是保证所述继电器的闭合时间为交流电源的相位过零点时，此时电压值最低，电流值也最小，冲击电压电流也最小；

继电器则包括：

电磁组件；

静端组件，主要包括静端子和设于所述静端子上的至少一个静触点；

动端组件，主要包括动端子和固定于所述动端子上的动簧片，所述动簧片后端具有至少一个动触点，所述动触点与所述静触点相对应，所述动簧片的弹性作用使所述动触点与所述静触点分离；

衔铁组件，包括衔铁和挂钩，所述挂钩一端与所述衔铁连接，另一端与所述动簧片连接；

所述继电器中还设有补偿模块，所述补偿模块与所述静触点或者所述动触点直接或者间接连接，且受所述逻辑分析模块控制，所述补偿模块的作用在于在所述逻辑分析模块通过所述继电器动作控制电路对所述继电器的闭合时间进行重新优化时，使所述静触点和所述动触点之间的距离减少一部分，以减少所述动触点闭合时的行进的距离，从而缩短所述静触点和所述动触点闭合所需的时间，由此全部或者部分抵消所述逻辑分析模块对所述电磁继电器造成的滞后响应时间。

2.根据权利要求1所述的具有补偿系统的电磁继电器，其特征在于,所述补偿模块主要包括一个附加的用于驱使所述静触点或所述动触点在所述继电器闭合动作开始前的相互靠近的驱动机构。

3.根据权利要求2所述的具有补偿系统的电磁继电器，其特征在于,所述驱动机构与所述静端子或者所述静触点其中之一相连接，所述驱动机构动作时直接或者间接推动所述静触点向所述动触点移动。

4.根据权利要求2所述的具有补偿系统的电磁继电器，其特征在于,所述驱动机构与所述动端子、所述动簧片或者所述动触点其中之一相连接，所述驱动机构动作时直接或者间接推动所述动触点向所述静触点移动。

5.根据权利要求2至4任一项所述的具有补偿系统的电磁继电器，其特征在于,所述驱动机构为微量电推杆，在接受到电信号时伸出，所述微量电推杆伸出的距离与电信号的持续时间正相关。

6.根据权利要求2所述的具有补偿系统的电磁继电器，其特征在于,所述补偿模块还包括一个用于检测与所述驱动机构直接或者间接相连接的所述动触点或者所述静触点的位置或者角度状态的状态传感器以及补偿控制电路，所述补偿控制电路设于所述状态传感器和所述逻辑分析模块之间，用于接收位置或者角度状态的信息并发至所述逻辑分析模块，所述逻辑分析模块结合优化的时间和所述动触点的运动速度计算应该减少的所述动触点闭合时的行进的距离后，控制所述驱动机构驱动所述动触点或者所述静触点使其移动相同的补偿距离。

7.根据权利要求6所述的具有补偿系统的电磁继电器，其特征在于,所述状态传感器为距离传感器或者角度传感器。