CN2221828Y - 一体化的节能交流接触器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及交流接触器，壳体内安有由前置电路和整流电路组成的节能电路，前置电路为二路并联构成，一路为串接在动合接点电路上的降压电容和电容两端并联的泄放电阻，另一路为延时动断接点两端并联的电容和串接在并联端的限流电阻；前置电路接入整流电路的交流端，整流电路的直流端接入上述的电磁线圈。该接触器电路简单、合理，制造和使用方便，节能效果好，消除噪声，工作寿命长，运行可靠，启动和释放速度快。

Description

一体化的节能交流接触器

本实用新型为一种一体化的节能交流接触器，属于一种低压电器，更确切地说是对现有技术的交流接触器的改进。

交流节能器是广泛用于低压电气系统中控制远方电路接通和分断的一种低压电器。在运行中，其电磁线圈长期流过电流，以维持电磁铁处于吸合状态，从而使其所带动的动静触头也处在动作状态。目前普遍使用的交流接触器，由于其线圈处于交流运行，不仅耗能大，线圈发热温升高，而且电磁铁及其联动的机械系统和主辅触头均存在着振动和噪声，还影响其机械和电气寿命。为此，有过不少交流接触器的改进方案，但尚存在某些不足，如结构复杂，附加电路元器件过多，可靠性低，产品成本较高，节电部分置于壳体之外，使用不便，有的采用由半波整流产生的直流电启动和吸持，仍存在吸合不牢的现象，有的方案采用可控硅调压方式，出现注入电网的电流谐波总含量较高等，这些因素影响它的推广应用。

最接近本专利申请的现有技术为88207310和89103365号中国专利。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种一体化的节能交流接触器。

本实用新型的一体化的节能交流接触器，由电磁线圈，电磁铁芯，联动机械装置，动静触头，壳体组成，其特征在于：上述的壳体内安有由前置电路和整流电路组成的节能电路，前置电路为两路并联构成，一路为串接在动合接点电路上的降压电容和电容两端并联的泄放电阻，另一路为延时动断接点两端并联的电容和串接在并联端的限流电阻和启动按钮；前置电路接入整流电路的交流端，整流电路的直流端接入上述的电磁线圈。

本实用新型的一体化的节能交流接触器，电路结构简单、合理，制造和使用方便，相对于现有技术具有较高的节能效果，可消除噪声，延长机械和主辅触点以及线圈的寿命，本节能电路是一个容性负载，具有无功补偿作用，且确保衔铁在吸动的全行程中能有效动作，启动速度快。

本实用新型提供一种一体化的节能型交流接触器，是将节能电路器件放入交流接触器壳体内，成为一体化，可保持常规原交流接触器的外形，制造与使用均较简便。在本专利申请的附图中，省略了现有公知的交流接触器的机械结构图，而主要表示出所改进的电路图；

为详细介绍本实用新型的一体化的节能交流接触器，下面结合附图进行详细说明：

图1是本实用新型的节能交流接触器的节能电路的线路图，用于通断大功率电路；

图2是类似于图1的另一个实施例，用于通断小功率电路；

图3是采用本实用新型的节能电路后，交流接触器在启动过程中电磁吸力特性曲线和负载反力特性曲线图，在图中横座标代表衔铁行程，纵座标表示力。

参见图1，2和统，本实用新型的一体化的节能交流接触器，由电磁线圈，电磁铁芯，联动机械装置，动静触头，壳体组成，这一部分组成属于公知技术，故未在图上示出，其特征在于：上述的壳体内安有由前置电路和整流电路组成的节能电路，前置电路为两路并联构成，一路为串接在动合接点DH电路上的降压电容C1，电容C1两端并联的泄放电阻R1，另一路为延时动断接点YD两端并联的电容C2和串接在并联端的限流电阻R2和启动按钮；前置电路接入整流电路的交流端，整流电路的直流端接入上述的电磁线圈KM。

在本实用新型的附图中示出了桥式全波整流电路结构，这种方案相比于一个二极管的半波整流电路，效果是显而易见的，该桥式全波整流电路由二极管D1～D4组或，已有现成的桥式全波整流电路集成块出售。

该节能电路由启动电路，吸持电路和释放电路组成。其中串接在动合接点DH电路上的降压电容C1，电容C1两端并联的泄放电阻R1为吸持电路，延时动断接点YD两端并联的电容C2和串接在并联端的限流电阻R2和启动按钮这一路为启动电路，释放电路包括并在线圈KM二端的谐振电容C3(停止按钮)；

无论是启动还是吸持状态，都将交流电通过整流二极管D1-D4组成的桥式整流器整流成直流电，供给交流接触器的电磁线圈KM，使电磁铁系统可靠吸合，本实用新型的工作原理如下：启动时，交流电源经启动按钮QA及与其串联的并联有电容C2的延时动断接点YD和限流电阻R2，向桥式整流器提供交流电压，从而向线圈KM提供启动所需的直流电压。按下启动按钮QA后，启动过程分为三个阶段：第一阶段为延时动断接点YD分断之前，交流电源电压经限流电阻R2直接供桥式整流器产生启动的高压直流电压，启动电流较大；第二阶段为延时动断接点YD分断后，降压电容C1、泄放电阻R1和串联有限流电阻R2的电容C2相互并联串入交流电源与桥式整流器之间，第三阶段为启动按钮QA分开后，交流电通过阻压电容C1和并联的泄放电阻R1向整流电路供电，图3所示的Fx的吸力特性反映了上述三个阶段的运作情况。该特性曲线在启动吸合过程中，始终保证吸力Fx大于负载反力Ff，即Fx＞Ff，从而保证了一次性启动，而且启动速度较快。

启动电路中限流电阻R2的取值范围可根据线圈KM的直流电阻值Rdc，启动所需的交流视在功率Sqac和电源交流电压Un，按计算式1选择。例如CJ10-10交流接触器，计算结果R2＝-24～110欧姆，则可取为零值； $R2+\mathrm{Rdc}=(0.8~1)\frac{0.9U{n}^2}{\mathrm{Sqac}}$

本实用新型在吸持时，仅有并有泄放电阻R1的电容C1串入交流电源与桥式整流器之间，由于C1＜C2，故交流电源电压通过C1的大幅度降压后为接触器线圈KM提供较低的直流电压，使接触器保持在吸合状态，达到节电，降低线圈温升，消除噪声，延长接触器使用寿命的效果。电容C1的取值范围，可根据线圈KM的交流吸持视在功率Sxac和交流电源电压Un，按计算式2选择。例如CJ10-10交流接触器，计算结果C1＝0.2～0.3微法； $C1=(4~6)\frac{\mathrm{Sxac}}{\mathrm{Un}}$

本实用新型在释放时按下停止按钮TA，利用线圈的储能作用，与其并联的谐振电容C3形成谐振，其谐振电流产生消磁作用，促使衔铁释放，并加快释放速度。对于主触头电流较小的交流接触器，可采用停止按钮接入交流电源回路，而谐振电容C3可以接入，也可不接入，如图2虚线所示。电路中谐振电容C3值可按以下方法确定：第一，在C1确定条件下，以注入电网的电流谐波总量最少确定C3值；第二，根据以上确定的C3值，按线圈KM直流电供给时的吸持电流Ixdc，线圈KM的电感L，计算可能产生的谐振过电压Ug，Ug的近似计算式为式3，Ug应低于线圈KM和电容C3及其电路的允许耐压水平。 $\mathrm{Ug}=\mathrm{Ixdc}\sqrt{\frac{L}{C3}}$

对于大容量的接触器，可在其整流电路的直流线路上串接有停止按钮TA，如图1所示，对于小容量的接触器，可在交流主回路上接停止按钮TA，如图2所示。

本实用新型具有如下优点：

1 所采用的节能电路，电路简单，电子元器件少，成本低廉，可有利于置入交流接触器壳体内，实现一体化，方便制造企业生产保持原交流接触器外形的新型节能型交流接触器，也同样方便用户使用。

2 用直流电供给电磁线圈，比用交流电供给可大幅度降低铁芯损耗和分磁环损耗可节省有功电能90％以上可消除噪声，改善环境，延长机械和主辅触头以及线圈的使用寿命。

3 本实用新型对电网而言为容性负载，对其所带电感负载有无动补偿作用。

4 在电磁铁的衔铁吸动行程内，任何位置吸力均人于负载反力，确保启动一次完成，而且启动速度较快。

5 本实用新型具有促使衔铁释放的谐振电路，不会出现因剩磁而可能发生的拒释现象，并且加快了释放速度。

6 本实用新型无论时启动还是吸持状态，均具有足够大的电磁吸力，能在电源电压降低至85％额定值时，仍能可靠地启动与吸持，保持正常工作，符合有关规定的要求，因而可以避免多台交流接触器同时工作时，因电源电压波动而发生误释放问题。

Claims (4)

1、—种一体化的节能交流接触器，由电磁线圈，电磁铁芯，联动机械装置动静触头，壳体组成，其特征在于：上述的壳体内安有由前置电路和整流电路组成的节能电路，前置电路为两路并联构成，一路为串接在动合接点电路上的降压电容和电容两端并联的泄放电阻，另一路为延时动断接点两端并联的电容和串接在并联端的限流电阻和启动按钮；前置电路接入整流电路的交流端，整流电路的直流端接入上述的电磁线圈。

2、根据权利要求1所述的一体化的节能交流接触器，其特征在于上述的整流电路为桥式整流电路。

3、根据权利要求1或2所述的一体化的节能交流触器，其特征在于上述的整流电路的直流端并联有谐振电容。

4、根据权利要求1或2所述的一体化的节能交流触器，其特征在于上述的整流电路的直流线路上串接有停止按钮。

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