啟動保持靜態轉換的交流電磁鐵裝置的製作方法
2023-06-25 20:08:26
專利名稱：啟動保持靜態轉換的交流電磁鐵裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低壓電器開關。
(二)技術背景交流電磁鐵被大量應用在接觸器、繼電器和電磁閥產品中。以接觸器為例，目前市場上的產品多屬一個線圈的，其主要不足是啟動電流大，保持電流大，耗能大，功率因數低，線圈發熱嚴重，工作中有交流聲，適用電壓範圍窄，易燒毀線圈等。某些型號的產品雖然避免了上述缺點中的某些部分，但又出現了以下一些新的缺點。1、藉助附助接點實現啟動保持轉換的產品，由於火花對接點的損害，其使用壽命及可靠性大打折扣。2、藉助電子調頻、調脈寬電路實現啟動保持轉換的產品，對電網及環境的電磁汙染嚴重。又由於複雜的電子電路在保持狀態下長期處於一種特定的工作狀態，其可靠性、工作壽命都會受到不利影響。3、機械鎖扣方式的產品，由於其操作方式被改變，不能廣泛適用。4、永磁鐵式的產品會受鐵質粉塵及各種可能進入的微小鐵質元件損害而不能正常工作。還有一些新型號的產品存在啟動電流過大、釋放延時太長等缺點。
發明內容本發明的目的在於提供一種能耗低、無噪聲、使用壽命長、使用電壓範圍寬、無電磁汙染、抗幹擾能力強的啟動保持靜態轉換的交流電磁鐵裝置。
本發明的目的是這樣實現的交流電源輸入由二極體D1、D2、D3和D4組成的整流橋，電磁鐵啟動線圈Q1首端接於整流橋直流電壓正極，電磁鐵保持線圈Q2首端接於Q1尾端，Q2尾端經正向串聯的二極體D6接於整流橋交流側的任意一端，Q1上並聯一續流用二極體D7，晶閘管S1的陽極經由二極體D15接於Q1、Q2的公共端，其陰極接於直流負極，電容器C1的一端接直流電源正極，另一端經限流電阻R2、二極體D13、漏電電阻R3接電源負極，R3上並接一個穩壓管W，D13、R3、W的公共點與S1控制極間正向接入二極體D12，Q2尾端與C1、R2公共點之間接入放電電阻R1。
交流電源接通後，經D1-D4整流橋全波整流，整流後的脈動直流電壓加在接於正電源的電容器C1上，電容電流i＝E.Sin(ωt+φ).e-t/RC/R經R2、D13、D12導入晶閘管S1控制極上，使S1導通，電流流經啟動線圈，電磁鐵啟動，經設定的時間後，電容電流降到一定值以下，晶閘管截止，電壓落在線圈Q1、Q2上，總 電流立即減小，電磁鐵進入保持狀態。二極體D7的作用是為Q1續流，保護S1並避免其誤導通。R1的作用是電磁鐵停止工作時給電容C1放電。R1接於Q2下方是為儘可能減少其功耗，即發熱程度，兼有減輕Q2兩端自感反電壓的作用。穩壓管的作用是為了避免電網電壓異常時太大的電容電流衝擊S1控制極。電阻R3的功能是為消除R1上持續 電流對S1的影響。保持狀態取半波電壓是為了在不影響使用性能的條件下，使Q2的加工簡化。本發明的核心部分是定時截止的晶閘管或場效應管開關電路和場效應管線圈續流截止電路。其主要優點是節能90％以上，工作時無噪聲，即使鐵心端面有灰塵也不受影響。使用壽命長，線圈溫升低，對電網及環境無電磁活染，不存在被幹擾問題。它適用電壓範圍寬，啟動、釋放快，電壓低時只會釋放或不啟動而不會抖動，不會燒毀線圈。
圖1-圖3是本發明的三種實施方案的電路結構示意圖。
(五)具體實施方案下面結合附圖舉例對本發明做更詳細的描述實施例一，結合圖1。啟動保持靜態轉換的交流電磁鐵裝置的組成包括由二極體D1、D2、D3和D4組成的整流橋，交流電源輸入整流橋。電磁鐵啟動線圈Q1首端接於整流橋直流電壓正極，電磁鐵保持線圈Q2首端接於Q1尾端，Q2尾端經正向串聯的二極體D6接於整流橋交流側的任意一端，Q1上並聯一續流用二極體D7，晶閘管S1的陽極經由二極體D15接於Q1、Q2的公共端，其陰極接於直流負極，電容器C1的一端接直流電源正極，另一端經限流電阻R2、二極體D13、漏電電阻R3接電源負極，R3上並接一個穩壓管W，D13、R3、W的公共點與S1控制極間正向接入二極體D12，Q2尾端與C1、R2公共點之間接入放電電阻R1。
實施例二，結合圖2。在實施例一的基礎上，晶閘管S1由S1-1、S1-2組成。S1-2的陽極接於S1-1的陽極上。S1-1、S1-2的陰極分別通過二極體D6、D5接於交流電源兩端。D12與S1-1的控制極間同向接有二極體D10。在D12與S1-2控制極間有二極體D11。在D6後面串聯二極體D8、D9。本方案將由S1承擔的直流開關環節改由S1-1、S1-2兩個晶閘管構成的雙半波開關。能使S1-1、S1-2完成啟動任務後更可靠的截止。
實施例三，結合圖3。在實施例二的基礎上，它包括由場效應管SC及R5、R6、D14、C2構成的線圈續流截止電路。SC陽極接於直流正極與D7的公共點。源極接電容器C1的一端與Q1首端的公共點。在交流電源側D1、D3的公共點與直流電源負極之間接入由二極體D14、電阻R5、R6的串聯元件。電阻R6上並聯電容器C2。R5、R6及C2的公共點與SC的柵極短接。本實施例的迴路在外電壓消失時截止兩線圈的續流，從而使電磁鐵返回延時大為減少。
權利要求
1.一種啟動保持靜態轉換的交流電磁鐵裝置，其特徵是交流電源輸入由二極體D1、D2、D3和D4組成的整流橋，電磁鐵啟動線圈Q1首端接於整流橋直流電壓正極，電磁鐵保持線圈Q2首端接於Q1尾端，Q2尾端經正向串聯的二極體D6接於整流橋交流側的任意一端，Q1上並聯一續流用二極體D7，晶閘管S1的陽極經由二極體D15接於Q1、Q2的公共端，其陰極接於直流負極，電容器C1的一端接直流電源正極，另一端經限流電阻R2、二極體D13、漏電電阻R3接電源負極，R3上並接一個穩壓管W，D13、R3、W的公共點與S1控制極間正向接入二極體D12，Q2尾端與C1、R2公共點之間接入放電電阻R1。
2.根據權利要求1所述的啟動保持靜態轉換的交流電磁鐵裝置，其特徵是所述的晶閘管S1由S1-1、S1-2組成，S1-2的陽極接於S1-1的陽極上，S1-1、S1-2的陰極分別通過二極體D6、D5接於交流電源兩端，D12與S1-1的控制極間同向接有二極體D10，在D12與S1-2控制極間有二極體D11，在D6後面串聯二極體D8、D9。
3.根據權利要求2所述的啟動保持靜態轉換的交流電磁鐵裝置，其特徵是它包括由場效應管SC及R5、R6、D14、C2構成的線圈續流截止電路，SC陽極接於直流正極與D7的公共點，源極接電容器Cl的一端與Q1首端的公共點，在交流電源側D1、D3的公共點與直流電源負極之間接入由二極體D14、電阻R5、R6的串聯元件，電阻R6上並聯電容器C2，R5、R6及C2的公共點與SC的柵極短接。
全文摘要
本發明涉及的是一種啟動保持靜態轉換的交流電磁鐵裝置。它包括整流橋，電磁鐵啟動線圈Q1首端接於整流橋直流電壓正極，Q2首端接於Q1尾端，Q2尾端經D6接於整流橋交流側的任意一端，Q1上並聯D7，S1的陽極經D15接於Q1、Q2的公共端，其陰極接於直流負極，C1的一端接直流電源正極，另一端經R2、D13、R3接電源負極，R3上並接一個穩壓管W，D13、R3、W的公共點與S1控制極間正向接入D12，Q2尾端與C1、R2公共點之間接入C1。具有能耗低、無噪聲、使用壽命長、使用電壓範圍寬、無電磁汙染、抗幹擾能力強等優點。
文檔編號H01H47/02GK1538479SQ0311151
公開日2004年10月20日 申請日期2003年4月17日 優先權日2003年4月17日
發明者劉西元, 柳喜和 申請人:哈爾濱歐安特電氣高新技術有限公司