斷電吸持型永磁式接觸器的製作方法

2023-07-05 21:58:51

專利名稱：斷電吸持型永磁式接觸器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電路開關控制器，特別是一種永磁式接觸器。
背景技術：
永磁式接觸器是一種電路開關控制裝置，在磁軛構成的殼架中安裝永磁體和電磁線圈，線圈中安置了可在兩個穩定位置間運動的銜鐵，通過脈衝勵磁電路在電磁線圈上產生正、反電脈衝，進而分別產生與永久磁鐵同向或反向的磁場，使銜鐵在兩個穩定位置間運動，從而帶動執行構件實現所需的電路分、合控制。然而，現有的永磁式接觸器達到的功能僅僅是在通電的情況下吸持銜鐵，從而實現所在電路的合閘；在斷電的情況下推開銜鐵， 從而實現所在電路的分閘。當設備需要長期合閘的時候，如觸電保安配套系統，若出現停電等突發狀況，設備將失去原本的安全功效；而且一直使設備保持在通電的狀態，浪費能源， 成本增加。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於，克服現有技術的永磁式接觸器無法應對突發狀況的缺陷，提供一種能在完全斷電的情況下可靠地吸持銜鐵，實現所在電路合間的永磁式接觸器。為了達到上述目的，本發明採用的技術方案為
斷電吸持型永磁式接觸器，包括磁軛外殼、安裝在磁軛外殼中的電磁線圈、活動插套在電磁線圈中的銜鐵、固定在磁軛外殼中的永磁體以及脈衝勵磁電路；其中脈衝勵磁電路包括整流電路、第一壓敏電阻觸發電路、第二壓敏電阻取樣電路、三極體放大電路、可控矽正反向勵磁迴路以及線圈電容串聯充放電電路，其中第二壓敏電阻的標定電壓小於第一壓敏電阻；整流電路的輸出接觸發電路，觸發電路跨接在正向勵磁可控矽的正極和觸發極之間， 所述正向勵磁可控矽的輸出接充放電電路的電磁線圈和電容以構成正向勵磁迴路；整流電路的輸出還接取樣電路，取樣電路的輸出接三極體放大電路的基極，三極體放大電路跨接在反向勵磁可控矽的負極和觸發極之間，所述反向勵磁可控矽的輸出接充放電電路的電容和電磁線圈以構成反向勵磁迴路；其特徵在於反向勵磁迴路對電磁線圈勵磁產生的磁場使銜鐵與永磁體互相吸引。作為一種優選方式，所述線圈電容串聯充放電電路包括線圈以及與線圈串聯在一起的並聯電容。作為對上述優選的改進，在反向勵磁可控矽的負極和觸發極之間接有反向偏壓二極體。作為另一種優選方式，在反向勵磁可控矽的正極和線圈之間接有開關。採用上述技術方案，本發明相對於現有技術達到了如下有益效果
通過取樣電路和三極體放大電路的控制，使得正向勵磁迴路和反向勵磁迴路不會同時導通，保證了通電時是穩定的正向勵磁效果，斷電時是穩定的反向勵磁效果；同時將反向勵磁迴路對電磁線圈勵磁產生的磁場與永磁體的磁場反向以使銜鐵與永磁體互相吸引，可以實現斷電時的吸持效果；將線圈電容串聯充放電電路中的電容設置為並聯電容，可以增加放電時的電容量，讓斷電時的反向勵磁效果更佳穩定；在反向勵磁可控矽的負極和觸發極之間接有反向偏壓二極體，可以吸收分、合閘時候產生的反衝電壓；在反向勵磁可控矽的正極和線圈之間接有開關，當正常使用接觸器時，可以閉合開關，以實現一個完整的通路，當需要對設備進行檢修時，可以開合開關，以確保檢修時接觸器是開閘的狀態，確保安全性。


圖1是本發明永磁式接觸器的優選實施方式的脈衝勵磁電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖與實施方式對本發明做進一步的說明。圖1顯示的是本發明永磁式接觸器的優選實施方式的脈衝勵磁電路原理圖。如圖所示，脈衝勵磁電路包括由4隻二極體D1-D4組成的整流電路，與整流電路的輸出相連的有第一壓敏電阻YRl和限流電阻R13串聯構成的觸發電路、第二壓敏電阻YR2、二極體D9以及限流電阻R14構成的取樣電路以及正向勵磁可控矽DG1，其中第二壓敏電阻YR2的標定電壓小於第一壓敏電阻YRl ；整流電路的輸出接正向勵磁可控矽DGl的負極，觸發電路跨接在正向勵磁可控矽DGl的正極和觸發極之間；所述正向勵磁可控矽DGl的輸出接電磁線圈 L和與電磁線圈L串聯的並聯電容，從而構成正向勵磁迴路；取樣電路的輸出接三極體放大電路Ql的基極，三極體放大電路跨接在反向勵磁可控矽DG2的負極和觸發極之間，反向勵磁可控矽DG2的輸出接並聯電容C4、C5和電磁線圈以構成反向勵磁迴路。銜鐵本身無任何磁性，在不工作的時候，脈衝勵磁電路中無電流，因而銜鐵不會被永磁體吸持或排斥；工作時，脈衝勵磁電路對電磁線圈L施加勵磁電流，因而在活動插套在電磁線圈L中的銜鐵中會有磁場，從而銜鐵上會產生磁極，與銜鐵磁極正對著的永磁體便會吸持或排斥銜鐵。事先設定永磁體的N極正對銜鐵的磁極。對脈衝勵磁電路通電，當控制電壓高於預訂值時，YRl被擊穿，觸發電流流經A點一二極體D5 —限流電阻R13 —壓敏電阻YRl — 正向勵磁可控矽DGl的觸發極，使得正向勵磁可控矽DGl導通，隨後電流從正向勵磁可控矽 DGl的輸出一線圈L —電容C4，C5的正極，當線圈L中有電流通過時，電流對線圈L勵磁。 事先設定的線圈L的排布使得銜鐵的N極正對永磁體的N極，因而銜鐵與永磁體相互排斥， 使接觸器處於分閘狀態。此後可控矽DGl因電容C4、C5充滿電而快速截止。同時由於壓敏電阻YR2的標定電壓小於壓敏電阻YR1，因而YR2同樣被擊穿，電流通過三極體Q1，從而保證反向勵磁可控矽DG2也截止。因而在保持電路供電的情況下，接觸器始終處於分間狀態。當控制電壓斷電時，三極體Ql截止，儲存在電容C4、C5中的電能流經電阻R9、R10， 流向反向勵磁可控矽DG2的觸發極，使得可控矽DG2導通；從而電流由電容C4、C5的正極一線圈L — 二極體D7 — 二極體D8 —開關K —反向勵磁可控矽DG2 —電容C4、C5的負極，由此形成的反向勵磁迴路改變了線圈L中的電流方向，使得銜鐵的S極正對永磁體的N極，因而銜鐵與永磁體互相吸引，使接觸器處於合閘的狀態。因而在斷電的情況下，脈衝勵磁電路中僅有反向勵磁迴路是通路，在充放電電容的作用下可以保證反向勵磁迴路中有足夠的電流以對電磁線圈進行勵磁，從而使得銜鐵與永磁體保持在吸持的狀態，接觸器也保持在合閘的狀態。可以在反向勵磁可控矽的負極和觸發極之間接有反向偏壓二極體D10，用來吸收分、合閘時候脈衝勵磁電路中產生的反衝電壓。可以在正向勵磁可控矽DGl的負極和觸發極之間接二極體D6、D7，因此在反向勵磁時，可以進一步保證正向勵磁可控矽DGl的截止。可以在整流電路的輸出端與第一壓敏電阻觸發電路之間接二極體，在反向勵磁時，確保電流都流經反向勵磁可控矽DG2以減少能耗，保證反向勵磁的穩定性。當需要對設備進行檢修時，出於安全的考慮，需要使接觸器處於分閘的狀態。在反向勵磁可控矽DG2的正極和線圈L之間設置開關，閉合開關K時，反向勵磁迴路是一個完整的通路，可以正常使用接觸器；當需要對設備進行檢修時，可以開合開關K，以確保接觸器是開閘的狀態，便可以保障檢修時的安全。本實施方式的永磁式接觸器，當給線圈通電時，接觸器可分開；當在完全斷電的情況下，接觸器可以可靠地吸持在一起，此時線圈的功耗為零，可靠性高，穩定性好。上面結合附圖與具體實施方式
對本發明做了詳盡的說明，但本發明並不限於此， 任何本技術領域的技術人員在所具備的知識範圍內，在不違背本發明宗旨的前提下，可以做出各種變形和修改。
權利要求
1.斷電吸持型永磁式接觸器，包括磁軛外殼、安裝在磁軛外殼中的電磁線圈、活動插套在電磁線圈中的銜鐵、固定在磁軛外殼中的永磁體以及脈衝勵磁電路；其中脈衝勵磁電路包括整流電路、第一壓敏電阻觸發電路、第二壓敏電阻取樣電路、三極體放大電路、可控矽正反向勵磁迴路以及線圈電容串聯充放電電路，其中第二壓敏電阻的標定電壓小於第一壓敏電阻；整流電路的輸出接觸發電路，觸發電路跨接在正向勵磁可控矽的正極和觸發極之間，所述正向勵磁可控矽的輸出接充放電電路的電磁線圈和電容以構成正向勵磁迴路；整流電路的輸出還接取樣電路，取樣電路的輸出接三極體放大電路的基極，三極體放大電路跨接在反向勵磁可控矽的負極和觸發極之間，所述反向勵磁可控矽的輸出接充放電電路的電容和電磁線圈以構成反向勵磁迴路；其特徵在於反向勵磁迴路對電磁線圈勵磁產生的磁場使銜鐵與永磁體互相吸引。
2.根據權利要求1所述的斷電吸持型永磁式接觸器，其特徵在於所述線圈電容串聯充放電電路包括線圈以及與線圈串聯在一起的並聯電容。
3.根據權利要求2所述的斷電吸持型永磁式接觸器，其特徵在於在反向勵磁可控矽的負極和觸發極之間接有反向偏壓二極體。
4.根據權利要求1所述的斷電吸持型永磁式接觸器，其特徵在於在整流電路的輸出端和第一壓敏電阻觸發電路之間接有二極體。
5.根據權利要求1-4任一項所述的斷電吸持型永磁式接觸器，其特徵在於在反向勵磁可控矽的正極和線圈之間接有開關。
全文摘要
本發明公開了一種斷電吸持型永磁式接觸器，包括磁軛外殼、安裝在磁軛外殼中的電磁線圈、活動插套在電磁線圈中的銜鐵、固定在磁軛外殼中的永磁體以及脈衝勵磁電路；其中脈衝勵磁電路包括通電時是通路的正向勵磁迴路、充放電電路以及斷電時是通路的反向勵磁迴路；其中反向勵磁迴路對電磁線圈勵磁產生的磁場可以使銜鐵與永磁體互相吸引。採用這樣的結構的永磁式接觸器保證了在斷電時反向勵磁迴路可以對電磁線圈進行反向勵磁，從而使得銜鐵可以與永磁體互相吸引，實現了斷電吸持，提高了永磁式接觸器的可靠性，穩定性，適用於需要接觸器長期吸合的工作場所。
文檔編號H01H51/01GK102280309SQ20111014885
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者吳紀福, 張春榮, 蔣力 申請人:江蘇中金電器設備有限公司