儲能式節能交流接觸器的製作方法
2023-05-06 13:06:01
專利名稱：儲能式節能交流接觸器的製作方法
技術領域：
發明涉及一種接觸器，尤其是一種儲能式節能交流接觸器。
背景技術：
接觸器(Contactor)狹義上是指能頻繁關合、承載和開斷正常電流及規定的過載電流的開斷和關合裝置。它應用於電力、配電與用電。接觸器廣義上是指工業電中利用線圈流過電流產生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器，接觸器由電磁系統(動鐵芯，靜鐵芯，電磁線圈)觸頭系統(常開觸頭和常閉觸頭)和滅弧裝置組成。目前市面上出現眾多的，五花八門的節能型交流接觸器，儘管節能效果達到90-95%的水平，但都仍然落在國家標準(GB21518-2008) 二級能耗範疇。雖然鎖扣式(磁保 持)、永磁式，節能效果較好，仍存在致命缺點，斷電時不能釋放、控制迴路不能長時間通電，因此使用環境受到很大限制。因為接觸器的原理，是當接觸器線圈通電後，線圈電流會產生磁場，產生的磁場使鐵芯產生電磁吸力吸引動鐵芯，並帶動交流接觸器的觸點動作，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，兩者是聯動的；當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點復原，常開觸點斷開，常閉觸點閉合，但是通常節能接觸器，存在一個問題，就是當鐵芯磁化後，要保持鐵芯的磁性，就需要繼續提供電流，節能效果會削弱很多，而採用磁保持的方式，釋放觸點時需加電源，一旦斷電就無法釋放，給接觸器的運行帶來事故隱患。
發明內容
發明的目的在於，提供一種安全穩定、節能效果好的儲能式交流接觸器。發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種儲能式交流接觸器，包括電磁系統，電磁系統包括鐵芯、線圈，還包括控制系統、電源檢測模塊、儲能電容，所述的線圈為勵磁線圈，控制系統包括微控制器、電源控制器、儲能電容控制器，電源檢測模塊的輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的輸出端分別與電源控制器、儲能電容控制器連接，電源控制器的輸出端與勵磁線圈連接，儲能電容控制器與儲能電容連接，儲能電容控制器的輸出端與勵磁線圈連接。發明的進一步設置為電源控制器包括控制勵磁線圈吸合的吸合電路，吸合電路由可控矽與二極體串聯構成，二極體的正極與可控矽連接，二極體的負極與勵磁線圈連接。發明的進一步設置為儲能控制器包括控制勵磁線圈釋放的釋放電路，釋放電路由MOS管、二極體、電阻串聯構成，二極體正極分別與MOS管、儲能電容連接，二極體負極與電阻連接。發明的進一步設置為電源檢測模塊包括信號採樣電路，採樣電路包括二極體、電阻、穩壓管、電容，穩壓管、電容並聯構成的並聯電路與電阻、二極體串聯。上述結構採用智能控制系統組合，電源檢測模塊檢測電源的情況，是通路或斷路，電源檢測模塊將檢測信號傳輸至微控制器，如果是通路，微控制器控制將信號傳輸至電源控制器，電源控制器對勵磁線圈充電，從而磁化鐵芯，吸合觸點，吸合後停止供電，利用鐵芯的剩磁保持吸合狀態，同時電源經R9. D6整流後給儲能電容ClO充電，吸合後電源控制器斷電，儲能電容充滿後停止充電，一旦電源檢測模塊檢測到斷電信號，微控制器將信號傳輸至儲能電容控制器，儲能電容控制器控制儲能電容放電，對勵磁線圈進行反向充電，產生反向磁場，利用反向磁場對鐵芯進行消磁處理，從而釋放觸點，由於在整個過程中，只需要在吸合的時候充一次電，其餘的時間都無需充電，避免電能消耗，因此可以達到很好節能效果，這種採用嵌入式微控制器的控制糸統，由軟體控制執行，避免了鐵芯對於接觸器執行的不穩定影響，可以保證接觸器及時釋放和吸合，保證鐵芯磁化和消磁過程穩定，接觸器運行時，穩定可靠。
圖I為本實施例的原理框圖；圖2為本實施例的具體電路圖。
具體實施例方式參考圖I可知，電源檢測模塊的輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的輸出端分別與電源控制器、儲能電容控制器連接，電源控制器的輸出端與勵磁線圈連接，儲能電容控制器與儲能電容連接，儲能電容控制器的輸出端與勵磁線圈連接，當通電時電源控制器控制勵磁線圈充電吸合的同時，儲能電容控制器控制儲能電容充電，勵磁線圈吸合後，停止供電，靠剩磁保持吸合狀態，當斷電時，儲能電容對勵磁線圈進行消磁處理，從而達到釋放的目的，整個過程中，只消耗一點點電能，節能效果非常明顯。結合圖2可知，電源輸入經過保險絲FU，輸入端連接電容Cl和壓敏電阻Rl I，經過由電感LI和電容C3、C4組成的共模濾波電路，分成兩路
一路為電源部分，線路經過由電阻R2和電容C2組成的降壓電路，再由整流橋Dl整流，輸出直流經電容C5、C6濾波，再由穩壓管D2穩壓，輸出正端電源經由電阻R3，和電容C7、C8濾波,然後供給微控制器Ul。正端接微控制器Ul的I腳,負端接8腳。另一路為信號採樣部分，線路經過二極體D3半波整流，再由電阻R4、穩壓管D4和電容C9組成的濾波、限幅電路，經過電阻R5再到三極體Ql的基極，Ql發射極對地，Ql通過輸入採樣信號輸出電平控制微控制器Ul的3腳高低變化。信號採樣部分作為電源檢測模塊。微控制器Ul的I腳接正電源，8腳接地。微控制器Ul的3腳、2腳和7腳分別連接上拉電阻R6、R14和R7到微控制器Ul的I腳正電源。微控制器Ul檢測其3腳輸入的採樣信號，對2腳和7腳分別輸出控制吸合電路和釋放電路。吸合電路經由可控矽Q2、二極體D5串聯組成。微控制器Ul收到電源開通信號，其7腳輸出低電平有效，經過光耦U2和電阻RlO控制可控矽Q2開通，使交流接觸器吸合。待交流接觸器吸合後微控制器Ul的7腳輸出翻轉為高電平使可控矽Q2關斷。R8連U2正端和正電源連接，R8起限流作用，二極體D5負端連接勵磁線圈。釋放電路由MOS管Q3、二極體D6、電阻R9組成，二極體D6正極分別與MOS管Q3、儲能電容ClO連接，二極體D6負極與電阻R9連接。當光耦可控矽U3開通時Q3的G、S腳並聯電阻Rll和電阻R12構成分壓電路。電源輸入交流接觸器吸合的同時，電源經電阻R9接二極體D6負端給電容ClO充電儲能。R13連U3正端和正電源連接，R13起限流作用。當微控制器Ul收到電源關斷信號時，其2腳輸出低電平有效，經過R13通過光耦U3和電阻R12控制MOS管Q3開通，儲能電容ClO放電給勵磁線圈消磁，使交流接觸器釋放。·
權利要求
1.一種儲能式節能交流接觸器，包括電磁系統，電磁系統包括鐵芯、線圈，其特徵在於還包括控制系統、電源檢測模塊、儲能電容，所述的線圈為勵磁線圈，控制系統包括微控制器、電源控制器、儲能電容控制器，電源檢測模塊的輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的輸出端分別與電源控制器、儲能電容控制器連接，電源控制器的輸出端與勵磁線圈連接，儲能電容控制器與儲能電容連接，儲能電容控制器的輸出端與勵磁線圈連接。
2.按照權利要求I所述的儲能式節能交流接觸器，其特徵在於電源控制器包括控制勵磁線圈吸合的吸合電路，吸合電路由可控矽與二極體串聯構成，二極體的正極與可控矽連接，二極體的負極與勵磁線圈連接。
3.按照權利要求I或2所述的儲能式節能交流接觸器，其特徵在於儲能控制器包括控制勵磁線圈釋放的釋放電路，釋放電路由MOS管、二極體、電阻串聯構成，二極體正極分別與MOS管、儲能電容連接，二極體負極與電阻連接。
4.按照權利要求I或2所述的儲能式節能交流接觸器，其特徵在於電源檢測模塊包括信號採樣電路，採樣電路包括二極體、電阻、穩壓管、電容，穩壓管、電容並聯構成的並聯電路與電阻、二極體串聯。
5.按照權利要求3所述的儲能式節能交流接觸器，其特徵在於電源檢測模塊包括信號米樣電路，米樣電路包括二極體、電阻、穩壓管、電容，穩壓管、電容並聯構成的並聯電路與電阻、二極體串聯。
全文摘要
本發明涉及一種接觸器，尤其是一種儲能式節能交流接觸器。包括電磁系統，電磁系統包括鐵芯、線圈，電源檢測模塊的輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的輸出端分別與電源控制器、儲能電容控制器連接，電源控制器的輸出端與勵磁線圈連接，儲能電容控制器與儲能電容連接，儲能電容控制器的輸出端與勵磁線圈連接。上述結構當通電時電源控制器控制勵磁線圈充電吸合的同時，儲能電容控制器控制儲能電容充電，勵磁線圈吸合後，停止供電，靠剩磁保持吸合狀態，當斷電時，儲能電容對勵磁線圈進行消磁處理，從而達到釋放的目的，整個過程中，只消耗一點點電能，節能效果非常明顯。
文檔編號H01H47/02GK102842461SQ20121028707
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者金則堅 申請人:華通機電股份有限公司