可完全分斷的無弧接觸器的製作方法
2023-04-24 18:59:26 3
專利名稱：可完全分斷的無弧接觸器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於接通或分斷電動機及其它負載主電路的交、直流控制電器，特別是一種可完全分斷的無弧接觸器。
現有文獻《第33屆繼電器文集》(1985年)第12－1頁記載的可自動滅弧的接觸器，其結構是在主觸頭上並接有雙向可控矽，利用接觸器上與主觸頭聯動的輔助觸頭，通過與其串接的電阻對雙向可控矽進行觸發。當接觸器閉合時，輔助觸頭則先閉合，觸發雙向可控矽先導通後，主觸頭閉合。接觸器斷開時，主觸頭則先斷開，這時輔助觸頭得到觸發信號，使得雙向可控矽導通。這樣，主觸頭在斷開過程中，主觸頭兩端電壓不致上升很高，因而實現了自動滅弧。其不足之處在於，不論接觸器是處在閉合還是斷開狀態，雙向可控矽均是並接在接觸器觸頭的兩端。所以，分斷時接觸器不但不能從電氣上將負載完全切斷，還會因負載電壓的突變等幹擾因素造成雙向可控矽的誤觸發、擊穿等，因而這類接觸器的可靠性不高。此外，因起滅弧作用的雙向可控矽都是短時工作，出於對接觸器體積的考慮而未加散熱片。但隨著主觸頭接觸電阻的增大，會使雙向可控矽誤導通而長時工作，導致其燒毀。
本實用新型的目的在於針對上述現有普通電磁式交、直流接觸器工作時觸頭溫升高、電弧大、腐蝕嚴重，壽命短的缺點，避免上述現有技術中的不足之處，而提供一種能從電氣上完全分斷負載，有效地保護半導體開關器件的高可靠性、長壽命，可在閉合和斷開時自動對觸頭滅弧的可完全分斷的無弧接觸器。
本實用新型的技術解決方案是在由主觸頭及其兩端並接的半導體開關器件、線圈等組成的接觸器中，在其輸入控制級的「＋」、「－」端並接貯能電容和輔助繼電器線圈的串聯迴路。輔助繼電器的觸頭串接在半導體開關器件的迴路中，利用繼電器較接觸器起動功率小，靈敏度高的特點，使輔助繼電器中串接在半導體開關器件迴路的觸頭在主觸頭的動作(閉合動作／斷開動作)前開始，到主觸頭動作結束後為止的這段時間內閉合，輔助繼電器中的觸頭是在半導體開關器件導通前或關斷後閉合或斷開，因此該觸頭在閉合和斷開動作時不帶負載。當主觸頭處於穩定狀態時(閉合狀態／斷開狀態)，輔助繼電器中的觸頭從電氣上斷開並聯在主觸頭兩端的半導體開關器件，從而達到保護半導體開關器件，提高穩定性的目的。本實用新型可以用於具有多路觸頭的接觸器，這時，應使用一個多路輔助繼電器或是多個輔助繼電器。
本實用新型相比現有技術具有如下優點1、在接觸器斷開時，可將並聯在接觸器主觸頭上起滅弧作用的半導體開關器件從電氣上與主觸頭分離開，因而防止了滅弧半導體器件的誤觸發、擊穿等缺點，提高了可靠性和使用的安全性。
2、接觸器穩定閉合時，同樣可以將該半導體開關器件從電氣上與主觸頭分離開，因此，該半導體開關器件不會長期工作，所以可不加散熱片，使得整個接觸器的體積減小。
3、參與滅弧作用的輔助觸頭在閉合／斷開時不帶負載，因而其壽命接近其機械壽命。
4、由於接觸器在閉合和斷開時的電弧得到了有效控制，所以可使接觸器的壽命較普通接觸器的壽命提高兩個數量級。
5、該接觸器在使用時，其外部聯線與普通接觸器完全相同。
附圖的圖面說明如下
圖1為本實用新型的整體結構線路圖，其中由虛線框起來的部分為整個滅弧系統。
圖2為本實用新型將半導體開關器件SS換為雙向可控矽T，構成分斷交流負載的線路圖。
圖3為本實用新型將半導體開關器件SS換為直流固態繼電器SSR，構成分斷直流負載的線路圖。
本實用新型
以下結合附圖及其實施例作進一步的詳述使用輔助繼電器中的一對觸頭a3觸發半導體開關器件，另一對輔助繼電器觸頭a2串接在半導體開關器件迴路中。a2和a3可以是同一個輔助繼電器中的聯動觸頭，也可以是兩個獨立輔助繼電器中的觸頭。a2和a3之間應滿足a2較a3先閉合，a3較a2先斷開。當負載為交流時，a2和a3之間的時間差至少應為1／2f秒，其中f為負載的交變頻率。該技術方案的優點在於，對原有接觸器不作改動加裝滅弧裝置。
本實用新型還可以是用與主觸頭聯動的輔助觸頭來觸發半導體開關器件。a1、a2、a3的關係是a3較a1先閉合，a1較a3先斷開，a2較a3先閉合，a3較a2先斷開，負載為交流時，a2和a3之間的時間差至少應為1／2f秒，其中f為負載交變頻率。該方案的優點在於使a3和a1之間的時間差受控制電壓波動的影響小，有利於對半導體開關器件的保護。
上述的接觸器的原理如下即利用控制開關接通和斷開時貯能電容的充放電啟動輔助繼電器，使其觸頭在半導體開關器件完成對接觸器主觸頭的滅弧任務後，將其從負載迴路中斷開。
本實用新型的技術實施方案還可以是在現有普通交直流接觸器的輸入端，即線圈XQ1兩端加裝一個由輔助繼電器(輔助繼電器可以是幹簧管繼電器等小型高靈敏度繼電器)線圈XQ0與貯能電容CO相串聯的支路，將該支路並聯在XQ1的兩端。在該接觸器的輸出部分，即主觸頭a1兩端並接一個由半導體開關器件SS和串在SS輸出迴路中輔助繼電器中的觸頭a2組成的串聯迴路，輔助觸頭a3，限流電阻R1組成SS的觸發電路。整個滅弧系統在圖中用虛線框起來。該電路的具體工作過程為(1)負載為交流時圖3中的SS由雙向可控矽T代替，當開關K閉合時，電容CO充電，同時使輔助繼電器中的a2閉合，輔助繼電器中的a3經大於1／2f秒(f為負載交變頻率)的時間差閉合，由於a3閉合，雙向可控矽T得到觸發並導通，使a1兩端電壓下降，這時a1開始閉合，從而達到無弧閉合，當CO充電結束，輔助繼電器中的a3先斷開，經小於1／2f秒的時間，T關斷，經大於1／2f秒的時間差，a2斷開。當開關K斷開時，電容CO、線圈XQ1經由CO、XQO、XQ1組成的迴路放電，使得輔助繼電器中的a2、a3再次先後閉合，這時a1開始斷開，並在雙向可控矽T的觸發端產生電壓，觸發T快速導通，以降低a1兩端電壓，這樣就實現了a1的無弧斷開。當CO放電即將結束時，a3先斷開，經小於1／2f秒，T關斷，經大於1／2f秒的時間差，a2斷開。(2)當輔助觸頭選用與接觸器主觸頭a1聯動的輔助觸頭a3時，a3應較a1先閉合，a1較a3先斷開，a2應較a3先閉合，a3較a2先斷開。負載為交流時，a2和a3之間的時間差至少應為1／2f秒。(3)負載為直流時，可使用直流固態繼電器SSR代替負載為交流時使用的雙向可控矽T。輔助觸頭a3經限流電阻串入固態繼電器SSR的輸入迴路，a2串入SSR的輸出迴路。其工作過程與本技術實施方案(1)、(2)項的工作過程相似，區別在於a2和a3之間的時間差可以取較小的值。(4)當接觸器為多路時，其每路的工作過程與本技術實施方案(1)、(2)、(3)項的工作過程相同。可用於接通或分斷電動機及其它負載主電路的交、直流控制電器。
權利要求1.一種用於接通或分斷電動機及其它負載主電路的交、直流控制電器，特別是一種可完全分斷的無弧接觸器，由普通交直流接觸器、線圈、電容、繼電器組成，其特徵在於，在現有普通交、直流接觸器的輸入端，即線圈XQ1兩端加裝一個由輔助繼電器(輔助繼電器可以是幹簧管繼電器等小型高靈敏度繼電器)線圈XQ0與貯能電容C0相串聯的支路，將該支路並聯在XQ1兩端，在該接觸器的輸出部分，即主觸頭a1兩端並接一個由半導體開關器件SS和串在SS輸出迴路中輔助繼電器中的觸頭a2組成的串聯迴路，輔助觸頭a3、限流電阻R1組成SS的觸發電路，負載為交流時，半導體開關器件SS可由雙向可控矽T代替。負載為直流時，可使用直流固態繼電器SSR代替負載為交流時使用的雙向可控矽T。
專利摘要一種可完全分斷的無弧接觸器，解決了現有技術切斷不徹底，造成滅弧半導體開關器件的誤觸發、擊穿，可靠性不高，甚至誤導通而長期工作，燒毀雙向可控矽的不足。其特徵是線圈XQ
文檔編號H01H9/30GK2159061SQ93213738
公開日1994年3月16日 申請日期1993年5月19日 優先權日1993年5月19日
發明者崔子南 申請人:崔子南