專利名稱：一種微功耗無弧開關(guān)及控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是電源開關(guān)和控制開關(guān)的電路，尤其是一種微功耗無弧開關(guān)及控制電路。
本方案是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的微功耗無弧開關(guān)主要包括有內(nèi)腔為真空的圓柱形絕緣開關(guān)殼體，在開關(guān)殼體上有上電極和下電極，在開關(guān)殼體內(nèi)裝有水銀，，本方案的特點(diǎn)是在所述的開關(guān)殼體內(nèi)有一個活動電極，該活動電極的下端插入在水銀內(nèi)，活動電極在水銀面的上端固定有內(nèi)磁鐵，與內(nèi)磁鐵對應(yīng)的開關(guān)殼體外壁有外磁鐵，所述的外磁鐵可沿開關(guān)殼體外壁上下移動，并固定在外磁鐵固定框內(nèi)，外磁鐵固定框與一外磁鐵推拉架固定連接，在外磁鐵推拉架的底端面固定連接有電磁鐵推拉桿，該電磁鐵推拉桿又與電磁鐵殼體內(nèi)的電磁鐵鐵芯固定連接，電磁鐵鐵芯周圍與電磁鐵鐵芯同軸在電磁鐵殼體內(nèi)的上部有開關(guān)合控制線圈L2，與電磁鐵鐵芯同軸在電磁鐵殼體內(nèi)的下部有開關(guān)斷控制線圈L3。本方案的具體特點(diǎn)還有，所述的內(nèi)磁鐵是一個環(huán)形的磁環(huán)。所述的外磁鐵也是一個環(huán)形的磁環(huán)。所述的活動電極在水銀面的上端還固定有導(dǎo)向滑塊。所述的外磁鐵推拉架的底端內(nèi)面還固定連接有吸合磁鐵并與定位磁鐵對應(yīng)。
本方案的微功耗無弧開關(guān)用控制電路是，在單相輸入的相線A輸入端串接一個雙向可控硅SG1，同時經(jīng)電阻R1串接兩并聯(lián)的干簧管GK1、GK2后接SG1的控制端，SG1的輸出與零線間并接有變壓器B的初級和整流橋Z2，變壓器B的次級輸出接一個12V的整流橋Z1，Z1輸出的12V正端和12V負(fù)端之間，并接有電容C1、電阻R2、可控硅BG1與串聯(lián)的電阻R4和開關(guān)線圈L1與串聯(lián)的可控硅BG2，可控硅BG1的負(fù)端又經(jīng)串聯(lián)的電阻R3和電容C2接12V負(fù)端，R3和C2的接點(diǎn)與可控硅BG2的控制端連接；所述整流橋Z2的輸出，負(fù)端接地，正端串接兩個二極管D1、D2后接12V負(fù)端，與兩二極管D1、D2并聯(lián)有一個電位器W，其W動點(diǎn)經(jīng)干簧管GK3接可控硅BG1的控制端，在12V負(fù)端與地之間并聯(lián)有電阻R6、電容C3、開關(guān)合控制線圈L2與串接的可控硅BG3和開關(guān)斷控制線圈L3與串接的可控硅BG4，開關(guān)合控制線圈L2與可控硅BG3的接點(diǎn)經(jīng)電阻R5串接干簧管GK5接可控硅BG3的控制端，開關(guān)斷控制線圈L3與可控硅BG4的接點(diǎn)經(jīng)電阻R7串接干簧管GK4接可控硅BG4的控制端，開關(guān)線圈L1與干簧管GK4在安裝的位置上相鄰；另外，還有開關(guān)斷磁鐵按鈕T1控制干簧管GK1和GK3的通斷，開關(guān)通磁鐵按鈕T2控制干簧管GK2和GK5的通斷。開關(guān)斷磁鐵按鈕T1控制干簧管GK1和GK3的通斷的順序是先接通干簧管GK1后接通干簧管GK3。開關(guān)通磁鐵按鈕T2控制干簧管GK2和GK5的通斷的順序是先接通干簧管GK2后接通干簧管GK5。
本方案的有益效果可根據(jù)對上述方案的敘述得知，由于該方案中，在開關(guān)殼體內(nèi)有一個活動電極，該活動電極的下端插入在水銀內(nèi)，活動電極在水銀面的上端固定有內(nèi)磁鐵，與內(nèi)磁鐵對應(yīng)的開關(guān)殼體外壁有外磁鐵，所述的外磁鐵可沿開關(guān)殼體外壁上下移動，這一結(jié)構(gòu)，當(dāng)外磁鐵上、下移動時，必然將吸引內(nèi)磁鐵隨著上、下移動，內(nèi)磁鐵的移動就將帶動活動電極移動，活動電極向上移動時，就會與上電極接觸，而活動電極又通過水銀與下電極電連接，這樣上電極就會與下電極接通，使開關(guān)合閘接通供電電路；活動電極向下移動時，就會與上電極斷開，使開關(guān)斷閘停止供電，因此，外磁鐵的移動，就可控制開關(guān)的通斷。外磁鐵又是固定在外磁鐵推拉架上，外磁鐵推拉架通過電磁鐵推拉桿與電磁鐵鐵芯連接，電磁鐵鐵芯又在開關(guān)合控制線圈L2和開關(guān)斷控制線圈L3的控制下移動，當(dāng)開關(guān)合控制線圈L2有電時，電磁鐵鐵芯向上移動，推動外磁鐵推拉架帶動外磁鐵向上移動，外磁鐵向上移動吸引內(nèi)磁鐵也向上移動，將開關(guān)接通；當(dāng)開關(guān)斷控制線圈L3有電時，電磁鐵將向下移動，帶動外磁鐵推拉架和外磁鐵向下移動，外磁鐵向下移動吸引內(nèi)磁鐵也向下移動，將開關(guān)斷開。開關(guān)合控制線圈L2和開關(guān)斷控制線圈L3的有電或無電，則是受開關(guān)控制電路的控制，該開關(guān)控制電路是控制單相電路的，如果是三相電，則需要三個開關(guān)控制電路和三個開關(guān)，各控制一相。開關(guān)控制電路控制開關(guān)是由開關(guān)斷磁鐵按鈕T1控制接通干簧管GK1和GK3來關(guān)斷開關(guān)，由開關(guān)通磁鐵按鈕T2控制接通干簧管GK2和GK5來接通開關(guān)。當(dāng)開關(guān)通磁鐵按鈕T2按順序控制接通干簧管GK2和GK5，在干簧管GK2接通時，整流橋Z1和Z2得電有輸出電壓，開關(guān)合控制線圈L2和串聯(lián)的可控硅BG3兩端有電壓，在干簧管GK5接通后，可控硅BG3被導(dǎo)通，開關(guān)合控制線圈L2通電，開關(guān)合控制線圈L2有電，則使開關(guān)上的電磁鐵鐵芯被向上移動，使開關(guān)的活動電極與上電極接觸閉合，開關(guān)導(dǎo)通，同時，在外磁鐵推拉架上的吸合磁鐵與定位磁鐵吸合，保持了外磁鐵的位置，使開關(guān)一直處于導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)斷磁鐵按鈕T1按順序控制接通干簧管GK1和GK3，在干簧管GK1接通時，整流橋Z1和Z2得電有輸出電壓，由D1、D2、W、R6和C3組成峰值信號采樣電路，C3可穩(wěn)壓在Z2整流并經(jīng)D1和D2降壓后的峰值，而電位器W的動點(diǎn)電位總要高出Z1的12V負(fù)端電位，用以在電源峰值時導(dǎo)通可控硅BG1，故調(diào)整W的動點(diǎn)即可調(diào)整電路的靈敏度；在干簧管GK3接通時，又處在電源的峰值時，可控硅BG1被導(dǎo)通，BG1的輸出經(jīng)R3和C2的延時電路，接可控硅BG2的控制端，R3和C2延時的時間正好是在電源的零相位時使可控硅BG2導(dǎo)通，BG2導(dǎo)通，開關(guān)線圈L1有電流通過，故L1可使鄰近的干簧管GK4閉合導(dǎo)通，GK4閉合使可控硅BG4導(dǎo)通，BG4導(dǎo)通，開關(guān)斷控制線圈L3有電流通過，這就使開關(guān)上的電磁鐵鐵芯被開關(guān)斷控制線圈L3吸引向下移動，電磁鐵鐵芯向下移動，就帶動了開關(guān)殼體內(nèi)的活動電極向下移動脫離上電極，使開關(guān)斷開。由此可見，本發(fā)明是在電源的零相位時斷電，因此，在斷電時不會產(chǎn)生電弧，實(shí)現(xiàn)了用微小的動力來控制較大開關(guān)電流的目的，故與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見的。
圖2為

圖1微功耗無弧開關(guān)的控制電路原理圖。
圖3為圖2中開關(guān)斷磁鐵按鈕T1控制干簧管GK1和GK3通斷順序的示意圖。
圖4為圖1中開關(guān)通磁鐵按鈕T2控制干簧管GK2和GK5通斷順序的示意圖。
圖中1為電磁鐵殼體，2為電磁鐵推拉桿，3為外磁鐵推拉架，4為下電極，5為外磁鐵固定框，6為導(dǎo)向滑塊，7為活動電極，8為開關(guān)殼體，9為上電極，10為內(nèi)磁鐵，11為外磁鐵，12為水銀，13為定位磁鐵，14為吸合磁鐵，15為開關(guān)合控制線圈L2，16為開關(guān)斷控制線圈L3，17為電磁鐵鐵芯。
通過附圖1可以看出，本方案的微功耗無弧開關(guān)，主要包括有內(nèi)腔為真空的圓柱形絕緣開關(guān)殼體(8)，在開關(guān)殼體(8)上有上電極(9)和下電極(4)，在開關(guān)殼體(8)內(nèi)裝有水銀(12)，本方案的特點(diǎn)是在所述的開關(guān)殼體(8)內(nèi)有一個活動電極(7)，該活動電極(7)的下端插入在水銀(12)內(nèi)，活動電極(7)在水銀(12)面的上端固定有環(huán)形的內(nèi)磁鐵(10)，與內(nèi)磁鐵(10)對應(yīng)的開關(guān)殼體(8)外壁有環(huán)形的外磁鐵(11)，所述的外磁鐵(11)可沿開關(guān)殼體(8)外壁上下移動，并可吸引環(huán)形內(nèi)磁鐵(10)帶動活動電極(7)上、下移動，使活動電極(7)可以與上電極(9)接觸或斷開，保證了開關(guān)的通、斷。環(huán)形的外磁鐵(11)固定在外磁鐵固定框(5)內(nèi)，外磁鐵固定框(5)與一外磁鐵推拉架(3)固定連接，在外磁鐵推拉架(3)的底端面固定連接有電磁鐵推拉桿(2)，該電磁鐵推拉桿(2)又與電磁鐵殼體(1)內(nèi)的電磁鐵鐵芯(17)固定連接，電磁鐵鐵芯(17)周圍與電磁鐵鐵芯(17)同軸在電磁鐵殼體(1)內(nèi)的上部有開關(guān)合控制線圈L2(15)，與電磁鐵鐵芯(17)同軸在電磁鐵殼體(1)內(nèi)的下部有開關(guān)斷控制線圈L3(16)，當(dāng)開關(guān)合控制線圈L2(15)有電流通過時，電磁鐵鐵芯(17)將被向上吸引，并推動電磁鐵推拉桿(2)和外磁鐵推拉架(3)帶動環(huán)形外磁鐵(11)驅(qū)動環(huán)形內(nèi)磁鐵(10)向上移動與上電極(9)連接，使開關(guān)接通供電；當(dāng)開關(guān)斷控制線圈L3(16)有電流通過時，電磁鐵鐵芯(17)將被向下吸引，環(huán)形外磁鐵(11)就驅(qū)動環(huán)形內(nèi)磁鐵(10)向下移動并與上電極(9)脫開，使開關(guān)切斷供電。所述的活動電極(7)在水銀(12)面的上端還固定有導(dǎo)向滑塊(6)，該導(dǎo)向滑塊(6)可以固定在活動電極(7)上，也可以固定在環(huán)形內(nèi)磁鐵(10)上，其作用都是保障活動電極(7)能保持直立位置，并可與上電極(9)能有效的接觸。所述的外磁鐵推拉架(3)的底端內(nèi)面還固定連接有吸合磁鐵(14)并與定位磁鐵(13)對應(yīng)，用以在開關(guān)合閘時保持開關(guān)的合閘狀態(tài)，不再受開關(guān)通磁鐵按鈕T2所處位置的控制。
通過附圖2可以看出，本方案的微功耗無弧開關(guān)用控制電路是，在單相輸入的相線A輸入端串接一個雙向可控硅SG1，同時經(jīng)電阻R1串接兩并聯(lián)的干簧管GK1、GK2后接SG1的控制端，SG1的輸出與零線間并接有變壓器B的初級和整流橋Z2，變壓器B的次級輸出接一個12V的整流橋Z1，Z1輸出的12V正端和12V負(fù)端之間，并接有電容C1、電阻R2、可控硅BG1與串聯(lián)的電阻R4和開關(guān)線圈L1與串聯(lián)的可控硅BG2，可控硅BG1的負(fù)端又經(jīng)串聯(lián)的電阻R3和電容C2接12V負(fù)端，R3和C2的接點(diǎn)與可控硅BG2的控制端連接；所述整流橋Z2的輸出，負(fù)端接地，正端串接兩個二極管D1、D2后接12V負(fù)端，與兩二極管D1、D2并聯(lián)有一個電位器W，其W動點(diǎn)經(jīng)干簧管GK3接可控硅BG1的控制端，在12V負(fù)端與地之間并聯(lián)有電阻R6、電容C3、開關(guān)合控制線圈L2與串接的可控硅BG3和開關(guān)斷控制線圈L3與串接的可控硅BG4，開關(guān)合控制線圈L2與可控硅BG3的接點(diǎn)經(jīng)電阻R5串接干簧管GK5接可控硅BG3的控制端，開關(guān)斷控制線圈L3與可控硅BG4的接點(diǎn)經(jīng)電阻R7串接干簧管GK4接可控硅BG4的控制端，開關(guān)線圈L1與干簧管GK4在安裝的位置上相鄰；另外，還有開關(guān)斷磁鐵按鈕T1控制干簧管GK1和GK3的通斷，開關(guān)通磁鐵按鈕T2控制干簧管GK2和GK5的通斷。開關(guān)斷磁鐵按鈕T1控制干簧管GK1和GK3的通斷的順序是先接通干簧管GK1后接通干簧管GK3如圖3，這可保證開關(guān)斷電路先供電后控制。開關(guān)通磁鐵按鈕T2控制干簧管GK2和GK5的通斷的順序是先接通干簧管GK2后接通干簧管GK5如圖4，這也為保證開關(guān)通電路先供電后控制。
權(quán)利要求
1.一種微功耗無弧開關(guān)，主要包括有內(nèi)腔為真空的圓柱形絕緣開關(guān)殼體，在開關(guān)殼體上有上電極和下電極，在開關(guān)殼體內(nèi)裝有水銀，，其特征是在所述的開關(guān)殼體內(nèi)有一個活動電極，該活動電極的下端插入在水銀內(nèi)，活動電極在水銀面的上端固定有內(nèi)磁鐵，與內(nèi)磁鐵對應(yīng)的開關(guān)殼體外壁有外磁鐵，所述的外磁鐵可沿開關(guān)殼體外壁上下移動，并固定在外磁鐵固定框內(nèi)，外磁鐵固定框與一外磁鐵推拉架固定連接，在外磁鐵推拉架的底端面固定連接有電磁鐵推拉桿，該電磁鐵推拉桿又與電磁鐵殼體內(nèi)的電磁鐵鐵芯固定連接，電磁鐵鐵芯周圍與電磁鐵鐵芯同軸在電磁鐵殼體內(nèi)的上部有開關(guān)合控制線圈L2，與電磁鐵鐵芯同軸在電磁鐵殼體內(nèi)的下部有開關(guān)斷控制線圈L3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗無弧開關(guān)，其特征是所述的內(nèi)磁鐵是一個環(huán)形的磁環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微功耗無弧開關(guān)，其特征是所述的外磁鐵也是一個環(huán)形的磁環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微功耗無弧開關(guān)，其特征是所述的活動電極在水銀面的上端還固定有導(dǎo)向滑塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗無弧開關(guān)，其特征是所述的外磁鐵推拉架的底端內(nèi)面還固定連接有吸合磁鐵并與定位磁鐵對應(yīng)。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗無弧開關(guān)用控制電路，其特征是在單相輸入的相線A輸入端串接一個雙向可控硅SG1，同時經(jīng)電阻R1串接兩并聯(lián)的干簧管GK1、GK2后接SG1的控制端，SG1的輸出與零線間并接有變壓器B的初級和整流橋Z2，變壓器B的次級輸出接一個12V的整流橋Z1，Z1輸出的12V正端和12V負(fù)端之間，并接有電容C1、電阻R2、可控硅BG1與串聯(lián)的電阻R4和開關(guān)線圈L1與串聯(lián)的可控硅BG2，可控硅BG1的負(fù)端又經(jīng)串聯(lián)的電阻R3和電容C2接12V負(fù)端，R3和C2的接點(diǎn)與可控硅BG2的控制端連接；所述整流橋Z2的輸出，負(fù)端接地，正端串接兩個二極管D1、D2后接12V負(fù)端，與兩二極管D1、D2并聯(lián)有一個電位器W，其W動點(diǎn)經(jīng)干簧管GK3接可控硅BG1的控制端，在12V負(fù)端與地之間并聯(lián)有電阻R6、電容C3、開關(guān)合控制線圈L2與串接的可控硅BG3和開關(guān)斷控制線圈L3與串接的可控硅BG4，開關(guān)合控制線圈L2與可控硅BG3的接點(diǎn)經(jīng)電阻R5串接干簧管GK5接可控硅BG3的控制端，開關(guān)斷控制線圈L3與可控硅BG4的接點(diǎn)經(jīng)電阻R7串接干簧管GK4接可控硅BG4的控制端，開關(guān)線圈L1與干簧管GK4在安裝的位置上相鄰；另外，還有開關(guān)斷磁鐵按鈕T1控制干簧管GK1和GK3的通斷，開關(guān)通磁鐵按鈕T2控制干簧管GK2和GK5的通斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微功耗無弧開關(guān)用控制電路，其特征是開關(guān)斷磁鐵按鈕T1控制干簧管GK1和GK3的通斷的順序是先接通干簧管GK1后接通干簧管GK3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微功耗無弧開關(guān)用控制電路，其特征是開關(guān)通磁鐵按鈕T2控制干簧管GK2和GK5的通斷的順序是先接通干簧管GK2后接通干簧管GK5。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種微功耗無弧開關(guān)及控制電路技術(shù)方案。該方案主要包括內(nèi)腔真空的開關(guān)殼體、上電極和下電極以及水銀，特點(diǎn)是在殼體內(nèi)有下端插在水銀內(nèi)的活動電極，上端固定有內(nèi)磁鐵，與內(nèi)磁鐵對應(yīng)的殼體外有外磁鐵固定在外磁鐵固定框內(nèi)，外磁鐵固定框與外磁鐵推拉架和電磁鐵推拉桿固定連接，電磁鐵推拉桿與電磁鐵鐵芯固定連接，在電磁鐵鐵芯周圍有開關(guān)合控制線圈L2和開關(guān)斷控制線圈L3。L2和L3在控制電路的控制下工作，控制電路是單相電的控制電路，控制電路通過開關(guān)斷磁鐵按鈕T1控制干簧管GK1和GK3和開關(guān)通磁鐵按鈕T2控制干簧管GK2和GK5的通斷，干簧管的通斷控制可控硅的導(dǎo)通，可控硅又控制L2和L3有、無電，從而控制開關(guān)的通、斷。
文檔編號H01H36/00GK1397971SQ0211049
公開日2003年2月19日 申請日期2002年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月6日
發(fā)明者孫守信, 李會利 申請人:孫守信