專利名稱：交流接觸器、繼電器、電磁鐵的節(jié)能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種功率電子電路，它有兩個輸入端和兩個輸出端。如果將該功率電子電路的輸入端接交流電源，將其輸出端接交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)的線圈，就能使交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)工作時線圈節(jié)能。進(jìn)一步說，本實用新型涉及一種給交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)提供激磁電流的節(jié)能器。
工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)，其線圈一般直接使用交流電，運行時銅損、鐵損及無功損耗等較大，為了減小這些損耗，人們設(shè)計了供交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)的線圈使用的節(jié)能器，實現(xiàn)變交流線圈為直流運行，從而大幅度節(jié)電?，F(xiàn)有這方面的技術(shù)由于用了變壓器，或體積大的電容器，或功率大的電阻，因而體積大或者電路中存在發(fā)熱的元件。例如專利號為89211957.8的中國專利中使用了變壓器，專利號為91203365.7的中國專利中，有關(guān)功率電路無法使用高靈敏度的可控硅，因而在可控硅的觸發(fā)電路中無法使用阻值較大的電阻限流，使得該電阻功耗大，這樣不僅發(fā)熱，且選用的電阻體積較大。
本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，不使用變壓器，通過使用高靈敏度的可控硅而不需在可控硅的觸發(fā)電路中使用大功率電阻，使交流接觸器、繼電器、電磁鐵的節(jié)能器體積小，無發(fā)熱元件。
本實用新型公開一種新型的交流接觸器、繼電器、電磁鐵的節(jié)能器，它由高靈敏度單向可控硅、降壓電容、降壓電阻、全波整流橋和可控硅觸發(fā)電路五部分構(gòu)成。降壓電容與降壓電阻串聯(lián)后再與高靈敏度單向可控硅并聯(lián)，高靈敏度單向可控硅的陰極接全波整流橋的一個輸入端，全波整流橋的另一輸入端接交流電源的一端，交流電源的另一端接高靈敏度單向可控硅的陽極。使用該節(jié)能器時，全波整流橋的兩輸出端分別接到交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)線圈的兩接線端。該節(jié)能器工作時分啟動和吸持兩個階段，當(dāng)合上電源后，可控硅觸發(fā)電路給高靈敏度單向可控硅的控制極提供足夠的觸發(fā)電流，使其導(dǎo)通，這樣交流電源通過高靈敏度單向可控硅半波整流后給全波整流橋的兩輸入端供電，全波整流橋的兩輸出端給交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)的線圈提供的仍為交流電源經(jīng)半波整流的直流電壓信號，使交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)吸合。在保證可靠啟動一段時間后，可控硅觸發(fā)電路自動減小向高靈敏度單向可控硅的控制極提供的觸發(fā)電流，使得高靈敏度單向可控硅不能觸發(fā)而關(guān)斷，這樣就完成了啟動到吸持階段的自動轉(zhuǎn)換。吸持階段由于高靈敏度單向可控硅處于關(guān)斷狀態(tài)，交流電源要通過降壓電容和降壓電阻降壓后才能給全波整流橋兩輸入端供電，因而全波整流橋兩輸出端給交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)的線圈提供的可以是幅值較低的直流電壓。為了使降壓電阻不發(fā)熱，因此其阻值選得很小，即降壓電阻上的電壓降很小，這樣電壓應(yīng)大量地降在降壓電容兩端，只要降壓電容和降壓電阻的取值合理，就能使在吸持階段中通過線圈的直流電流既小到能滿足要求，降壓電阻又不會發(fā)熱。在吸持階段中，交流電源電壓的有效值與其輸出電流有效值的乘積(即視在功率)為不加節(jié)能器時的1／5以下，即節(jié)能效果高達(dá)80％以上。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的說明。


圖1中a1、a2兩端與b1、b2兩端之間所示的功率電子電路是本實用新型的電路原理圖。
圖1中的V表示交流電源電壓，L表示交流接觸器(或繼電器、電磁鐵)的線圈。
圖2表示的是當(dāng)圖1中的開關(guān)K合上(即接通交流電源)后，圖1中的線圈L兩端的電壓示意圖。其中t1表示啟動階段，t2表示吸持階段。
參見圖1，C2表示降壓電容，R3表示降壓電阻，T表示高靈敏度單向可控硅，S表示由D4～D7四個二極管構(gòu)成的全波整流橋。圖中的可控硅觸發(fā)電路由二極管D1、限流電阻R0、電解電容C1、二極管D2、穩(wěn)壓二極管D3和兩個放電電阻R1、R2構(gòu)成?？煽毓杩刂齐娐愤@樣連接D1的陽極接T的陽極，D1的陰極接R0的一端，R0的另一端與C1的正極、R2的一端和D3的正極相連接，R2的另一端與R1的一端、D3的負(fù)極和T的陰極相連接，R1的另一端與C1的負(fù)極和D2的陽極相連接，D2的陰極接T的控制極。開關(guān)K合上前，C1通過與R1、R2形成的放電回路放電，使C1兩端的電壓變?yōu)?，當(dāng)開關(guān)K合上接通交流電后，a1為正a2為負(fù)時，由a1→D1→R0→C1→D2→T的控制極→T的陰極→D4→L→D7→a2形成在T的控制極產(chǎn)生觸發(fā)電流的回路，使T觸發(fā)導(dǎo)通，同時向C1充電，當(dāng)a1為負(fù)a2為正時，T由于加了反壓而截止，隨著C1的充電，C1正極和負(fù)極之間的電壓越來越大，當(dāng)此電壓接近D3的穩(wěn)壓值時，由于D3的分流作用，即使a1為正a2為負(fù)，T的觸發(fā)回路不能在T的控制極中產(chǎn)生足夠的觸發(fā)電流而使T導(dǎo)通，即這以后T完全截止，接通電源到T開始完全截止這段時間為前述的啟動階段，在此階段中，加在L上的電壓為交流電壓經(jīng)T半波整流后的直流電壓，其波形如圖2中的t1所示。再參見圖1，當(dāng)T完全截止后，即吸持階段中，交流電源通過降壓電容C2和降壓電阻R3降壓，再經(jīng)全波整流橋S，加在L兩端的電壓為幅值較小的全波直流電壓，其波形如圖2中的t2所示。在整個電路的工作過程中，C1兩端的電壓值不會高于D3的穩(wěn)壓值，這樣D3只要選用穩(wěn)壓值小的穩(wěn)壓二極管，C1兩端電壓值就很小，因此C1可選用耐壓值很低的電解電容，從而使C1的體積很小。由于T為高靈敏度的可控硅，因此，需要的導(dǎo)通觸發(fā)電流值很小，即R0的值可以很大，根據(jù)電阻上的功耗與電阻兩端電壓值平方成正比，而與其阻值成反比這一原理可知，R0的增大，使R0上的功耗很小，即R0可選用小功率的電阻，這樣R0不僅不發(fā)熱，而且體積小。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，此實用新型的優(yōu)點在于1、不使用變壓器，也不使用體積很大的電容器，使得此節(jié)能器的線路體積小、成本低。2、由于采用高靈敏度可控硅，使得可控硅觸發(fā)電路中的限流電阻阻值可選得很大而使該電阻不發(fā)熱，從而避免了節(jié)能器中出現(xiàn)發(fā)熱的元件。
實施例1見圖1所示電路，電源電壓V為交流380V，L為40A，線圈電壓為交流380V的交流接觸器線圈。R0620KΩ／0.25W，R110KΩ／0.125W，R233KΩ／0.125W，R311Ω／0.5W，C11μf／16V，C20.22μf／630V，D1IN4006，D2IN4148，D3RD2.0E，D4～D7IN4006，TFOR3G。
權(quán)利要求1.一種交流接觸器、繼電器、電磁鐵的節(jié)能器，由單向可控硅T、降壓電容C2、降壓電阻R3、全波整流橋S和可控硅觸發(fā)電路五部分構(gòu)成，其中，可控硅觸發(fā)電路由二極管D1、限流電阻RO、電解電容C1、二極管D2、穩(wěn)壓二極管D3和兩個放電電阻R1、R2構(gòu)成，本實用新型的特征在于，可控硅觸發(fā)電路這樣連接D1的陽極接T的陽極，D1的陰極接RO的一端，RO的另一端與C1的正極、R2的一端和D3的正極相連接，R2的另一端與R1的一端、D3的負(fù)極和T的陰極相連接，R1的另一端與C1的負(fù)極和D2的陽極相連接，D2的陰極接T的控制極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流接觸器、繼電器、電磁鐵的節(jié)能器，其特征在于，單向可控硅T為高靈敏度的單向可控硅。
專利摘要本實用新型為交流接觸器、繼電器、電磁鐵的節(jié)能器，由單向可控硅、電容、電阻等組成，其特征為D
文檔編號H01F7/08GK2109630SQ9122898
公開日1992年7月8日 申請日期1991年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月27日
發(fā)明者張承寧, 蔡禮君 申請人:張承寧