專利名稱：自動切換節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用涉及一種交流接觸器的控制電路，特別是包括節(jié)電器的交流接觸器控制電路。
交流接觸器用于控制電力電路的通與斷，在交流運行時，正弦交流電加在其線圈上，鐵芯被方向與大小都作周期性變化的電流反復(fù)磁化，經(jīng)測算，磁滯與渦流所產(chǎn)生的鐵損占總能耗的40％，短路環(huán)的損耗占51％，線圈的損耗占9％。在交流接觸器電路中加入節(jié)電器后，將交流接觸器線圈由交流運行變?yōu)橹绷鬟\行，可免去磁滯、渦流和短路環(huán)造成的損耗，線圈能耗電略有減少，對電路的節(jié)能有所貢獻。如

圖1所示，是沒有裝節(jié)電器的交流接觸器控制電路，交流電通過相線L1或L2或L3經(jīng)保險FU、常閉按鈕開關(guān)SB1、常開按鈕SB2或交流接觸器J的常開觸點J1加在交流接觸器的線圈上，回到零線N，使交流接觸器吸合，其觸點J3、J4和J5接通電力電源與負(fù)載M的電路。如圖2所示，是目前使用得較多的外掛電容式交流接觸器節(jié)電器原理圖，由電容C、電阻R、二極管V1、V2和V3構(gòu)成，與圖1中的原電路結(jié)合。其工作原理為輸入端有電后，按起動按鈕SB2，電流經(jīng)常閉按鈕開關(guān)SB1、起動按鈕SB2、交流接觸器J的線圈、二極管V3和V1、電阻R和交流接觸器觸點J2，形成回路，交流接觸器線圈通直流電，使其吸合，其常閉觸點J2開路，常開觸點J1閉合，切斷前吸合回路，而電容C、二極整流管V3和接觸器J的線圈構(gòu)成直流保持回路，繼續(xù)使接觸器保持吸合，電容C降壓和提供保持接觸器吸合時所需電流，二極管V3作半波整流。電略中的電阻R起限流作用，二極管V2起續(xù)流作用，A、B、E、D點是成品節(jié)電器接線端。圖3所示，是在圖1的基礎(chǔ)上接入了外掛電容式節(jié)電器的電路圖，圖中，將對應(yīng)點與節(jié)電器的A、B、E、D接線端連接，增加了觸點J2及一些必要的連線。經(jīng)研究，上述電容式節(jié)電器有如下缺點(一)在接觸器吸合時，常閉觸點J2易斷開過快，造成吸合的力度不夠，使接觸器的動銜鐵所帶動的主動觸頭與靜觸頭接觸不夠緊，接觸電阻大，使主觸頭通過額定電流后產(chǎn)生過高的熱量，很容易將動觸頭的支持架燒壞，導(dǎo)致主觸頭斷開。(二)常閉輔助觸點J2流過較大的接觸器啟動直流電流，其斷開時產(chǎn)生較大火花，觸點易氧化或燒毀，造成接觸器無法啟動。(三)電容式節(jié)電器接線較復(fù)雜，接入時需對原有線路進行改動才能使用，給使用和維護帶來困難，不易推廣應(yīng)用。(四)電容器容量和承受電壓大，易損壞，并且體積較大，可靠性低。(五)續(xù)流二極管V2承受較大電壓，運行中易擊穿，降低可靠性。
本實用新型的任務(wù)提供一種體積小，運行可靠，可延長接觸器壽命，結(jié)構(gòu)簡單和節(jié)電效果好的交流接觸器電路節(jié)電器。
為完成上述任務(wù)，技術(shù)方案是采用體積小的變壓器代替電容器進行降壓，使電路在較低的電壓下工作，減少溫升。在啟動交流接觸器吸合時，使用集成塊單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)可控硅，與可控硅輸出連接的交流接觸線圈得直流電而導(dǎo)通，通過設(shè)置單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路元件參數(shù)，使其輸出脈沖的寬度在接觸器鐵芯完全吸合的瞬間，切斷啟動電流，即使可控硅截止，自動改由變壓器次級和二極管構(gòu)成的全波整流電路，提供保持接觸器可靠吸合的直流電。這樣，由變壓器、可控硅、整流電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路構(gòu)成了本自動如換節(jié)電器，從而完成了所提出的任務(wù)。
以上結(jié)構(gòu)的自動切換節(jié)電器，其中的變壓器的體積比原電容器的小，其余的元件和集成塊的體積也是很小的，所以整個節(jié)電器的體積較小。接觸器由可控硅啟動，吸合可靠，而且，都是直流電控制下運行，整個節(jié)電器只需引入兩電源輸入線接變壓器的初級，以及接入交流接觸器線圈的兩引出線即可，免去了接觸器觸點作切換點，在電源電壓波動較大的情況下，仍能穩(wěn)定可靠工作，結(jié)構(gòu)簡單和接線方便，節(jié)電效果比電容式的顯著。
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步說明。
圖4是本實用新型節(jié)電器的電路原理圖。
圖5是本實用新型節(jié)電器的應(yīng)用接線圖。
如圖4所示，變壓器B1的初級線圈接電源輸入點A和E，與原節(jié)電器的相同，次級線圈兩頭接線端分別接二極管D1和D2的負(fù)極，兩二極管的正極相連接后，又與初級線圈的輸入點A和交流接觸線圈的一接線端I相連接，次級線圈的中間抽頭與交流接觸器線圈的另一接線端H和可控硅T的陰極連接；可控硅T的陽極和變壓器初級接線端E連接，控制極通過限流電阻R2與集成塊IC的腳3連接。二極管D3、D4、D5和D6以及電容C1構(gòu)成橋式整流濾波電路，輸入與變壓器B1的線級圈兩端相接，輸出供給由集成塊IC、電容C1、C2和C3，以及二極管C7構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路在接通電源時產(chǎn)生定時高電平脈沖。集成塊IC采用常見的，而且價低和體積小的555型集成塊，其腳1、電容C2的負(fù)極和電容C3的一端接直流電源的負(fù)極，電容C3的另一端接集成塊IC的腳5；集成塊IC的腳4和8短接后直流電源正極，腳2和6短接后又接電容C2的正極、二極管D7的正極和阻R1的一端；二極管D7的負(fù)極和電阻R1的另一端接直流電源正極。以上電路構(gòu)成本自動切換節(jié)電器。圖5所示，是本節(jié)電器應(yīng)用接線圖，與沒使用節(jié)電器的圖1以及使用電容式節(jié)電器的圖3相比較，只需將電源接入線端A和E，接觸器線圈接入接線端H和I即可，顯得接線簡單。本節(jié)電器的工作原理由圖4和圖5可知當(dāng)按按鈕SB2時，經(jīng)接線端A、E輸入交流電源，在變壓器次級經(jīng)二極管D3～D6和電容C1組成的整流濾波電路供給單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路直流電源，使觸發(fā)電路通過集成塊IC的腳3和電阻R2觸發(fā)可控硅T導(dǎo)通，接在可控硅T陰極上接觸器線圈得直流電而使其鐵芯吸合，在鐵芯完全吸合的瞬間，可控硅T截止，自動切換成由變壓器B1和二級管D1、D2構(gòu)成的全波整流電路向接觸器線圈供直流電，使接觸器仍保持可靠的吸合，主電路上交流接觸器的觸點J3、J4和J5吸合，向負(fù)載M供電，當(dāng)需停止時，按按鈕SB1，斷開電源，則交流接觸器釋放，切斷了主電路給負(fù)載M供電的通路。
以上的電路都是在220伏交流電壓下工作的，其實，在380伏以及其它的交流電壓下也能應(yīng)用，不管在何種交流電壓下應(yīng)用，只要采用了上述結(jié)構(gòu)的節(jié)電器，均屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種在交流接觸器控制電路中使用的節(jié)電器，其特征是采用小體積變壓器進行降壓，使用集成塊、電阻，電容和二極管構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，接在可控硅輸出端上的交流接觸器線圈得直流電而使其鐵芯吸合，在鐵芯完全吸合的瞬間，可控硅截止，自動切換成由變壓器次級和兩只二極管構(gòu)成的全波整流電路提供保持交流接觸器可靠吸合的直流電；其中，可控硅陽極接交流電輸入端(E)，陰極接變壓器(B1)次級的中間抽頭和交流接觸器(J)線圈的一端(H)，控制極通過電阻(R2)接集成塊(IC)的腳3；交流接觸器線圈的另一端(I)接二極管(D1和D2)的正級；集成塊(IC)腳2和6短接后，又接電容(C2)和二極管(D7)的正極，以及電阻(R1)的一端。
專利摘要本實用新型公開了一種交流接觸器控制電路的自動切換節(jié)電器,它采用小體積變壓器進行降壓,使用主要由集成塊構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路,觸發(fā)可控硅導(dǎo)通,接在可控硅輸出端上的交流接觸器線圈得直流電而使其鐵芯吸合,在鐵芯完全吸合的瞬間,可控硅截止,自動切換成由變壓器次級和兩只二極管構(gòu)成的全波整流電路提供保持交流接觸器可靠吸合的直流電。本節(jié)電器只需接入兩交流電輸入線和交流接觸器線圈即可,接線簡單,節(jié)能90%以上。
文檔編號H01H47/00GK2373888SQ9920956
公開日2000年4月12日 申請日期1999年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月28日
發(fā)明者盧斌 申請人:盧斌