專利名稱：真空管防爆型智能接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是涉及電器控制領(lǐng)域。
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，各種電器設(shè)備也隨之增加。一般用于設(shè)備的啟動停止控制器件是交流接觸器。普通接觸器的吸合釋放，其觸點(diǎn)、觸頭及動鐵芯、靜鐵芯工作在自然空間、環(huán)境空氣中的潮濕、灰粉塵及特殊條件下的腐蝕性氣體等，都會使觸頭氧化，生銹，造成吸合、釋放動作不敏捷、接觸不實(shí)和使用壽命縮短等弊病。特別是當(dāng)吸合釋放時(shí)產(chǎn)生的電弧和火花會給使用帶來危害和危險(xiǎn)。同時(shí)，普通接觸器功能單一，只能給設(shè)備負(fù)載起斷、通供電作用。因此，研制一種觸點(diǎn)無氧化、能適應(yīng)惡劣的使用環(huán)境、功能齊全的接觸器，一定會有廣泛的應(yīng)用前景。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種真空管防爆型智能接觸器，既使它工作在環(huán)境惡劣的條件下，觸點(diǎn)也不會產(chǎn)生氧化、腐蝕，接觸器具有防爆功能。同時(shí)，利用電子線路使本實(shí)用新型的接觸器增加智能檢測功能。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的解決方案是它主要由吸合線圈、密封真空管、觸頭、觸點(diǎn)、動鐵芯、靜鐵芯組成，所有動作部件全部安裝在密封真空管內(nèi)，用非導(dǎo)磁材料制成的密封真空管內(nèi)一端裝動磁鐵芯和靜磁鐵芯，動磁鐵芯、靜磁鐵芯通過聯(lián)桿和裝在聯(lián)桿上的復(fù)位主彈簧聯(lián)接，聯(lián)桿的一端固定一副彈簧壓板、觸頭與副彈簧壓板間臥裝復(fù)位副彈簧；在密封真空管的另一端裝有電源金屬件和負(fù)載金屬件，在觸頭與電源金屬件、負(fù)載金屬件的相對應(yīng)處，焊接銀觸點(diǎn)；同時(shí)，為達(dá)到本實(shí)用新型增加智能檢測功能的發(fā)明目的，利用電子技術(shù)中的現(xiàn)有技術(shù)與獨(dú)立設(shè)計(jì)的電子線路相結(jié)合，本實(shí)用新型具有為負(fù)載提供絕緣、漏電、短路、斷路、相位等檢測功能，當(dāng)負(fù)載發(fā)生上述故障時(shí)，自動控制接觸器吸合與釋放。
由于采用了上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型將觸點(diǎn)、觸頭、動靜鐵芯等一切吸合釋放的機(jī)械動作部件全都設(shè)置在密封真空管內(nèi)，就徹底改變了普通接觸器的一切通斷動作條件，使各個部件不易氧化生銹、減少了磨擦阻力、使吸合釋放速度快捷可靠、消除了電弧、火花。具有溫升低、節(jié)能效果明顯等特點(diǎn)。提高了使用壽命以及在特殊場合和在特種行業(yè)中使用的安全可靠性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型獨(dú)立設(shè)計(jì)的智能檢測電路的電原理圖；圖1中標(biāo)明的密封真空管1、動磁鐵芯2、復(fù)位主彈簧3、靜磁鐵芯4、定位槽5、聯(lián)桿6、彈簧壓板7、復(fù)位副彈簧8、觸頭9、銀觸點(diǎn)10、絕緣固定件11、抽真空毛細(xì)管12、密封蓋13、橡膠減振墊14、電源金屬件15、負(fù)載金屬件16、密封材料17。
結(jié)合圖1可見用非導(dǎo)磁性材料制成的密封真空管1可選用銅、不銹鋼、陶瓷等材料。密封真空管1內(nèi)一端安裝用高導(dǎo)磁性材料制成的動磁鐵芯2和靜鐵芯4。本實(shí)施例選用普通電工用純鐵DTA制造；定位槽5，當(dāng)密封真空管1采用金屬材料制成的以輥扎定位，采用陶瓷材料的以預(yù)制方法定位。聯(lián)桿6用非導(dǎo)磁性金屬，如冷拔銅棍。聯(lián)桿6與彈簧壓板7鉚鐓或焊接為一體。復(fù)位副彈簧8的作用是為觸頭9加壓，觸頭9的選材為黃銅，加工至所需尺寸后焊銀觸點(diǎn)10，銀觸點(diǎn)10可根據(jù)不同的工作電流選擇面積。絕緣固定件11采用膠木加工制作后與電源金屬件15和負(fù)載金屬件16用耐高溫的粘合密封膠封灌粘合成一體。抽真空毛細(xì)管12與密封蓋13焊接后，封固在密封真空管1的尾端。
由圖2的智能檢測電路可見，電路分為絕緣、斷路檢測電路單元和短路檢測電路以及數(shù)控式電流檢測及延時(shí)控制電路單元三部分；在絕緣斷路檢測電路單元中C1、C2、C3與D1、D2、D3組成的倍壓整流電路接由R1、VR1、R漏、D4組成的高壓分壓電路，R1的一端接倍壓整流輸出端，R1的另一端接高壓分壓電路，D4的正端接負(fù)載的A相接點(diǎn)上；BG1、BG2是兩個場效應(yīng)管，本實(shí)施例使用的是3DJ6，BG1的柵極經(jīng)R3接負(fù)載的C相接點(diǎn)上、BG2的柵極經(jīng)VD1、R2接負(fù)載的B相接點(diǎn)上。BG1、BG2的源極并聯(lián)后接地，BG1、BG2漏極并聯(lián)后接輸出端2作為絕緣、斷路信號輸出端。
倍壓整流電路產(chǎn)生800V左右的高壓，由R1、VR1、R漏等組成了高壓分壓電路，主要為絕緣、斷路等狀態(tài)提供檢測電壓。當(dāng)R漏等于1MΩ時(shí)，D4負(fù)端的電壓約為266V，經(jīng)R2、R3分壓后，VD1的正端為222V，大于VD1的擊穿電壓，此時(shí)BG1、BG2的均截止，2端輸出高電位，如果R漏小于規(guī)定數(shù)值，VD1正端電壓下降，當(dāng)其降至220V以下時(shí)，VD1截止，BG2因無夾斷電壓而導(dǎo)通，2端輸出低電位。同理，當(dāng)有斷路時(shí)，BG1、BG2必有一個或兩個無電壓輸入，而使2端輸出低電位。
短路檢測電路單元的聯(lián)接關(guān)系是555時(shí)基集成電路的輸出端經(jīng)電阻R5接晶體管BG3的基極，BG3的發(fā)射極接電位器VR2的一端，VR2的中心抽頭接BG4的基極，BG4的集電極接短路檢測輸出端，BG3集電極接高頗變壓器B，B的二次線圈的端子分別經(jīng)C5、R1、C6、R2接于負(fù)載的端子上。
由555時(shí)基集成電路組成約30KHZ高頗振蕩信號，使BG2工作在30KHZ的工作狀態(tài)，當(dāng)負(fù)載工作正常時(shí)，所供給的高頗電壓，通過負(fù)載電感產(chǎn)生的電流很小，同時(shí)，BG3發(fā)射極的電流也較小，在VR2上的壓降也小，3端輸出高電平；當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，BG4導(dǎo)通，3端輸出低電平。
在數(shù)控式電流檢測及延時(shí)控制電路單元中的聯(lián)接關(guān)系是電流線圈L的一端聯(lián)接到D1的負(fù)端經(jīng)R2聯(lián)接到運(yùn)放IC1的反相輸入端，運(yùn)放IC1的輸出接雙向模擬開關(guān)CD4066，用CD4066控制數(shù)控電阻網(wǎng)絡(luò)代替運(yùn)放的反饋電阻。運(yùn)放IC1的輸出同時(shí)接限流電阻R8的一端，R8的另一端接運(yùn)放IC2的正向輸入端，運(yùn)放IC2的反相輸入端接電位器VR的中心抽頭，運(yùn)放IC2的輸出端經(jīng)電阻R10接晶體管BG5的基極，BG5的集電極接延時(shí)輸出電路。本實(shí)施例中運(yùn)放IC1、IC2采用LM324。
用數(shù)控電阻網(wǎng)絡(luò)代替運(yùn)放的反饋電阻，數(shù)控電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值，由四雙向模擬開關(guān)和編碼開關(guān)KA、KB、KC、KD控制，KA、KB、KC、KD用于手動調(diào)整電流控制量。當(dāng)某位為1時(shí)，使該位模擬開關(guān)導(dǎo)通，將相應(yīng)的電阻短接，從而達(dá)到電阻網(wǎng)絡(luò)數(shù)控的目的。數(shù)控電流檢測電路由電流線圈L感應(yīng)的交變電壓經(jīng)D5整流、C7濾波后接入由運(yùn)放與模擬開關(guān)組成的數(shù)控增益放大器，放大量由數(shù)控輸入端進(jìn)行控制。IC2的反相輸入端為初始值設(shè)定，當(dāng)由IC1送來的電壓大于IC2的設(shè)定電壓時(shí)，IC2輸出高電平，BG5導(dǎo)通，為延時(shí)輸出電路提供電源。延時(shí)輸出電路接通電流后，555時(shí)基集成電路2腳和6腳經(jīng)R11、R12、R13、R14所組成的數(shù)控電阻網(wǎng)絡(luò)，為C充電，當(dāng)達(dá)到555的翻轉(zhuǎn)電壓時(shí)，555的3腳輸出低電位，達(dá)到延時(shí)輸出的效果。
當(dāng)然，本實(shí)用新型闡明的把接觸器所有動作部件全部密封在一個密封容器內(nèi)，并將內(nèi)部空氣抽出形成真空和所增加的智能檢測功能的設(shè)計(jì)思路，是本實(shí)用新型的核心，凡僅僅靠變換電子線路結(jié)構(gòu)而達(dá)到本發(fā)明目的的各種變換，均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種真空管防爆型智能接觸器，它主要由吸合線圈、密封真空管、觸頭、觸點(diǎn)、動鐵芯、靜鐵芯組成，其特征在于所有動作部件全部安裝在密封真空管內(nèi)，用非導(dǎo)磁材料制成的密封真空管內(nèi)一端裝動磁鐵芯和靜磁鐵芯，動磁鐵芯、靜磁鐵芯通過聯(lián)桿和裝在聯(lián)桿上的復(fù)位主彈簧聯(lián)接，聯(lián)桿的一端固定一副彈簧壓板、觸頭與副彈簧壓板間臥裝復(fù)位副彈簧；密封真空管的另一端裝有電源金屬件和負(fù)載金屬件，在觸頭與電源金屬件、負(fù)載金屬件的相對應(yīng)處，焊接銀觸點(diǎn)；同時(shí)，為達(dá)到本實(shí)用新型增加智能檢測功能的發(fā)明目的，利用電子技術(shù)中的現(xiàn)有技術(shù)與獨(dú)立設(shè)計(jì)的電子線路相結(jié)合，具有為負(fù)載提供絕緣、漏電、短路、斷路、相位等檢測功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空管防爆型智能接觸器，其特征在于所述的獨(dú)立設(shè)計(jì)的電子線路分為絕緣、斷路檢測電路單元和短路檢測電路以及數(shù)控式電流檢測及延時(shí)控制電路單元三部分；在絕緣、斷路檢測電路單元中C1、C2、C3與D1、D2、D3組成的倍壓整流電路接由R1、VR1、R漏、D4組成的高壓分壓電路，R1的一端接倍壓整流輸出端，R1的另一端接高壓分壓電路，D4的正端接負(fù)載的A相接點(diǎn)上；BG1、BG2是兩個場效應(yīng)管，BG1的柵極經(jīng)R3接負(fù)載的C相接點(diǎn)上、BG2的柵極經(jīng)VD1、R2接負(fù)載的B相接點(diǎn)上；BG1、BG2的源極并聯(lián)后接地，BG1、BG2漏極并聯(lián)后接輸出端2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空管防爆型智能接觸器，其特征在于所述的短路檢測電路單元的聯(lián)接關(guān)系是555時(shí)基集成電路的輸出端經(jīng)電阻R5接晶體管BG3的基極，BG3的發(fā)射極接電位器VR2的一端，VR2的中心抽頭接BG4的基極，BG4的集電極接短路檢測輸出端，BG3集電極接高頗變壓器B，B的二次線圈的端子分別經(jīng)C5、R1、C6、R2接于負(fù)載的端子上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空管防爆型智能接觸器，其特征在于所述的數(shù)控式電流檢測及延時(shí)控制電路單元中的聯(lián)接關(guān)系是電流線圈L的一端聯(lián)接到D1的負(fù)端經(jīng)R2聯(lián)接到運(yùn)放IC1的反相輸入端，運(yùn)放IC1的輸出接雙向模擬開關(guān)CD4066，運(yùn)放IC1的輸出同時(shí)接限流電阻R8的一端，R8的另一端接運(yùn)放IC2的正向輸入端，運(yùn)放IC2的反相輸入端接電位器VR的中心抽頭，運(yùn)放IC2的輸出端經(jīng)電阻R10接晶體管BG5的基極，BG5的集電極接延時(shí)輸出電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種真空管防爆型智能接觸器,一改接觸器常規(guī)傳統(tǒng)式的結(jié)構(gòu)和性能。即使它工作在環(huán)境惡劣的條件下,觸點(diǎn)也不會產(chǎn)生氧化、腐蝕。且本實(shí)用新型具有防爆性能。所增加的智能檢測功能具有為負(fù)載提供絕緣、漏電、短路、斷路、相位等檢測功能。技術(shù)上采用把所有動作部件全部密封在一個密封容器內(nèi),并將內(nèi)部空氣抽出形成真空;同時(shí)利用電子線路達(dá)到智能檢測效果。本實(shí)用新型具有方法科學(xué)實(shí)用、使用壽命長、節(jié)能效果明顯等特點(diǎn),有廣闊的市場和應(yīng)用前景。
文檔編號H02H3/00GK2391301SQ99244539
公開日2000年8月9日 申請日期1999年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月15日
發(fā)明者宋長彥 申請人:宋長彥