專利名稱：交流接觸器節(jié)能保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電器元件的節(jié)能保護(hù)的交流接觸器節(jié)能保護(hù)器。
目前，交流接觸器由于使用安全、控制方便、各種電器性能都較理想而廣泛應(yīng)用于工業(yè)和其他生產(chǎn)領(lǐng)域中的各種單、三相電器設(shè)備的遠(yuǎn)程和自動(dòng)控制開關(guān)。交流接觸器在常規(guī)使用中，由于運(yùn)行時(shí)工作電流大，總功率約92％的電能都損失在磁滯、渦流、及短路環(huán)上，線圈的有功功耗大部份也變成熱量而損失，此外，吸持和啟動(dòng)不穩(wěn)定，振動(dòng)噪聲大，散熱差，容易使交流接觸器損壞，縮短了交流接觸器的使用壽命。
本實(shí)用新型的目的是提供一種交流接觸器節(jié)能保護(hù)器，它不僅價(jià)格低，結(jié)構(gòu)簡單、方便實(shí)用，同時(shí)，安裝了交流接觸器節(jié)能保護(hù)器的交流接觸器在運(yùn)行中由于采取大電流吸合、小直流電流吸持的工作方式，因此，交流接觸器運(yùn)行時(shí)的功耗甚微，無振動(dòng)噪聲，改善了吸合性能，解決了在用電高峰時(shí)交流接觸器難以正常吸合和吸持的現(xiàn)象，觸頭不會(huì)產(chǎn)生電孤，對(duì)交流接觸器起到了運(yùn)行保護(hù)作用，延長了交流接觸器的使用時(shí)間。
本實(shí)用新型是由降壓穩(wěn)壓電路、大電流吸合延時(shí)控制電路、小直流電流吸持控制電路和交流接觸器線圈控制電路組成，降壓穩(wěn)壓電路由電容C3、C5、電阻R4、二極管D2、D3和穩(wěn)壓管Dw組成；交流接觸器線圈的交流控制電源Vac被電容C5降壓、二極管D3半波整流，穩(wěn)壓管Dw穩(wěn)壓后，分成二路輸出；一路直接向小直流電流吸持控制電路提供脈動(dòng)直流電源；另一路通過二極管D2隔離后，被電容C3濾波后向大電流吸合延時(shí)控制電路提供穩(wěn)定的直流電源；電阻R4向電容C5提供放電回路。大電流吸合延時(shí)控制電路由電阻R1、電容C1、C2、二極管D1、D5、與接成單穩(wěn)態(tài)的時(shí)基集成電路555組成，通過二極管D5隔離后向交流接觸器線圈控制電路提供交流接觸器CJ吸合時(shí)所需的高電平延時(shí)信號(hào)。小直流電流吸持控制電路是由電阻R2、R3、微調(diào)電阻W1、電容C4、二極管D4和單結(jié)晶體管BT1組成典型的可控硅觸發(fā)電路；向交流接觸器線圈控制電路中的可控硅BT2提供輸出小脈動(dòng)直流電流所需的觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)通過二極管D4隔離后與大電流吸合延時(shí)控制電路提供的高電平延時(shí)信號(hào)疊加，共同向交流接觸器線圈控制電路提供控制信號(hào)。交流接觸器線圈控制電路由單向可控硅BT2、電容C6、二極管D6組成；單向可控硅BT2在大電流吸合延時(shí)控制電路提供的高電平延時(shí)信號(hào)作用下飽和導(dǎo)通，向交流接觸器CJ線圈提供吸合時(shí)所需的大電流的半波直流電，電容C6為單向可控硅BT2提供反向電壓保護(hù)，二極管D6為交流接觸器CJ線圈提供續(xù)流回路。在高電平信號(hào)延時(shí)期間，可控硅BT2飽和導(dǎo)通，向交流接觸器CJ的線圈提供吸合時(shí)所需的大電流；在高電平信號(hào)延時(shí)過后，由小直流電流吸持控制電路向可控硅BT2提供小導(dǎo)通角的脈沖觸發(fā)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)由可控硅BT2向交流接觸器CJ線圈提供吸持所需的脈動(dòng)小直流電流。
由于采取了上述方案，交流接觸器節(jié)能保護(hù)器以交流接觸器運(yùn)行所需的大電流吸合，小直流電流吸持的節(jié)能方式工作，保證了交流接觸器的微功耗運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)了交流接觸器吸合迅速，吸持穩(wěn)定，節(jié)能運(yùn)行，延長使用壽命的目的。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明

圖1是本實(shí)用新型的原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖3是本實(shí)用新型的另一電路原理圖。
圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電路原理圖。
圖5是本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的電路原理圖。
如圖2所示，本實(shí)用新型是由降壓穩(wěn)壓電路、大電流吸合延時(shí)控制電路、小直流電流吸持控制電路和交流接觸器線圈控制電路組成。降壓穩(wěn)壓電路由電容C3、C5、電阻R4、二極管D2、D3和穩(wěn)壓管Dw組成；降壓電容C5與放電電阻R4并聯(lián)，電容C5的一端與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的一端連接，電容C5的另一端分別與整流二極管D3的陰極和穩(wěn)壓二極管Dw的陰極連接在一起，整流二極管D3的陽極和穩(wěn)壓二極管Dw的陽極分別與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的另一端連接在一起，形成公共地端，整流二極管D3是以為降壓電容C5提供續(xù)流的方式實(shí)現(xiàn)半波整流。交流接觸器線圈的交流控制電源Vac被電容C5降壓、二極管D3半波整流，穩(wěn)壓管Dw穩(wěn)壓后，分成二路輸出；一路直接向小直流電流吸持控制電路提供脈動(dòng)直流電源；另一路通過二極管D2隔離后，被電容C3濾波后向大電流吸合延時(shí)控制電路提供穩(wěn)定的直流電源；電阻R4向電容C5提供放電回路。大電流吸合延時(shí)控制電路由電阻R1、電容C1、C2、二極管D1、D5、與接成單穩(wěn)態(tài)的時(shí)基集成電路555組成；電阻R1的一端與電容C1的一端連接后，分別與集成電路555的置位端TR(低電平置位)和復(fù)位端TH(高電平復(fù)位)連接，電阻R1的另一端接直流電源的正極，電容C1的另一端接公共地端，組成RC充放電電路，為時(shí)基集成電路555提供延時(shí)觸發(fā)信號(hào)。當(dāng)交流接觸器線圈的交流控制電源Vac接通時(shí)，由于電容C1兩端的電壓Vc1不能突變，這時(shí)Vc1＜ Vdd，時(shí)基集成電路555被置位，在輸出端OUT輸出高電位信號(hào)，該高電位信號(hào)一直延續(xù)至電容C1兩端的電壓Vc1＞ Vdd時(shí)555時(shí)基集成電路被復(fù)位時(shí)止，該高電位信號(hào)的廷時(shí)時(shí)間約為t=1．1RC；該高電位信號(hào)通過二極管D5隔離后向交流接觸器線圈控制電路提供交流接觸器CJ吸合時(shí)所需的高電平延時(shí)信號(hào)，二極管D1與電阻R1并聯(lián)，為電容C1提供放電回路。小直流電流吸持控制電路是由電阻R2、R3、微調(diào)電阻W1、電容C4、二極管D4和單結(jié)晶體管BT1組成典型的可控硅導(dǎo)通角可調(diào)的觸發(fā)電路，向交流接觸器線圈控制電路提供交流接觸器CJ吸持時(shí)所需的脈動(dòng)小直流電流的觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)通過二極管D4隔離后與大電流吸合延時(shí)控制電路提供的高電平延時(shí)信號(hào)疊加，共同向交流接觸器線圈控制電路提供控制信號(hào)。交流接觸器線圈控制電路由單向可控硅BT2、電容C6、二極管D6組成；單向可控硅BT2的陰極與公共地端連接，陽極通過負(fù)載即交流接觸器CJ線圈與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的非公共地端的另一端連接；單向可控硅BT2在大電流吸合延時(shí)控制電路提供的高電平延時(shí)信號(hào)作用下飽和導(dǎo)通，輸出半波直流電，由于交流接觸器CJ線圈的直流電阻很小，所以，飽和導(dǎo)通的單向可控硅BT2輸出的半波直流電能夠向交流接觸器CJ線圈提供吸合時(shí)所需的大電流；電容C6與單向可控硅BT2并聯(lián)，為單向可控硅BT2提供反向電壓保護(hù)；二極管D6的陽極與單向可控硅BT2的陽極連接，二極管D6的陰極與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的非公共地端的另一端連接，并且，二極管D6與交流接觸器CJ線圈并聯(lián)，為交流接觸器CJ線圈提供續(xù)流回路。在高電平信號(hào)延時(shí)期間，單向可控硅BT2飽和導(dǎo)通，向交流接觸器CJ線圈提供吸合時(shí)所需的大電流；在高電平信號(hào)延時(shí)過后，由小直流電流吸持控制電路向單向可控硅BT2提供小導(dǎo)通角的脈沖觸發(fā)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)由單向可控硅BT2向交流接觸器CJ線圈提供吸持所需的脈動(dòng)小直流電流。
由于大型大功率交流接觸器線圈的交流阻抗較小，直流電阻更小，如果還使用直流電流吸合，不符合安全使用規(guī)定，所以，應(yīng)使用交流電流吸合小直流電流吸持的控制方式。如圖3所示，大直流電流吸合的控制方式由交流吸合的控制方式取代，從而實(shí)現(xiàn)由小功率的控制元件去控制大型交流接觸器的目的。
從圖3可知，交流接觸器線圈控制電路中增加了一路由單向可控硅BT3控制小型交流接觸器CJ2及為小型交流接觸器CJ2提供續(xù)流的二極管D7組成的控制電路。單向可控硅BT3的陰極與公共地端連接，陽極與小型交流接觸器CJ2線圈的一端連接，小型交流接觸CJ2線圈的另一端與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的非公共地端的另一端連接，二極管D7與小型交流接觸器CJ2的線圈并聯(lián)，為其提供續(xù)流；小型交流接觸器CJ2的常閉主觸點(diǎn)CJ2-1與二極管D6串聯(lián)后與大型交流接觸器CJ1的吸合線圈并聯(lián)，為其提供續(xù)流；小型交流接觸器CJ2的常開主觸點(diǎn)CJ2-2與單向可控硅BT2并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)大型交流接觸器CJ1的交流吸合控制。大電流吸合延時(shí)控制電路中的通過二極管D5隔離后向交流接觸器線圈控制電路提供吸合時(shí)所需的高電平延時(shí)信號(hào)不再控制單向可控硅BT2，而是由隔離二極管D5的陰極與單向可控硅BT3的觸發(fā)極連接，控制單向可控硅BT3的導(dǎo)通延時(shí)后截止，從而通過控制小型交流接觸器CJ2主觸頭的吸合延時(shí)后跳閘的控制，實(shí)現(xiàn)大型交流接觸器CJ1的交流吸合后由脈動(dòng)小直流電流吸持的目的。
在圖4所示的實(shí)施例中，當(dāng)按下起動(dòng)按鈕QA時(shí)，交流電源Vac分二路輸入；一路經(jīng)交流接觸器線圈控制電路，由于電容C6的容量較小，通過的電流很小，不能使交流接觸器CJ吸合；另一路被電容C5降壓，由二極管D3半波整流，被穩(wěn)壓二極管Dw穩(wěn)壓后，分二路輸出。其中一路脈動(dòng)直流電向由單結(jié)晶體管BT1觸發(fā)電路組成的小直流電流吸持控制電路提供與交流電源Vac同頻同相的半波直流電源，由單結(jié)晶體管BT1觸發(fā)電路輸出控制單向可控硅BT2導(dǎo)通角可調(diào)的觸發(fā)信號(hào)，由于單向可控硅BT2的導(dǎo)通角較小，輸出的微小脈動(dòng)直流電流也不足以使交流接觸器CJ吸合；另一路脈動(dòng)直流電通過二極管D2隔離后，被電容C3濾波，向由接成單穩(wěn)態(tài)的555時(shí)基集成電路組成大電流吸合延時(shí)控制電路提供穩(wěn)定的直流電源。單穩(wěn)態(tài)的555時(shí)基集成電路在電容C1通過電阻R1充電至Vc1＞ Vdd的這段時(shí)間內(nèi)輸出高電平信號(hào)，該信號(hào)通過二極管D5隔離后，觸發(fā)單向可控硅BT2飽和導(dǎo)通，向交流接觸器CJ線圈提供吸合時(shí)所需的大電流；在高電平信號(hào)延時(shí)過后，由小直流電流吸持控制電路向單向可控硅BT2提供小導(dǎo)通角的脈沖觸發(fā)信號(hào)，向交流接觸器CJ線圈提供吸持所需的小直流電流，從而使交流接觸器實(shí)現(xiàn)了大電流吸合，小直流電流吸持的目的。
在圖5所示的實(shí)施例中，當(dāng)按下起動(dòng)按鈕QA時(shí)，交流電源Vac分二路輸入；一路經(jīng)交流接觸器線圈控制電路，由于電容C6的容量較小，通過的電流很小，不能使大型交流接觸器CJ1吸合；另一路被電容C5降壓，由二極管D3半波整流，被穩(wěn)壓二極管Dw穩(wěn)壓后，分二路輸出。其中一路脈動(dòng)直流電向由單結(jié)晶體管BT1觸發(fā)電路組成的小直流電流吸持控制電路提供與交流電源Vac同頻同相的半波直流電源，由單結(jié)晶體管BT1觸發(fā)電路輸出控制單向可控硅BT2導(dǎo)通角可調(diào)的觸發(fā)信號(hào)，由于單向可控硅BT2的導(dǎo)通角較小，輸出的微小脈動(dòng)直流電流也不足以使大型交流接觸器CJ1吸合；另一路脈動(dòng)直流電通過二極管D2隔離后，被電容C3濾波，向由接成單穩(wěn)態(tài)的555時(shí)基集成電路組成大電流吸合延時(shí)控制電路提供穩(wěn)定的直流電源。單穩(wěn)態(tài)的555時(shí)基集成電路在電容C1通過電阻R1充電至Vc1＞ Vdd的這段時(shí)間內(nèi)輸出高電平信號(hào)，該信號(hào)通過二極管D5隔離后，控制單向可控硅BT3的飽和導(dǎo)通，向小型交流接觸器CJ2線圈提供吸合時(shí)所需的大電流，從而使小型交流接觸器CJ2的線圈吸合，小型交流接觸器CJ2的常閉主觸點(diǎn)CJ2-1先斷開，常開主觸點(diǎn)CJ2-2才跟著接通，此時(shí)，大型交流接觸器CJ1的線圈通過小型交流接觸器CJ2接通的常開主觸點(diǎn)CJ2-2與交流電源Vac形成交流回路，實(shí)現(xiàn)大型交流接觸器CJ1的交流吸合。當(dāng)大電流吸合延時(shí)控制電路中的單穩(wěn)態(tài)555時(shí)基集成電路輸出的高電平信號(hào)延時(shí)過后，單向可控硅BT3的從飽和導(dǎo)通變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，小型交流接觸器CJ2的線圈由于失電而跳閘，使大型交流接觸器CJ1線圈的交流回路斷開，這時(shí)，由單結(jié)晶體管BT1觸發(fā)電路控制單向可控硅BT2輸出的微小脈動(dòng)直流電流使大型交流接觸器CJ1維持吸合，實(shí)現(xiàn)大型交流接觸器CJ1的交流吸合后由脈動(dòng)小直流電流吸持的目的。
權(quán)利要求1.一種交流接觸器節(jié)能保護(hù)器，它是由降壓穩(wěn)壓電路、大電流吸合延時(shí)控制電路、小直流電流吸持控制電路和交流接觸器線圈控制電路組成，其特征是降壓穩(wěn)壓電路由電容C3、C5、電阻R4、二極管D2、D3和穩(wěn)壓管Dw組成，降壓電容C5與放電電阻R4并聯(lián)，電容C5的一端與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的一端連接，電容C5的另一端分別與整流二極管D3的陰極和穩(wěn)壓二極管Dw的陰極連接在一起，整流二極管D3的陽極和穩(wěn)壓二極管Dw的陽極分別與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的另一端連接在一起，形成公共地端，整流二極管D3是以為降壓電容C5提供續(xù)流的方式實(shí)現(xiàn)半波整流；交流接觸器線圈的交流控制電源Vac被電容C5降壓、二極管D3半波整流，穩(wěn)壓管Dw穩(wěn)壓后，分成二路輸出；一路直接向小直流電流吸持控制電路提供脈動(dòng)直流電源，另一路通過二極管D2隔離后，被電容C3濾波后向大電流吸合延時(shí)控制電路提供穩(wěn)定的直流電源，電阻R4向電容C5提供放電回路；大電流吸合延時(shí)控制電路由電阻R1、電容C1、C2、二極管D1、D5、與接成單穩(wěn)態(tài)的時(shí)基集成電路555組成，電阻R1的一端與電容C1的一端連接后，分別與集成電路555的置位端TR(低電平置位)和復(fù)位端TH(高電平復(fù)位)連接，電阻R1的另一端接直流電源的正極，電容C1的另一端接公共地端，組成RC充放電電路；二極管D1與電阻R1并聯(lián)，為電容C1提供放電回路；接成單穩(wěn)態(tài)的時(shí)基集成電路555的輸出端通過二極管D5隔離后向交流接觸器線圈控制電路提供吸合時(shí)所需大電流的高電平延時(shí)控制信號(hào)；小直流電流吸持控制電路是由電阻R2、R3、微調(diào)電阻W1、電容C4、二極管D4和單結(jié)晶體管BT1組成的典型的可控硅導(dǎo)通角可調(diào)的觸發(fā)電路，向交流接觸器線圈控制電路提供吸持時(shí)所需的脈動(dòng)小直流電流的控制信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)通過二極管D4隔離后與大電流吸合延時(shí)控制電路提供的高電平延時(shí)信號(hào)疊加，共同向交流接觸器線圈控制電路中的單向可控硅BT2提供觸發(fā)信號(hào)；交流接觸器線圈控制電路由單向可控硅BT2、電容C6、二極管D6組成，單向可控硅BT2的陰極與公共地端連接，陽極通過負(fù)載即交流接觸器CJ線圈與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的非公共地端的另一端連接，電容C6與單向可控硅BT2并聯(lián)，為單向可控硅BT2提供反向電壓保護(hù)，二極管D6的陽極與單向可控硅BT2的陽極連接，二極管D6的陰極與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的非公共地端的另一端連接，并且，二極管D6與交流接觸器CJ線圈并聯(lián)，為交流接觸器CJ線圈提供續(xù)流回路；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流接觸器節(jié)能保護(hù)器，其特征在于所述的交流接觸器線圈控制電路中的半波直流電流吸合方式可以由小功率的控制元件去控制大功率交流接觸器的交流電流吸合方式代替；在交流接觸器線圈控制電路中增加了一路由單向可控硅BT3控制小型交流接觸器CJ2及為小型交流接觸器CJ2提供續(xù)流的二極管D7組成的控制電路；單向可控硅BT3的陰極與公共地端連接，陽極與小型交流接觸器CJ2線圈的一端連接，小型交流接觸CJ2線圈的另一端與交流接觸器線圈的交流控制電源Vac的非公共地端的另一端連接，二極管D7與小型交流接觸器CJ2的線圈并聯(lián)，為其提供續(xù)流；小型交流接觸器CJ2的常閉主觸點(diǎn)CJ2-1與二極管D6串聯(lián)后與大型交流接觸器CJ1的吸合線圈并聯(lián)，為其提供續(xù)流；小型交流接觸器CJ2的常開主觸點(diǎn)CJ2-2與單向可控硅BT2并聯(lián)，大電流吸合延時(shí)控制電路中的通過二極管D5隔離后向交流接觸器線圈控制電路提供吸合時(shí)所需的高電平延時(shí)信號(hào)不再控制單向可控硅BT2，而是由隔離二極管D5的陰極與單向可控硅BT3的觸發(fā)極連接。
專利摘要一種電器元件使用的具有節(jié)能保護(hù)作用的交流接觸器節(jié)能保護(hù)器,它是由降壓穩(wěn)壓電路、大電流吸合延時(shí)控制電路、小直流電流吸持控制電路和交流接觸器線圈控制電路組成;電源接通時(shí),大電流吸合延時(shí)控制電路向交流接觸器線圈控制電路提供交流接觸器大電流吸合時(shí)所需的延時(shí)控制信號(hào),吸合延時(shí)過后,小直流電流吸持控制電路提供交流接觸器吸持時(shí)所需小直流電流的控制信號(hào),交流接觸器小直流電流吸持,實(shí)現(xiàn)交流接觸器節(jié)能運(yùn)行。
文檔編號(hào)H01H47/00GK2427012SQ00228518
公開日2001年4月18日 申請(qǐng)日期2000年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月19日
發(fā)明者林永放 申請(qǐng)人:林永放