專利名稱：自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于低壓控制電器中，交流接觸器上使用的一種自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈。
國(guó)內(nèi)外在低壓電路中普通應(yīng)用的交流接觸器，是量大面廣的執(zhí)行元件，近十余年來(lái)人們?yōu)榱斯?jié)約能源、消除噪音，研制出多種節(jié)電裝置，就其功能和動(dòng)作來(lái)看，基本上把交流接觸器的起動(dòng)全過(guò)程分為起動(dòng)和吸持兩個(gè)階段，在吸持時(shí)多數(shù)采用體積較大的油浸電容降壓(也有用變壓器或電阻降壓)、二極管整流，實(shí)現(xiàn)低電壓、小電流、直流化運(yùn)行，來(lái)完成節(jié)電和無(wú)聲運(yùn)行的目的。在這起動(dòng)全過(guò)程中，從全壓起動(dòng)到低壓直流吸持之間，存在一個(gè)非常關(guān)鍵的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，而這個(gè)轉(zhuǎn)換方法的優(yōu)劣直接影響著交流接觸器實(shí)現(xiàn)無(wú)聲節(jié)電技術(shù)的推廣使用。目前采用的轉(zhuǎn)換方法有利用交流接觸器自身的常閉接點(diǎn)轉(zhuǎn)換，其主要缺點(diǎn)是接點(diǎn)斷開(kāi)的時(shí)間不易調(diào)準(zhǔn)；晶閘管延時(shí)轉(zhuǎn)換，缺點(diǎn)是元件多，電路復(fù)雜，成本高，易出故障。就其節(jié)電器的形式來(lái)分有電容式、變壓器式、電流互感器式、晶閘管式和散磁延時(shí)繼電器式多種。就其安裝方法來(lái)看有單獨(dú)安裝法，缺點(diǎn)是需要另外占用盤(pán)面位置；安裝在線圈框架上的，有機(jī)械拍打式的影響使用壽命，有繼電器式受厚度尺寸所限僅可安裝在部份線圈框架較大的上邊，同時(shí)還難于保證低壓電器中所要求的安全氣隙和爬距的尺寸。就節(jié)電效果來(lái)看、節(jié)電率僅達(dá)85～90％，個(gè)別的規(guī)格有的達(dá)到94％。
我國(guó)每年生產(chǎn)交流接觸器超過(guò)700萬(wàn)臺(tái)，其中大中容量的約為140萬(wàn)臺(tái)，每臺(tái)消耗有功功率從數(shù)十瓦至一百多瓦，按每日工作八小時(shí)，每年工作三百天計(jì)算，每一百萬(wàn)臺(tái)交流接觸器每年要消耗有功功率一億二千億度，如果這一百萬(wàn)臺(tái)交流接觸器、都安裝上節(jié)電器、節(jié)電率按96％計(jì)算，則每年可節(jié)約一億一千五百多億度電。
鑒于上述節(jié)電器的轉(zhuǎn)換方法及轉(zhuǎn)換器的安裝中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種新式、體積較簿的自動(dòng)轉(zhuǎn)換器，適用于CJ系列各種規(guī)格交流接觸器線圈框架上安裝使用，配合安裝在框架另側(cè)的電容器和電路板，構(gòu)成了自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈，以達(dá)到消音節(jié)電的效果，節(jié)電率96％以上。
為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)措施和產(chǎn)生的積極效果是①、自動(dòng)轉(zhuǎn)換器是由小動(dòng)鐵、連動(dòng)桿、定位傳動(dòng)件、軛鐵、固定板、常閉電接點(diǎn)、底盤(pán)、彈簧等組成；②、將自動(dòng)轉(zhuǎn)換器作成較簿的、能滿足低壓電器安全尺寸要求的、便于安裝在多種線圈框架上，靠電磁力轉(zhuǎn)動(dòng)而準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換的、不占用盤(pán)面位置；③、因?yàn)樽詣?dòng)轉(zhuǎn)換器和小型電容器與電路板裝在線圈框架上，所以在使用自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈時(shí)、只要從交流接觸器上取下原交流線圈換上本線圈就行，其安裝方法和接線方法完全一樣。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的工作原理、結(jié)構(gòu)和操作過(guò)程

圖1是自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈的電氣原理系統(tǒng)圖。
圖2是自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A的結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈是由自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A、電路板B、電容器C和接觸器的電磁系統(tǒng)L組成的，其中自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A中的yJ是常閉電接點(diǎn)，TT是小動(dòng)鐵，電路板B中的D1～D4是整流二極管，R是電阻、接觸器的電磁系統(tǒng)L是由線圈和鐵心組成的，自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A、電路板B、電容器C均固定在線圈框架上。
其電氣原理是自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A在接觸器電磁系統(tǒng)L作用下、yJ常閉電接點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)，使電容器C投入電路中降壓(R為yJ閉合時(shí)耗能電阻，阻值甚小可略而不計(jì))，經(jīng)整流后的低壓直流供電給線圈，這樣交流接觸器就在無(wú)聲節(jié)電狀態(tài)下進(jìn)行工作。
如圖2所示，自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A是由小動(dòng)鐵①(圖1中的TT)，連動(dòng)桿②，定位傳動(dòng)件③，彈簧④，軛鐵⑤，常閉電接點(diǎn)⑥(圖1中的yJ)，固定板⑦，底盤(pán)⑧，上蓋⑨，框架⑩和線圈(11)組成的。
其中為了滿足小動(dòng)鐵①有緩動(dòng)延時(shí)的要求，將其設(shè)計(jì)成以轉(zhuǎn)動(dòng)中心為對(duì)稱的長(zhǎng)方形或其他縱橫都對(duì)稱的幾何圖形，厚度為3～10mm，長(zhǎng)寬比為1.4～4.0時(shí)最適宜。因?yàn)榇朔秶鷥?nèi)，均有減小轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和降低轉(zhuǎn)動(dòng)速度的緩動(dòng)延時(shí)作用。而當(dāng)長(zhǎng)度與寬度之比小于1.4時(shí)，由于摩擦力的作用，小動(dòng)鐵①轉(zhuǎn)動(dòng)不起來(lái)，當(dāng)長(zhǎng)寬比大于4.0時(shí)、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大、轉(zhuǎn)動(dòng)速度快、沒(méi)有緩動(dòng)延時(shí)的作用。
另外將小動(dòng)鐵①的長(zhǎng)向中心線與框架⑩的垂直中心線之間的夾角α，在常閉電接點(diǎn)⑥閉合時(shí)定位于70～88度之間的一處，使小動(dòng)鐵①既有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，又有緩動(dòng)作用。因?yàn)棣两窃叫。?dòng)鐵起動(dòng)力矩越大，轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快。當(dāng)α角大于90度時(shí)，小動(dòng)鐵①不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了滿足常閉電接點(diǎn)⑥先瞬間延時(shí)，后迅速斷開(kāi)的要求，將定位傳動(dòng)件③作成L形，在L的彎鉤鉤尖和電接點(diǎn)⑥的動(dòng)片上端留有不小于2.5毫米的距離，由此使小動(dòng)鐵①轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳動(dòng)到常閉電接點(diǎn)⑥時(shí)，能先瞬間延時(shí)后速斷其接點(diǎn)，這樣的設(shè)計(jì)，使小動(dòng)鐵①經(jīng)連動(dòng)桿②和定位傳動(dòng)件③傳動(dòng)到常閉電接點(diǎn)⑥時(shí)，使常閉電接點(diǎn)⑥(圖1中的yJ)經(jīng)過(guò)瞬間延時(shí)后又能速斷，由此就滿足了交流接觸器在起動(dòng)時(shí)鐵心先閉合、常閉電接點(diǎn)⑥(圖1中yJ)后斷開(kāi)的要求。
為使定位傳動(dòng)件③同時(shí)起到對(duì)小動(dòng)鐵①的定位作用，利用定位傳動(dòng)件③L形的另一面與小動(dòng)鐵①的一端相接觸定位。
自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A是用通過(guò)線圈框架中間孔的一側(cè)彎至框架兩面的固定板⑦、與其兩個(gè)軛鐵⑤以螺絲連接，使自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A牢牢地被固定在線圈框架上，穩(wěn)定而準(zhǔn)確地進(jìn)行工作。
本實(shí)用新型所涉及的自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈的工作原理和操作過(guò)程是接通交流電源，電流經(jīng)過(guò)yJ常閉電接點(diǎn)⑥和整流二極管D1～D4進(jìn)行全波整流，整流后的直流電加在線圈(11)上，由線圈(11)和交流接觸器上的鐵心構(gòu)成了直流電磁鐵，因?yàn)榻涣鹘佑|器在通電前其鐵心處于開(kāi)口位置，所以這時(shí)磁阻很大，當(dāng)時(shí)在線圈兩端形成的NS磁極吸力不很強(qiáng)，但可使小動(dòng)鐵TT開(kāi)始向α角漸小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，但并未將常閉電接點(diǎn)yJ斷開(kāi)，正在起著瞬間延時(shí)的作用，當(dāng)鐵心被電磁力吸合后，磁路閉合了，此時(shí)線圈兩端形成的NS磁極對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換器中的TT小動(dòng)鐵的吸力突然增大，使小動(dòng)鐵TT的兩端被兩個(gè)軛鐵⑤分別吸去，α角轉(zhuǎn)為零，這時(shí)常閉電接點(diǎn)yJ經(jīng)過(guò)連動(dòng)桿②和定位傳動(dòng)件③已經(jīng)通過(guò)瞬間延時(shí)并快速斷開(kāi)了常閉電接點(diǎn)yJ，從而使交流電路中投入電容器C降壓，完成了交流接觸器從全壓起動(dòng)到低壓直流吸持的轉(zhuǎn)換動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了交流接觸器低電壓、小電流、直流化無(wú)聲節(jié)電運(yùn)行。當(dāng)要停止運(yùn)行時(shí)切斷交流電源，使交流接觸器的電磁系統(tǒng)失磁而觸頭斷開(kāi)，TT小動(dòng)鐵被彈簧④拉回原位，yJ常閉電接點(diǎn)復(fù)位，閉合時(shí)由電阻R吸收電容能量，這時(shí)已為下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。
將本實(shí)用新型的自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈安裝在CJ12－250／3交流接觸器上。自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A中的小動(dòng)鐵的長(zhǎng)寬比取4.0(長(zhǎng)36.5MM、寬9MM、厚度取7MM)。小動(dòng)鐵①長(zhǎng)向中心線和線圈框架的垂直中心線的夾角α取84度。當(dāng)電源電壓為380伏特、經(jīng)起動(dòng)后自動(dòng)轉(zhuǎn)換為線圈直流電壓是4.8伏特，電流0.192安培、吸持功率為0.9瓦特。比原來(lái)交流接觸器節(jié)約有功功率64.1瓦特，節(jié)電率為98％以上。并能在交流電源電壓從300至460伏特之間正常起動(dòng)后自動(dòng)轉(zhuǎn)換為無(wú)聲節(jié)電運(yùn)行。
權(quán)利要求1.自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈是由電容器C、電路板B(含二極管D1～D4和電阻R)、交流接觸器電磁系統(tǒng)(含線圈(11)和交流接觸器的鐵心)及自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A組成，其特征在于自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A是由小動(dòng)鐵①、連動(dòng)桿②、定位傳動(dòng)件③、彈簧④、軛鐵⑤、常閉電接點(diǎn)⑥、固定板⑦、底盤(pán)⑧、上蓋⑨組成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈，其特征在于將自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A中的小動(dòng)鐵①設(shè)計(jì)成以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為中心的對(duì)稱的長(zhǎng)方形或其他縱橫都對(duì)稱的幾何圖形，其厚度為3～10mm，長(zhǎng)寬比為1.4－4.0，小動(dòng)鐵①的長(zhǎng)向中心線和線圈框架⑩的垂直中心線的夾角α在常閉電接點(diǎn)⑥閉合時(shí)定位于70～88度角之間的一處，轉(zhuǎn)動(dòng)軸心處設(shè)置彈簧④。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈，其特征在于自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A是用通過(guò)線圈框架中間孔的一側(cè)彎至框架兩面的固定板⑦，與其兩個(gè)軛鐵⑤以螺絲連接，使自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A牢牢地被固定在線圈框架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈，其特征在于小動(dòng)鐵①和定位傳動(dòng)件③是用連動(dòng)桿②連接，將定位傳動(dòng)件③作成L形，其一端面與小動(dòng)鐵①的一端面接觸定位，另一端彎鉤鉤尖與常閉電接點(diǎn)⑥的動(dòng)片上端留有不小于2.5mm的距離。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈，用于低壓控制電路中的交流接觸器上，并實(shí)現(xiàn)無(wú)聲節(jié)電運(yùn)行。本自轉(zhuǎn)無(wú)聲節(jié)電線圈是由自動(dòng)轉(zhuǎn)換器A、電容器C、二極管D
文檔編號(hào)H01H47/02GK2085561SQ90218508
公開(kāi)日1991年9月25日 申請(qǐng)日期1990年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月25日
發(fā)明者薛英鎮(zhèn), 蔡振華, 薛占一 申請(qǐng)人:薛英鎮(zhèn)