專(zhuān)利名稱(chēng)：自鎖式接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是屬于電力拖動(dòng)、配電的電器設(shè)備。
傳統(tǒng)接觸器是利用電磁吸力使電路接通和斷開(kāi)的一種電器。其主要結(jié)構(gòu)由電磁系統(tǒng)(鐵芯與線圈)和觸頭組成。線圈與靜鐵芯固定不動(dòng)，當(dāng)線圈通電時(shí)，鐵芯線圈產(chǎn)生電磁吸力，將動(dòng)鐵芯吸合，由于動(dòng)觸頭與動(dòng)鐵芯都是固定在同一根軸上的，因此帶動(dòng)動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng)與靜觸頭接觸，使電路接通。當(dāng)線圈斷電，吸力消失，動(dòng)鐵芯與靜鐵芯依靠反作用彈簧的作用而分離，動(dòng)、靜觸頭就斷開(kāi)，電路就被切斷。傳統(tǒng)接觸器存在以下幾個(gè)問(wèn)題(1)由于接觸器線圈長(zhǎng)期通電，不但消耗電能而且又有噪音。(2)由于線圈長(zhǎng)期通電，溫度高，易老化，壽命短。(3)由于線圈的功率因數(shù)很低，從而對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的功率因數(shù)不利。
本實(shí)用新型的目的是實(shí)現(xiàn)一種可以節(jié)省電能、消除噪聲、延長(zhǎng)交流接觸器的壽命的自鎖式接觸器，并具有改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，增強(qiáng)吸合、啟動(dòng)的可靠性。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在傳統(tǒng)的接觸器中裝有機(jī)械式自鎖裝置及改進(jìn)的控制電路。傳統(tǒng)的接觸器包括接觸器底盤(pán)、動(dòng)觸頭、靜觸頭、接觸器線圈、動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、連接通軸、連接通軸上的連接座、輔助觸頭推桿、輔助觸頭、擋桿、彈簧及控制電路。本實(shí)用新型在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。在連接通軸的連接座的外側(cè)上固定一塊與底盤(pán)平行的連接板，在連接板的外表面上固定一個(gè)軸架，在軸架上裝有一個(gè)小橫軸，在小橫軸上以動(dòng)配合方式裝有一個(gè)動(dòng)鐵芯活動(dòng)架，上述的動(dòng)鐵芯就裝在動(dòng)鐵芯活架上，在動(dòng)鐵芯上固定一塊壓板。在連接板上的離動(dòng)觸頭遠(yuǎn)端的側(cè)面上垂直連接一塊固定板，并且在動(dòng)鐵芯活動(dòng)架以小橫軸為軸線移動(dòng)時(shí)，固定板的外側(cè)面和上述壓板相接觸。在固定板上平放固定一塊與固定板有交叉角度的滑板，滑板的向上端朝向底盤(pán)，在滑板的外表面上刻有桃形曲線溝槽，桃尖朝向底盤(pán)，在底盤(pán)上固定一個(gè)與滑板有相同歪斜角度的鉤針，鉤針的另一端的彎曲鉤尖伸進(jìn)滑板的溝槽里。本實(shí)用新型的控制電路包括由四個(gè)二極管D1－D4組成的橋式整流電路，有兩個(gè)控制端A、B，橋式整流電路輸出端正極分為三路，第一路為連接接觸器線圈電路，經(jīng)過(guò)接觸器常閉觸點(diǎn)CJ－1、接觸器線圈CJ和橋式整流電路輸出端負(fù)極連接；第二路為充放電路，是由二極管D6、電阻R1、電容C1串聯(lián)組成，與橋式整流電路輸出端負(fù)極連接，并且電容C1的兩端并聯(lián)在接觸器線圈CJ的兩端上；第三路為開(kāi)關(guān)控制電路。
下面用實(shí)施例結(jié)合附圖再進(jìn)一步的說(shuō)明。
附

圖1為自鎖式接觸器的主視圖。
附圖2為自鎖式接觸器的側(cè)視圖。
附圖3為鉤針。
附圖4為桃形曲線溝槽。
附圖5為桃形曲線溝槽的A－A剖面圖。
附圖6為控制電路(Ⅰ)圖。
附圖7為控制電路(Ⅱ)圖。
附圖8為控制電路(Ⅲ)圖。
實(shí)施例1。
這是一種開(kāi)關(guān)控制電路采用小型繼電器的自鎖式接觸器。其電路為附圖6所示。從圖1和圖2中看出，自鎖式接觸器包括底盤(pán)1、動(dòng)觸頭2、靜觸頭3，接觸器線圈(CJ)，動(dòng)鐵芯4，靜鐵芯5，連接通軸6，連接座7、輔助觸頭8、擋桿9、彈簧10、輔助觸頭推桿20，本實(shí)施例的開(kāi)關(guān)控制電路采用了小型繼電器J。從圖6看出開(kāi)關(guān)控制電路由小型繼電器J組成，小型繼電器線圈兩端并聯(lián)在橋式整流電路正負(fù)極上，小型繼電器J有常開(kāi)觸點(diǎn)J－1和常閉觸點(diǎn)J－2。常開(kāi)觸點(diǎn)J－1接在橋式整流電路的正極輸入端和接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1之間；常閉觸點(diǎn)J－2接在電容C1的正極端和接觸器線圈CJ的一端之間。
當(dāng)控制端A、B兩端獲電時(shí)，經(jīng)過(guò)二極管D1－D4橋式整流后在橋式整流電路輸出端正極分為三路，在充放電路中經(jīng)過(guò)二極管D5電阻R1給電容C1充電；在開(kāi)關(guān)控制電路中使小型繼電器J吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)J－1閉合，常閉觸點(diǎn)J－2分開(kāi)；在連接接觸器線圈電路中，電流經(jīng)過(guò)小型繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)J－1，接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1加在接觸器線圈CJ上。
從圖1和圖2看出，在連接通軸6的連接座7上固定連接板11，在連接板上固定軸架12，在軸架上裝有小橫軸13，在小橫軸上裝有動(dòng)鐵芯活動(dòng)架14，動(dòng)鐵芯4裝在動(dòng)鐵芯活動(dòng)架上，在動(dòng)鐵芯上固定一塊壓板15。在連接板的側(cè)面上連接一塊固定板16，在固定板上有滑板17，在滑板上有桃形曲線溝槽18，鉤針19的鉤尖伸進(jìn)在桃形曲線溝槽的桃尖中。當(dāng)接觸器線圈通電產(chǎn)生磁力后，使動(dòng)鐵芯移動(dòng)，動(dòng)鐵芯移動(dòng)帶動(dòng)壓板移動(dòng)，壓板推動(dòng)固定板并帶動(dòng)連接通軸作弧線翻轉(zhuǎn)，彈簧回縮，這時(shí)，由于連接通軸翻轉(zhuǎn)，帶動(dòng)動(dòng)觸頭和靜觸頭閉合，同時(shí)進(jìn)行了機(jī)械自鎖由于固定板移動(dòng)，帶著滑板也移動(dòng)，這樣使鉤針的鉤尖與鉤槽產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，鉤尖從鉤槽的桃尖中滑進(jìn)桃心中鎖住。又由于連接通軸翻轉(zhuǎn)，帶動(dòng)輔助觸頭推桿20移動(dòng)，使輔助觸頭中的常閉觸頭CJ－1斷開(kāi)，這樣也就使接觸器線圈CJ斷電。
由于在充放電路中經(jīng)過(guò)二極管D5、電阻R1已給電容C1充電，當(dāng)A、B兩端失電時(shí)，開(kāi)關(guān)控制電路中的小型繼電器J失電，常開(kāi)觸點(diǎn)J－1分開(kāi)，常閉觸點(diǎn)J－2閉合，這時(shí)電容C1儲(chǔ)存的電能直接加在接觸器線圈CJ兩端，使接觸器線圈CJ再次獲電，由于產(chǎn)生磁力，動(dòng)鐵芯再次移動(dòng)，動(dòng)鐵芯帶動(dòng)壓板移動(dòng)，壓板給固定板一個(gè)推動(dòng)動(dòng)作，使得鉤尖從鉤槽的桃心中滑出，使得機(jī)械自鎖裝置解鎖，此時(shí)彈簧回復(fù)力推動(dòng)連接座及連接板，并帶動(dòng)固定板及滑板復(fù)位，這時(shí)鉤尖重新回到桃尖的位置上，同時(shí)連接通軸也翻轉(zhuǎn)歸位，動(dòng)觸頭和靜觸頭分離，并由于輔助觸頭推桿的回移，使輔助觸頭中的常閉觸點(diǎn)CJ－1閉合，整個(gè)的機(jī)械自鎖、解鎖的全過(guò)程完成，為以后工作做好了準(zhǔn)備。由于采取了自鎖裝置，使接觸器線圈不用長(zhǎng)期通電，仍然能夠保持動(dòng)觸頭和靜觸頭的閉合，使電路正常工作。大大節(jié)約了接觸器線圈所耗費(fèi)的電能。當(dāng)自鎖式接觸器在控制端失電時(shí)，又能自動(dòng)解鎖，既能節(jié)電，又能無(wú)聲運(yùn)行。
從圖3看出，鉤針19的一端固定在底盤(pán)1上，鉤針的另一端彎曲成鉤尖狀。由于壓板推動(dòng)固定板并帶著滑板移動(dòng)，使鉤針的鉤尖與鉤槽產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為了保證鉤針的鉤尖能沿桃形曲線溝槽作桃尖→桃心→桃尖的周期性逆時(shí)針相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在曲線溝槽內(nèi)設(shè)計(jì)了四階臺(tái)階和兩個(gè)斜坡度。從圖4、圖5看出溝槽中有四階臺(tái)階a、b、c、d，從桃尖到臺(tái)階a為向上坡度，鉤尖從桃尖相對(duì)運(yùn)動(dòng)到臺(tái)階a，是依靠壓板推動(dòng)固定板并帶著滑板移動(dòng)所產(chǎn)生的，并從臺(tái)階a下到臺(tái)階b卡在桃心中鎖住。在解鎖時(shí)，壓板給固定板一個(gè)推動(dòng)動(dòng)作，使得鉤尖從桃心中滑出，下到臺(tái)階c。從臺(tái)階c到臺(tái)階d為向上坡度，由于彈簧10的回復(fù)力推動(dòng)連接座及連接板，帶動(dòng)固定板及滑板復(fù)位，此時(shí)鉤尖從臺(tái)階c相對(duì)運(yùn)動(dòng)到臺(tái)階d，并從臺(tái)階d下到桃尖中，一個(gè)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)周期完成。
以60A交流接觸器為例。本實(shí)施例采用一組元件其參數(shù)如下
二極管D1－D4均用1N5407，二極管D5用1N4007，小型組電器J用JQX－4繼電器，電容C1用300μ的電容，電阻R1為500歐姆。
實(shí)施例2。
這是一種開(kāi)關(guān)控制電路采用單向可控硅組成的自鎖式接觸器。其電路為附圖7所示。從圖7看出開(kāi)關(guān)控制電路是經(jīng)過(guò)電位器W2與單向可控硅SCR2的控制端相接，單向可控硅SCR2的負(fù)極接在電容C1的負(fù)極那端上，其正極與單向可控硅SCR1的控制極相接，單向可控硅SCR1的負(fù)極接在接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1和接觸器線圈CJ的一端之間，電位器W1并聯(lián)接單向可控硅SCR1的控制極和單向可控硅SCR1的正極上。當(dāng)控制端A、B兩端獲電時(shí)，經(jīng)過(guò)二極管D1－D4橋式整流后，在橋式整流電路輸出端正極分為三路，在充放電路中經(jīng)過(guò)二極管D5、電阻R1給電容C1充電；在開(kāi)關(guān)控制電路中通過(guò)電位器W2提供觸發(fā)電流使SCR2導(dǎo)通，SCR2導(dǎo)通使SCR1控制級(jí)為負(fù)，迫使SCR1截止；在連接接觸器線圈電路中，經(jīng)過(guò)接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1加在接觸器線圈CJ上。同樣地，當(dāng)接觸器線圈通電產(chǎn)生磁力后，使動(dòng)鐵芯移動(dòng)，從而使動(dòng)觸頭和靜觸頭閉合、接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1斷開(kāi)，這樣就使接觸器線圈CJ斷電，同時(shí)實(shí)行了機(jī)械自鎖。當(dāng)A、B兩端失電時(shí)，單向可控硅SCR2控制級(jí)也失去電壓，單向可控硅SCR2因其工作電流遠(yuǎn)小于維持電流，所以截止。這時(shí)單向可控硅SCR1的控制級(jí)通過(guò)W1提供電壓，單向可控硅SCR1導(dǎo)通，電容C1向接觸器線圈CJ放電，使接觸器線圈CJ再次獲電，由于產(chǎn)生磁力，動(dòng)鐵芯再次移動(dòng)，從而使動(dòng)觸頭和靜觸頭分離，接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1閉合，機(jī)械自鎖裝置解鎖。這樣整個(gè)的機(jī)械自鎖、解鎖的全過(guò)程完成，為以后工作做好了準(zhǔn)備。從圖7看出，電阻R2與電容C2串聯(lián)后并聯(lián)在單向可控硅SCR1的正負(fù)極上，R2－C2用于阻容保護(hù)；二極管D6并聯(lián)在接觸器線圈CJ的兩端上，D6作用是防止反電勢(shì)過(guò)高。
本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于在開(kāi)關(guān)控制電路中采用單向可控硅，而不是小型繼電器。
以60A交流接觸器為例。本實(shí)施例采用一組元件其參數(shù)如下二極管D1－D4均用1N5407，二極管D5、D6均用1N4007，單向可控硅SCR1用CR3CM，單向可控硅SCR2用CRO3AM，電容C1用300μ的電容，電容C2用0.05μ的電容，R1的值為500歐姆，R2的值為1K，電位器W1、W2均用1M的電位器。
實(shí)施例3。
這是在實(shí)施例1基礎(chǔ)上電路進(jìn)行改進(jìn)的實(shí)施例。附圖8是在附圖6電路基礎(chǔ)上增加二極管D8、D7，多使用了接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2，并接有交流電源的輸入端E、F。本實(shí)施例用于工作頻率較高的場(chǎng)合。
從圖8中看出接觸器有常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2，常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2接在小型繼電器的常閉觸點(diǎn)J－2和接觸器線圈CJ之間，在電容器C1正極與常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2之間串聯(lián)二極管D8，交流電源的輸入端E經(jīng)二極管D7接在二極管D8負(fù)極和常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2之間，交流電源的另一輸入端F接在電容器C1負(fù)極那端上。
當(dāng)A、B控制端獲電時(shí)，在充放電路中經(jīng)過(guò)二極管D5、電阻R1給電容C1充電；在開(kāi)關(guān)控制電路中使小型繼電器J吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)J－1閉合，常閉觸點(diǎn)J－2分開(kāi)；在連接接觸器線圈電路中，經(jīng)過(guò)繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)J－1、接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1加在接觸器線圈CJ上。由于接觸器線圈產(chǎn)生磁力，使動(dòng)鐵芯移動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)觸頭和靜觸頭閉合，并且進(jìn)行了機(jī)械自鎖，同時(shí)又由于輔助觸頭推桿的移動(dòng)，使得輔助觸頭中的常閉觸點(diǎn)CJ－1斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2閉合。
當(dāng)A、B兩端失電時(shí)，小型繼電器J失電，常開(kāi)觸點(diǎn)J－1分開(kāi)，常閉觸點(diǎn)J－2閉合。E、F兩端的交流電壓通過(guò)二極管D7整流后經(jīng)常閉觸點(diǎn)J－2，常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2(這時(shí)是閉合的)，加在接觸器線圈CJ兩端，使接觸器線圈CJ再次獲電，由于產(chǎn)生磁力，動(dòng)鐵芯再次移動(dòng)，使機(jī)械自鎖裝置解鎖，動(dòng)觸頭和靜觸頭分離，接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1閉合，接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2斷開(kāi)，至此整個(gè)的機(jī)械自鎖，解鎖的全過(guò)程完成，為以后工作做好了準(zhǔn)備。
二極管D8作用是防止E、F兩端電源電壓在沒(méi)有限流電阻的狀態(tài)下給電容C1充電。
電容C1作用是在整個(gè)電網(wǎng)停電的情況下，仍可使接觸器動(dòng)作，使動(dòng)觸頭和靜觸頭分離，使機(jī)械自鎖裝置解鎖。
本實(shí)施例的技術(shù)方案用于工作頻率較高的場(chǎng)合，在一般狀態(tài)下即接觸器的動(dòng)、靜觸頭吸合在二秒鐘以上情況下，可以采用實(shí)施例1的技術(shù)方案。
以60A交流接觸器為例。本實(shí)施例采用一組元件除所增加的二極管D7、D8均用1N5407，其余的元件和實(shí)施例1中的元件相同。
綜上所述，自鎖式接觸器由于采用了機(jī)械式自鎖裝置及其控制電路，使接觸器線圈不用長(zhǎng)期通電，仍然能保持動(dòng)、靜觸頭的閉合，使電路正常工作。大大節(jié)約了接觸器線圈所耗費(fèi)的電能。自鎖式接觸器在控制端失電時(shí)又能自動(dòng)解鎖，使用方便。自鎖式接觸器由于靠機(jī)械式自鎖裝置保持動(dòng)、靜觸頭的吸合，所以能做到無(wú)聲運(yùn)行，可以消除動(dòng)、靜觸頭的振動(dòng)，消除噪音聲，同時(shí)切掉了功率因數(shù)很低的線圈，從而改善了電網(wǎng)的功率因數(shù)。由于消除動(dòng)、靜觸頭的振動(dòng)，動(dòng)、靜觸頭磨損自然減少，而且接觸器線圈平時(shí)沒(méi)有電流通過(guò)，平時(shí)無(wú)溫升，不易老化，接觸器的壽命提高。自鎖式接觸器的控制電路采用直流啟動(dòng)、自鎖，這樣也就提高了接觸器的工作可靠性?？傊?，使用本實(shí)用新型所提出的自鎖式接觸器，完全可以取代傳統(tǒng)的接觸器，具有節(jié)電、減少噪音、改善電網(wǎng)的功率因數(shù)、壽命長(zhǎng)、接觸器的工作可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種自鎖式接觸器，是由接觸器底盤(pán)、動(dòng)觸頭、靜觸頭、接觸器線圈、動(dòng)鐵芯、靜鐵芯、連接通軸、在連接通軸上的連接座、輔助觸頭推桿、輔助觸頭、擋桿、彈簧及控制電路組成的，其特征在于在連接通軸的連接座的外側(cè)上固定一塊與底盤(pán)平行的連接板，在連接板的外表面上固定一個(gè)軸架，在軸架上裝有一個(gè)小橫軸，在小橫軸上以動(dòng)配合方式裝有一個(gè)動(dòng)鐵芯活動(dòng)架，上述的動(dòng)鐵芯就裝在動(dòng)鐵芯活動(dòng)架上，在動(dòng)鐵芯上固定一塊壓板。在連接板上的離動(dòng)觸頭遠(yuǎn)端的側(cè)面上垂直連接一塊固定板，并且在動(dòng)鐵芯活動(dòng)架以小橫軸為軸線移動(dòng)時(shí)，固定板的外側(cè)面和上述壓板相接觸，在固定板上平放固定一塊與固定板成有交叉角度的滑板，滑板的向上端朝向底盤(pán)，在滑板的外表面上刻有桃形曲線溝槽，桃尖朝向底盤(pán)，在底盤(pán)上固定一個(gè)與滑板有相同歪斜角度的鉤針，鉤針的另一端的彎曲鉤尖伸進(jìn)在滑板的溝槽里，控制電路包括由四個(gè)二極管D1-D4組成的橋式整流電路，有兩個(gè)控制端A、B，橋式整流電路輸出端正極分為三路，第一路為連接接觸器線圈電路，經(jīng)過(guò)接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ-1，接觸器線圈CJ和橋式整流電路輸出端負(fù)極連接；第二路為充放電路，是由二極管D5、電阻R1、電容C1串聯(lián)組成，與橋式整流電路輸出端負(fù)極連接，并且電容C1的兩端并聯(lián)在接觸器線圈CJ的兩端上；第三路為開(kāi)關(guān)控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自鎖式接觸器，其特征在于開(kāi)關(guān)控制電路由小型繼電器J組成，小型繼電器線圈兩端并聯(lián)在橋式整流電路正負(fù)極上，小型繼電器J有常開(kāi)觸點(diǎn)J－1和常閉觸點(diǎn)J－2，常開(kāi)觸點(diǎn)J－1接在橋式整流電路輸入端正極和接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1之間；常閉觸點(diǎn)J－2接在電容C1的正極端和接觸器線圈CJ的一端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自鎖式接觸器，其特征在于開(kāi)關(guān)控制電路是經(jīng)過(guò)電位器W2與單向可控硅SCR2的控制端相接，單向可控硅SCR2的負(fù)極接在電容C1的負(fù)極那端上，其正極與單向可控硅SCR1的控制極相接，單向可控硅SCR1的負(fù)極接在接觸器的常閉觸點(diǎn)CJ－1和接觸器線圈CJ的一端之間，電位器W1并聯(lián)接單向可控硅SCR1的控制極和單向可控硅SCR1的正極上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自鎖式接觸器，其特征在于接觸器有常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2，常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2接在小型繼電器的常閉觸點(diǎn)J－2和接觸器線圈CJ之間，在電容器C1正極與常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2之間串聯(lián)二極管D8，交流電源的輸入端E經(jīng)二極管D7接在二極管D8負(fù)極和常開(kāi)觸點(diǎn)CJ－2之間，交流電源的另一輸入端F接在電容器C1負(fù)極那端上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是屬于電力拖動(dòng)、配電的電器設(shè)備。本設(shè)備裝有機(jī)械式自鎖裝置及控制電路。自鎖裝置包括鉤針、刻有桃形溝槽的滑板、固定板、連接板、壓板?？刂齐娐酚伤膫€(gè)二極管組成的橋式整流電路、連接接觸器線圈電路、充放電路、開(kāi)關(guān)控制電路組成。當(dāng)動(dòng)、靜觸頭吸合時(shí)，由壓板推動(dòng)固定板上的滑板，使鉤針的鉤尖進(jìn)入溝槽的桃心中進(jìn)行機(jī)械自鎖?？刂贫耸щ姇r(shí)，通過(guò)充放電路儲(chǔ)存的電能使之解鎖。具有節(jié)電、減少噪音、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01H51/00GK2075383SQ9021890
公開(kāi)日1991年4月17日 申請(qǐng)日期1990年9月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月6日
發(fā)明者李英偉 申請(qǐng)人:李英偉