[发明专利]高效节电的交流接触器

说明书

技术领域

本发明涉及低压电器领域，尤其涉及一种用电子单元改造而成的可以高效节电的“高效节电的交流接触器”。

背景技术

交流接触器(Alternating Current Contactor)是一种应用非常广泛的低压电器，截止2015年，我国在线运行的交流接触器超十一亿只,而且以每年新增8000万只的速度递增。其工作原理是利用电磁铁带动动触点(movable contact)，使常闭触点(normally closed contact)或常开触点(normally open contact)分离或闭合，达到切断或接通电路的目的。它适用于起动或控制三相感应电动机和其它用电设备。

图1为常规交流接触器的工作原理图。这种常规的交流接触器主要由动铁芯、静铁芯、励磁线圈、复位弹簧、动触点、常闭触点、常开触点所组成。当励磁线圈接通AC220V、AC110V或AC380V电压(以下通称AC220V、AC110V或AC380V为AC电压或励磁电源)时,动铁芯受励磁线圈产生的磁力的作用而与静铁芯闭合,与动铁芯联动的动触点也随之与常开触点闭合，外电路便通过此常开触点而接通；当励磁线圈上的AC电压断开时,动铁芯失磁并受复位弹簧的作用而与静铁芯分离,常开触点复位断开,外电路便随之被切断。

这种常规的交流接触器的工作过程可分为“吸合”、“吸持”、“复位”三个阶段：

1、吸合：励磁线圈与AC电压接通，动、静铁芯吸合。在此阶段，为克服动铁芯的惯性和复位弹簧的弹力，励磁电源必须提供较大的功率(以下称此功率为“吸合功率”),动、静铁芯才能互相吸合。

2、吸持：励磁线圈继续与AC电压接通,动、静铁芯继续保持吸合的状态。在此阶段，励磁电源只须提供较小的功率(以下称此功率为“吸持功率”),动、静铁芯也能继续吸合。若在此阶段，励磁电源提供过大的吸持功率，将造成电能浪费并导致交流接触器不应有的发热升温；

3、复位：励磁线圈断开AC电压,动、静铁芯“复位”分离。

交流接触器的用途千差万别，结构也千差万别，但它们的工作原理均与图1相同。

常规的交流接触器由于吸合与吸持阶段励磁线圈中均通以相同的AC电压,

因此存在以下的严重缺点：

1、无谓的耗电：前已述，在吸合和吸持阶段,常规的交流接触器的励磁线圈中均通以“相同的”AC电压，使吸持功率过大，造成了无谓的电能损耗；

2、发热：无谓的电能损耗所产生的恶果是“升温发热”，严重时,甚至会烧毁常规的交流接触器的励磁线圈；

3、存在烦人的交流噪声。

针对现有技术的现状,本发明要达到的目标是：“应用电子技术，改造传统产业”，设计一种电子线路尽量简单的、所用器件尽量少的、价格尽量低廉的、性能超过现有技术的“高效节电的交流接触器”。

发明内容

一种高效节电的交流接触器，包括由动触点MC、常闭触点NC、常开触点NO、动铁芯M、静铁芯G、复位弹簧F、励磁线圈L所组成的常规交流接触器及电子单元100两部份,其特征在于：

所述的电子单元100由控制信号发生电路101、阈值电路102、开关电路103、降压电路104、执行电路105组成，是一个四端口网络,N1、N2为其输入端口，P1、P2为其输出端口；所述的输入端口N1、N2分别与AC电压的S1端、S2端相连接，所述的输出端口P1、P2分别与励磁线圈L的A1端、A2端相连接；并且，所述的控制信号发生电路101的5端与所述的电子单元100的输入端口N1相连接、6端与阈值电路102的7端相连接；所述的阈值电路102的8端与开关电路103的9端相连接；所述的开关电路103的10端与执行电路105的4端相连接；所述的执行电路105的1端与所述的电子单元100输入端口N1相连接、2端与降压电路104的11端相连接、3端与所述的电子单元100输出端口P1相连接、4端与所述的电子单元100的输出端口P2相连接；所述的AC电压的S2端、电子单元100输入端口N2、控制信号发生电路101、阈值电路102、开关电路103、降压电路104均与公共端E相连接。

所述的电子单元100与常规交流接触器按以上所述的方式相组合，即可组成本发明所指的“高效节电的交流接触器”。

所述的控制信号发生电路101的特征为：在所述的交流接触器吸合阶段，其6端输出高电平、在所述的交流接触器吸持阶段，其6端输出低电平；其可以采用多种电路结构，本发明优选了以下二种：