[其他]自保持式电磁接触器

说明书

一种自保持式电磁接触器。将接触器铁心改采用半硬性磁性材料，用直流脉冲电流将接触器吸合，只剩磁维持吸合状态，当用适当大小反方向的直流脉冲电流去磁后，接触器即可释放。半硬性磁性材料是采用马氏体磁钢。由于节约了维持吸合用电流，可以节能，不烧励磁线圈，无噪声，降低制造成本，提高工作可靠性。

本发明创造是一种电力开关装置，特别是一种一般用途的大中型自保持式电磁接触器。

一般用途的大中型电磁接触器在维持闭合位置，必须对操作用的电磁铁持续地供给励磁电流，以便接触器保持吸合状态。这样消耗了电能，散发出的热量容易烧毁励磁线圈，降低了使用可靠性，并且容易产生电磁振动噪声。人们为了克服这些缺点作了广泛努力。

一个较为广泛采用的方案是，将接触器维持吸合用的励磁交流电流用二极管整流成直流，这样减少了铁心中的涡流和磁滞损耗，节约电能，减少发热，避免噪声。但控制电路比较复杂，影响了可靠性的进一步提高。

在日本有昭56-900号发明专利。该专利是在励磁磁路中插入一个永久磁铁，当用直流脉冲电流将衔铁吸合后可以停止供给励磁电流，依靠永久磁铁产生的磁通来维持吸合，当对励磁线圈供给适当大小反方向的直流脉冲电流时，永久磁铁的磁通被抵消，接触器就被分断，这个方案虽然克服了一般接触器存在的缺点。但需要增加一块永久磁铁，加大了外形尺寸，制造成本提高，不利于大批量生产。

中国机械工业出版社1982年出版的《电机工程手册》第5卷（输变电设备）第30～68页上，列出了接触器派生品种表（表30.5-2），详细地介绍了各种接触器品种，其中也介绍了剩磁接触器。它是用高矫顽力的铁磁材料作铁心，通电吸合后励磁线圈即断电，接触器利用剩磁作用保持吸合，工作时不耗电，性能可靠，无噪音。但由于高矫顽力铁磁材料价格昂贵，这种接触器只能做成小容量，使用在自动控制系统中，而在一般用途的大中型接触器中，至今还没有这种剩磁接触器。

本发明的任务是提供一种一般用途的大中型新型电磁接触器，它能克服一般电磁接触器耗能、发热、有噪声的缺点，而且简便、可靠、价格低廉。

本发明创造是这样实现的：将一般用途的大中型电磁接触器中操作电磁铁用的软磁性材料（通常为硅钢片），改采用半硬磁性材料。它的控制方式是用直流脉冲电流使接触器闭合，合闸电流消失后由半硬性磁性材料的剩磁将接触器维持在闭合状态，当通入适当大小的反方向脉冲电流时，半硬性磁性材料退磁后，接触器即可释放。

半硬性磁性材料可以作多种多样的选择，本发明创造选择富含马氏体的中或高碳钢。碳钢经过淬火处理产生马氏体，它具有硬磁特性。中碳钢（含碳量为0.25～0.6%）和高碳钢（含碳量在.6%以上）随着含碳量的增加，剩余磁感应强度（Br）由11000高斯降至6000高斯左右，矫顽力（Hc）由20奥斯特上升为70奥斯特左右。以45号碳钢为例，Br大致为10500高斯，Hc为30奥斯特。由于它的Hc比较小，在很多场合不能使用，因此往往为人们所忽视。但这种材料用在本发明创造中却很适合。在本装置中，磁路很长（约20～40厘米左右），而气隙很小（约0.1毫米左右），这个矫顽力产生的剩磁已足够使用了。相反，如果磁体的矫顽力过大，使释放困难。这种材料具有的高剩磁感应强度可以使在一定磁路截面下产生较大的吸合力。这种材料的一个缺点是随着年岁的增长，磁有一定的衰减，这也是人们忽视它的一个理由。在本装置中只要对这种衰减留有足够贮备量是不会引起不良后果的，磁钢的加工方便、价格的低廉，是一个很突出的优点，使用它会使本装置成本大大下降，适合大量生产。

下面结合附图和实施例对本发明创造进一步详细说明。

图一是接触器示意图。图中（1）、（2）是控制电力电路通断用的触头，（3）是返回衔铁（4）用的弹簧，（6）是静铁心，（5）是励磁线圈，（7）是常开辅助接点，（10）是常闭辅助接点，它通过弹簧（8）和重物（9）得到0.02秒左右的延迟分断特性。

图二是交流接触器控制电路之一。图中QA是接通按钮，B1、B2、B3是二极管，R1、R2是限流电阻，JLC-1、JLC-2是辅助接点（图一中的（7），（10）），LQ是励磁线圈（图一中的（5））。