[发明专利]一种具有补偿功能的电磁系统的节能装置

说明书

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，具体是一种具有补偿功能的电磁系统的节能装置。 

背景技术

交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路中，它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，交流接触器主要有四部分组成:(1) 电磁系统，包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；(2)触头系统，包括三组主触头和一至两组常开、常闭辅助触头，它和动铁芯是连在一起互相联动的；(3)灭弧装置，一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置，以便迅速切断电弧，免于烧坏主触头；(4)绝缘外壳及附件，各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将动铁芯吸合，由于触头系统是与动铁芯联动的，因此动铁芯带动三条动触片同时运行，触点闭合，从而接通电源。当线圈断电时，吸力消失，动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离，使主触头断开，切断电源。　 

传统接触器的合闸保持是靠合闸线圈通电产生电磁力来克服分闸弹簧来实现的，一旦电流变小使产生的电磁力不足以克服弹簧的反作用力，接触器就不能保持合闸状态，所以，传统交流接触器的合闸保持是必须靠线圈持续不断的通电来维持的，这个电流从数十到数千毫安。而永磁交流接触器合闸保持依靠的是永磁力，而不需要线圈通过电流产生电磁力来进行合闸保持，只有电子模块的0.8mA—1.5mA的工作电流，因而，能最大限度地节约电能，节电率高达99.8%以上。　

为此，中国专利文献CN102347166A中公开了一种无声节电式交流接触器的工作方法，包括如下步骤，桥式整流电路得电时，迟张振荡器启动并以较高的频率振荡，迟张振荡器中的双基管二极管的基极输出的脉冲信号在电阻上输出并加载到可控硅的控制极上，并使可控硅的导通角处于最大状态，吸引线圈所在回路直流电流处于最大值，使交流接触器的衔铁和铁芯瞬间吸合；在所述衔铁和铁芯吸合时，电阻应变片的阻值瞬间变大，从而加大了迟张振荡器中的RC电路的充放电时间常数，减少了电容的充电电流，促使迟张振荡器降低振荡频率，并使可控硅的导通角度处于最小状态，吸引线圈上得到的直流电流处于最小值，该处于最小值的直流电流适于使交流接触器稳定在吸持状态。

但是该技术方案中的吸合电压和保持电压都是固定的，导致其不能广泛适用于不同的产品，因此通用性较差。针对以上的问题，中国专利文献CN102737913A的发明专利申请中，公开了一种电磁系统的节能装置及包括该装置的电磁系统，包括可控硅控制单元，其输入端接交流电源，包括相互串联的至少一个可变电阻VR2和一个电容C7，调节可变电阻VR2的阻值控制电容C7具有不同的充放电时间，电容的不同充放电时间改变可控硅SCR的触发脉冲移相角度的大小进而改变可控硅SCR的导通角大小。通过调整可变电阻VR2的阻值，可获得不同的吸合电压和不同的保持电压，适用于不同的电磁系统，通用性大大增强。但该技术方案的中，电磁铁吸持阶段的电流会随着输入电压的变化发生吸持状态不稳定或者电磁线圈温升过高的缺陷，给电磁铁的设计造成了很大的困难。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的电磁系统的节能装置在电源电压变化较大时电磁线圈电流不恒定带来的稳定性差和电磁线圈温升过高的技术问题，提供一种有电压补偿功能和温度补偿功能的电磁系统的节能装置。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下： 

一种具有补偿功能的电磁系统的节能装置，包括：

交流输入电源；

可控硅控制单元，其输入端接交流输入电源，包括触发脉冲形成电路和可控硅，所述触发脉冲形成电路包括相互串联的至少一个可变电阻、一个可控电容，调节可变电阻的阻值控制可控电容具有不同的充放电时间，控制可控电容的不同充放电时间改变可控硅的触发脉冲移相角度的大小进而改变可控硅的导通角大小；

整流单元，其输入端接可控硅控制单元的输出端，用于将交流电调整为脉动的直流电并输出，所述整流单元的输出端为所述具有补偿功能的电磁系统的节能装置的输出端，与电磁系统连接，输出直流电流；

AC/DC变换单元，其输入端接交流输入电源，用于将交流电变为直流电输出，为节能装置的各单元提供工作电源；

延时单元，其输入端与AC/DC变换单元的输出端相连，在延时电容上的积分电压到预定值时有输出；

继电器驱动单元，其输入端与延时单元的输出端相连，其输出端与可控硅控制单元的控制端相连，在延时单元有输出时控制继电器触点转换发出信号；