[发明专利]一种微功耗机械双稳态接触器及其控制方法

权利要求书

1.一种微功耗机械双稳态接触器，其特征在于：包括电气控制单元和机械联动单元，所述电气控制单元用于控制机械联动单元实现接触器断开、吸合、回路失电复位动作，

所述电气控制单元包括接触器本体KM、电压继电器KA和储能电容C，

所述触器本体KM用于外接控制电压并与所述机械联动单元相连，实现断开、吸合、回路失电复位动作；

所述电压继电器KA用于外接控制电压，为所述电气控制单元在回路失电时，将所述储能电容C与所述接触器本体KM的断开线圈形成通电回路；

所述储能电容C用于外接控制电压并储存能量，在与所述接触器本体KM的断开线圈形成通电回路时，触发所述接触器本体KM的断开动作；

所述机械联动单元内设有吸合锁定机构，所述吸合锁定机构用于在得到所述电气控制单元发出的吸合动作指令后，机械保持接触器的稳态。

2.根据权利要求1所述的微功耗机械双稳态接触器，其特征在于：所述触器本体KM包括吸合线圈（2）、断开线圈（9）和动触头（5）以及设置于所述动触头（5）下方的静触头（6），所述吸合线圈（2）通过熔断器与外部控制电压连接，且所述吸合线圈（2）和所述熔断器之间还设置有用于接通控制电压的启动按钮，所述储能电容C通过二极管与外部控制电压连接，且所述二极管通过上述熔断器与外部控制电压连接。

3.根据权利要求2所述的微功耗机械双稳态接触器，其特征在于：所述断开线圈（9）通过所述电压继电器KA与所述储能电容C连接，所述二极管与所述断开线圈（9）连接，且所述二极管与所述断开线圈（9）之间设置有用于断开控制电压的停止按钮。

4.根据权利要求3所述的微功耗机械双稳态接触器，其特征在于：所述机械联动单元包括

设置于所述动触头（5）上方的滑块（1）和用于向一方向拉动所述滑块（1）的拉簧（3），且所述滑块（1）被所述吸合线圈（2）向另一方向吸引用于挤压所述动触头（5），使所述动触头（5）贴于所述静触头（6）；

设置于所述动触头（5）底侧的第一压簧（7），所述第一压簧（7）用于顶起所述动触头（5）；

设置于所述断开线圈（9）底侧的卡块（10），所述卡块（10）与所述断开线圈（9）之间设置有第二压簧（8），所述第二压簧（8）用于下压所述卡块（10），所述断开线圈（9）用于吸引卡块（10）；

所述滑块（1）的顶侧固定有阻块（11），所述阻块（11）和卡块（10）相互贴合用于卡住所述滑块（1）的位置，使所述滑块（1）对所述动触头（5）进行挤压，所述第二压簧（8）和所述卡块（10）以及与所述阻块（11）构成所述吸合锁定机构。

5.根据权利要求4所述的微功耗机械双稳态接触器，其特征在于：还包括固定板，所述固定板用于固定所述拉簧（3）的一端，所述拉簧（3）的另一端固定于所述滑块（1）的左端，所述吸合线圈（2）设置于所述滑块（1）的右方。

6.根据权利要求4所述的微功耗机械双稳态接触器，其特征在于：所述阻块（11）的上表面为倾斜面，所述阻块（11）的侧表面为垂直面，所述卡块（10）的底侧面为倾斜面，且所述卡块（10）的底侧面与所述阻块（11）的上表面相互平行。

7.根据权利要求6所述的微功耗机械双稳态接触器，其特征在于：所述动触头（5）的顶端与所述滑块（1）的底侧面滑动连接，所述卡块（10）分别与所述滑块（1）的上表面和所述阻块（11）的上表面滑动连接。

8.根据权利要求4所述的微功耗机械双稳态接触器，其特征在于：所述滑块（1）的底侧面分为水平面和位于上述水平面右侧的倾斜面，所述水平面用于挤压所述动触头（5）。

9.基于权利要求1-8任一项所述的微功耗机械双稳态接触器的控制方法，其特征在于：包括正常运行控制模式和回路失电控制模式，

所述正常运行控制模式，包括以下步骤，

步骤（A1），接触器位于初始状态：

吸合线圈（2）未动作时，滑块（1）在拉簧（3）的拉力作用下，滑块（1）处于左端静止状态，动触头（5）在第一压簧（7）的作用力下，使得动触头（5）和静触头（6）分离，接触器处于断开状态；

吸合动作；

步骤（B1），接触器进行吸合动作：

步骤（B11），按下启动按钮，吸合线圈（2）得电，由于吸合线圈（2）磁力的作用吸合滑块（1）向右滑动；

步骤（B12），滑块（1）向右滑动的过程中，滑块（1）底侧将向下按压动触头（5），让动触头（5）克服第一压簧（7）的作用力，使得动触头（5）和静触头（6）接触，以此来接通主电路；

步骤（B13），滑块（1）向右滑动的过程中，滑块（1）上方的卡块（10）将越过滑块（1）顶侧的阻块（11），且卡块（10）在第二压簧（8）的作用下与阻块（11）卡接，此时将滑块（1）锁定于动触头（5）与静触头（6）连接的位置；吸合线圈（2）在控制电路中由于接触器的常闭点断开，吸合线圈（2）失电，接触器处于机械自锁接通状态，对于运行时的接触器，此时的电消耗为零；

步骤（C1），接触器进行分断动作：

步骤（C11），按下停止按钮，断开线圈（9）得电，在断开线圈（9）磁力的作用下，第二压簧（8）带动卡块（10）向上运动，脱离阻块（11），此时滑块（1）在拉簧（3）的作用力下向左滑动，回到初始位置；

步骤（C12），滑块（1）向左滑动时，动触头（5）在第一压簧（7）的作用力下向上运动，使动触头（5）脱离静触头（6），使得接触器与主电路断开；断开线圈（9）控制回路中，由于接触器的断开，接触器的常开触点也随之断开，断开线圈（9）失电；

所述回路失电控制模式在接触器进行吸合动作后，处于稳态的接触器突发回路失电时开始执行，其包括以下步骤，

步骤（D1），接触器在接通状态时，由于某种原因，控制电源失电，此时，控制回路中的电压继电器KA失压，电压继电器KA的常闭触点闭合；

步骤（D2），断开线圈（9）接通储能电容C回路，储能电容C中储存的电源使得断开线圈（9）动作，吸引卡块（10）向上运动，滑块（1）上的阻块（11）失去锁定；

步骤（D3），在拉簧（3）的作用下，滑块（1）回到初始位置，动触头（5）随之与静触头（6）断开。