[其他]一种低压交流磁力开关的电磁系统

说明书

本实用新型涉及一种新型的低压交流磁力开关的电磁系统。

交流磁力开关是现代工业中应用最广泛的一种低压电器，工作原理是利用电磁铁带动动触点闭合和分离，达到接通和切断电路的目的。

一般交流磁力开关的结构，主要由触头系统、电磁系统、灭弧装置等部分组成，其中电磁系统主要包括线圈和动、静铁芯，铁芯上装有短路环。在工频50赫的电压作用下，铁芯中产生磁力的大小以每秒100次的频率变化，这样不可避免地要产生交流噪声和电能损耗。我国国务院在国发〔1981〕56号文件中指出：“……八，……对下列电耗高、效率低的老产品最迟在一九八二年年底以前停止生产，……未采用无声运行技术的一百安培以上的交流接触器。”据《节电顾问》(中国农业机械出版社)1983年7月北京第一版载：“图10+0的直流吸合和保持转换电路，…投入运行前，要调整接触器的辅助触点，保证主持点才闭合时，常闭接点开始断开(P161-163)”，在电路中，还采用电阻降低电源电压、电路主要工作元件二极管无过电压吸收保护装置，线圈二端的过电压亦无吸收元件。这样将造成工作时不可靠和易损坏电路元件。由于技术上存在一些问题，无声运行技术至今仍未被广泛采用。至今在市面上出售的交流磁力开关或交流接触器也未采用无声运行技术。  

电磁系统的动、静铁芯虽然是用软磁性材料制造，但都是用硅钢轧成薄片状，经冲压、表面绝缘处理后迭装组成。即便应用无声运行技术后，虽然大大地降低了电耗，但铁芯所用硅片的加工工艺方法是很烦琐和复杂的。

本实用新型的任务是提供一种改进的低压交流磁力开关的电磁系统，其中有一个无声运行电路装置和软磁性材料直接铸成一体的动静铁芯。    

本实用新型的任务是通过以下方式来完成的：无声运行技术采用直流吸合、直流保持电路。在吸合电路中不加阻、电容降压，起动力矩大。这样，使开关的常闭触点(1)不需要调整成常开触点(2)闭合后常闭触点(1)再脱开。采用压敏电阻(3)来吸收线圈(4)的操作过电压，压敏电阻(3)与线圈(4)并联而成一回路，选取压敏电阻(3)的动作电压大约等于交流电源电压的峰值。电阻(5)和电容(6)组成串联支路，并联在续流二级管(7)和整流桥式端点〔8、9〕上组成另一并联回路，以保护二极管〔7〕〔11、12、13、14〕不被反向击穿。将停止按钮〔10〕置于二个并联回路端点〔15〕〔16〕之间，这样，线圈〔4〕的操作过电压与二极管〔7〕〔11、12、13、14〕隔离，压敏电阻〔3〕与停止操作时电源部分隔离，同时也使压敏电阻〔3〕免受过热烧坏的危险。在线圈工作电压小于或等于交流220V时，在无声运行电路采用单相桥式来整流。以确保开关起动、吸合时的可靠性。采用无声运行后，动、静线圈铁损大为减小，便没有必要用软磁性材料中高电阻率的硅钢片经绝缘处理后来制作动、静铁芯。短路环亦无存在的必要。可用软磁性材料直接铸成一体来制造动、静铁芯。考虑到电工纯铁纯度高、制造工艺复杂而不宜采用。用电磁纯铁较经济又能满足工作要求。当然。用其它软磁性材料从工作性能来说也是可行的。比如用硅钢。

图1是一种无声运行电路原理图，适用于线圈工作电压大于220V的磁力开关。

图2是另一种无声运行电路原理图，适用于线圈工作电压小于或等于交流220V的磁力开关。

实施本实用新型于CJ20-630/03交流接触器，将无声运行电路装置密封在开关底座上，用DT₆牌号的普通电磁纯铁制造的整体铁芯代替原硅钢片迭装铁芯，实测结果如下：交流电源电压波动±30％时，接触器电磁系统工作正常。、线圈的直流保持工作电压5V。吸合时间为0.01秒。

所用无声运行电路元件的主要参数：    

压敏电阻〔3〕的动作电压为560V。

电阻〔5〕为20Ω。电容〔6〕为0.22μF。