[其他]电子恒磁式无功耗双控接触器

说明书

本实用新型属自动电气开关领域：

目前各种接触器不论大小，在通电吸合后为了保持其吸合状态不变都要消耗电能，功耗小的有几伏安，功耗大的则有几百伏安。在电力供不应求的今天，全国每年平均被接触器消耗掉的电能达1000万度以上，而接触器的使用数量随各行业自动化程度的提高还在迅速增长，并且有些接触器还存在电磁噪音，通用性差，或不具有失压跳闸功能等缺点。

本实用新型的目的是针对上述缺点提出一种电子恒磁式无功耗、交、直两用双控接触器，本设计接触器的磁路系统各部分，均为硬磁材料制作。利用硬磁材料的剩磁磁力取代电气或机械自保持，以线圈通电电流方向的不同改变铁芯的磁化极性来确定接触器的电气主触头接通与否，由电子电路检测，放大并控制蓄能电容进行失压跳闸、或保护跳闸。

本实用新型结合附图详述如下：

图（1）导杆式接触器结构示意图

图（2）框架式结构示意图

图（3）控制电路原理图

图（4）衔铁、铁芯、线圈骨架结构示意图

如图（2）图（1）所示，本设计的电子恒磁式无功耗双控接触，在带有导槽（26）的外壳（29）中装有一个在磁力作用下可沿导槽活动的框架（25），框架的上下内缘各装有一块恒磁铁（4）（5），框架的中部装有一个固定于外壳的“工”字形铁芯（1），在该铁芯上绕有线圈（2），由控制电路（28），通过线圈（2）改变由硬磁材料制成的铁芯（1）的磁化极性来改变与恒磁铁（4）（5）的作用力。连接恒磁铁（4）（5）作上下移动的也可以是两端分别固定于上下两块恒磁铁的导杆（6）。两块恒磁铁可使用相对的“U”字形，并以长方体的铁芯与之匹配。在恒磁铁与铁芯的表面装有增强其机械强度的保护薄层（21）（22）（23）（24），避免磁铁与铁芯因碰击而发生崩缺。

如图（1）所示，铁芯（1）上绕有励磁线圈（2）并被支撑物（3）所固定。控制电气触头通断的衔铁（4）（5）被导杆（6）连接成“口字形”，衔铁（4）（5）为硬材料制作，并被磁化成永久磁铁，其磁化极性S、N分别错开组装，如图（1）、图（2）所示。见图（3）设定电源为交流电压。当按下按钮（7）时，其常开触头（8）闭合，常闭触头（9）断开，电流通过二极管（10）整流后经常闭辅助触头（11）到线圈（2），再经继电器常闭触头（13）、按钮（14）的常闭触头（15）到电源，这时线圈（2）励磁使铁芯（1）磁化成左边为N极，右边为S极的恒磁体，根据同极性相斥，异极性相吸的原理，铁芯（1）与衔铁（4）之间产生吸力而与衔铁（5）之间产生斥力。又因铁芯（1）是固定不动的，所以在磁力的作用下衔铁（4）向铁芯（1）靠拢，装在绝缘物（19）上的电气主触头（20）断开。这样完成了主触头（18）（20）闭与断的转换。由于铁芯（1）也是采用硬磁材料制作，所以它被磁化后的极性是不变的，始终保持着对衔铁（4）的吸引和对衔铁（5）的排斥，这两种力通过导杆（6）或框架（25）叠加后由绝缘物传给电气主触头（18），提高了触头的工作压力，使其可靠性进一步提高。当按下按钮（14）时，因为进入线圈（2）的电流方向与上述相反，所以接触器的动作也与上述相反，原理则是一样的。

为了保证衔铁（4）（5）与铁芯（1）在多次碰击后不发生崩缺现象，在衔铁（4）（5）与铁芯（1）的接触部位粘贴上一层具较高机械强度的保护物（21）（22）（23），必要时可如图（5）所示将衔铁（4）（5）和铁芯（1）的几个面都粘贴一层保护物（24），但保护物都应尽量的薄些。

为了制造方便，本设计提出三种方案供生产时选择，如图（1）图（2）图（4）所示。图（1）是以导杆将衔铁（4）（5）连成一体，线圈（2）直接绕在经绝缘处理后的“工”字形铁芯（1）上，铁芯（1）被支撑物（3）固定，图（2）是以具较高绝缘性能和机械强度的非磁性框架（25）取代导杆（6）和绝缘物（17）（19），以导槽（26）来固定框架（25）上下运动的轨迹，将衔铁（4）（5）粘在框架（25）内则。图（4）是把衔铁（4）（5）做成“U”形，铁芯（1）做成“一”字形。线圈（2）绕在骨架（12）上，然后套在铁芯（1）上。衔铁（4）（5）的联接，可以采用图（1）所示的导杆式，也可以采用图（2）所示的框架式。由于该方案采用了线圈骨架（12），所以铁芯（1）的固定，除可直接固定铁芯（1）外，还可以通过固定骨架（12）来达到固定铁芯的目的。

在要求不高的地方而又只需一组电气主触头（18）或（20）的情况下，可省去衔铁（5）或（4），使成本降低。