[实用新型]自适应交流接触器

说明书

本实用新型涉及一种交流接触器，属于三相电动机控制装置。

现有的交流接触器在分断与闭合电流时，会有电弧产生，接触器主触头会产生弧热、烧损、熔焊现象，使其寿命大为缩短。另外，电机由于负荷的变动，在空载或轻载时，功率因数很低介于0.2--0.9之间，电机效率很低，无功损耗大，因此而消耗的电能十分可观，为了节能，国内目前使用并接电容器就地补偿，十分不方便。

本实用新型的目的在于提供一种在分断与闭合电流时，主触头不会产生电弧，且能根据电机负荷情况，自动调节电机端电压，减少无功损耗的自适应交流接触器。

本实用新型提出的自适应交流接触器是对现有的交流接触器的改进，它包括线圈、动铁芯、静铁芯、三对主触头等。在每一相主触头的两极板中一极板与静触头相连，另一极板通过继电器的常闭触头与另一静触头相连，继电器的工作由控制电路控制。在三对主触头上各装有一辅助触头和阻尼机构，辅助触头的动触头及主触头的动触头与动铁芯都固定在同一根轴上，且辅助触头的动触头与静触头的开距小于主触头的动触头与静触头的开距，辅助触头的一边与主触头的一极板的一边相连，另一边通过电阻、稳压管与主触头的另一极板相连。在每一相主触头上装有一双向晶闸管，双向晶闸管的阳极与阴极分别接在主触头的两极板上，控制极接在上述电阻与稳压管之间，并与控制电路的输出端相连，双向晶闸管用过零方式触发。

控制电路为现有的功率因数角检测控制电路。在线圈的外面加有为控制电路提供工作电压的次级绕组。为控制电路提供电压检测信号的变压器，其变压器的输入端并接在三相中性点及一相线上。在每一相线路中，主触头桥路上装有为控制电路提供相电流检测信号的电流互感器。

由于本实用新型采用辅助触头先于主触头闭合滞后于主触头开断，避免了主触头产生电弧现象；同时，控制电路根据电机负荷情况，自动检测功率因数角，用过零触发调节电机端电压，使无功损耗减少。

以下结合附图及实用例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型实施例之控制电路原理图。

图2为本实用新型实施例之控制电路原理方框图。

图3为本实用新型实施例的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的接线图。

图5为本实用新型实施例之电源电路原理图。

参照图3、图4，本实施例是在CJ10或CJ20交流接触器的基础上加以改进，其外部结构、安装尺寸、接线端子不变，增加了灭弧与控制电路板8部分。

灭弧部分：在三对主触头上方各装有一辅助触头，辅助触头的动触头9及主触头的动触头10与动铁芯2都固定在同一根轴3上，且辅助触头的动触头9与静触头6、13的开距小于主触头动触头9与静触头5的开距，主触头两极板4、15中极板15与静触头相连，极板4通过继电器J的常闭触头与静触头5相连，继电器J的工作由控制电路控制。辅助触头的一边与主触头的极板4的一边相连，另一边通过电阻R、稳压管D与主触头的另一边极板15相连；辅助触头与轴3、弹簧11内的滑动处，涂有阻尼油构成阻尼机构，在电磁铁断电脱扣时，辅助触头滞后主触头开断；双向晶闸管(SCR)7的阳极E与阴极F分别接在主触头的两极板4、15上，控制极接在电阻R与稳压管D之间。

控制电路部分：在线圈1的外面加有为控制电路提供工作电压的次级绕组16；在每一相线路中，主触头桥路上装有为控制电路提供相电流检测信号的电流互感器14。为控制电路提供电压检测信号的变压器，其输入端并接在三相中性点D及一相线(A或B或C)上；控制电路的三个输出端分别与相应的三个双向晶闸管(SCR)7的控制极相接。

参照图2，控制电路为现有的自动功率因数角检测控制电路，其相电流检测电路输出端分三路，一路与控制继电器工作状态的电流检测延时电路的输入端相连，提供相电流检测信号给电流检测延时电路以控制断电器J的工作；一路与过零触发电路的输入端相连，给过零触发电路提供电流过零信号；另一路经放大整形电路后与相电压检测电路提供的经放大整形电路后的相电压信号一起送入功率因数角检测电路，功率因数角检测电路的输出端与驱动电路的输入端相连，驱动电路的输出端与过零触发电路的输入端相连，过零触发电路产生过零信号以控制三个双向晶闸管的工作。

参照图5，其工作电源由绕在线圈1上的次级绕组16，经整流、滤波、稳压后提供。

工作过程是：参照图3，其中集成块A1-A9型号为324，IC2型号为555，IC3、IC4、IC5型号为TWH9205自适应交流接触器通电时，辅助触头9提前于主触头10接通，双向晶闸管7开始导通，主触头接通时不会产生电弧，电机起动，电流互感器14(B1)感应出较强信号，三个双向晶闸管7导通，但由于主触头的接通，双向晶闸管7两端无压降，电流互感器14(B1)的电流送入A8同相极，电位高于额定电流设定W2的反相端电位，A8输出为高，发光管D6发光，A9反相端为高，输出为低电位。当电机起动过程完成后，电流降到额定值，A8翻转为低，A9输出由低变高，继电器J吸合，串接在主触头10中的常闭触点断开，电流就依靠三个双向晶闸管7导通。通过电流互感器14(B1)的电流，一方面给IC3提供电流过零信号，另一方面经A1放大后，送入比较器A2，在A2的输出端送出以零为始点的正半周矩形波；通过变压器B2的相电压信号耦合到次级后，送入A4、A5、A6级联放大，放大后的电压信号送入比较器A7，在A7的输出端送出该相以零为始点的电压正半周矩形波，电流与电压信号经D2和D3组成的与门电路合成后，在A3的同相端得到一个平均电压。由A3输出端送出的平均电压供给时基电路集成块IC2，IC2是一个周期为15MS矩形波多谐振荡器，其占空比受控于第5脚电压，当第5脚电压高时，点空比增大，低时占空比小，由IC2第3脚送出的受控占空比方波送给过零触发集成块IC3、IC4、IC5，由电流互感器14(B1、B3、B4)送给IC3、IC4、IC5第5脚的一系例过零信号，在IC2第3脚受控方波为正时，对双向晶闸管SCR进行过零触发，IC2输出的受控方波决定了双向晶闸管SCR过零触发的机会，当功率因数低时，A3输出电压变低，IC2方波占空比变小，IC3、IC4、IC5输出的过零触发信号减少，电机端电压降低；当功率因数增大时(如设定值为0.7为界，超过0.7)A3输出电压增高，IC2方波占空比增大到最大值，IC3、IC4、IC5输出连续的过零触发信号控制双向晶闸管SCR工作。