专利名称：控制与保护开关电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制与保护开关电器，属于自动控制技术领域。
背景技术：
电动机的控制和保护一般是通过继电器、接触器及断路器等实现的，其中，继电器在电路中起着安全保护、转换电路等作用，接触器用于控制电路的通断，断路器用于实现短路保护。在传统的供电回路中，上述三种元器件为各自独立的设置方式，这种设置方式在实际运用中不能保证电动机长期稳定的工作。为解决上述问题，现有技术中有一种控制与保护开关电器将继电器、接触器和断 路器的功能集成为一体，由底板、基座、上盖、主接触器、脱扣器、电磁线圈、传动机构及控制 电路等部件组成，这种结构的控制与保护开关电器采用的是交流接触器E字型铁芯吸合，其线圈在正负E型铁芯中间，吸合后合闸电路线圈电流为220V，由于线圈长时间带电工作，经过一段时间的热量积累，线圈的温度可由正常的65° -75。升至80° -90°，使用过程中线圈极易烧坏，触点容易粘合，产品寿命不长，致使产品的应用受到较大的限制。
实用新型内容本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种无温升，可靠性高，使用安全节能的控制与保护开关电器。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种控制与保护开关电器，包括底板、基座、上盖、固定在基座上的接触器组、电子变压器、互感器及控制系统，在所述基座上设置有永磁操作机构，所述永磁操作机构由分合闸控制模块控制，在所述上盖的侧面设置一可拆卸的安装盒，所述电子变压器、分合闸控制模块、控制系统中的充放电电容全部安装在所述安装盒内，在所述安装盒内注入密封材全密封固定。进一步，在所述基座的后端部固定一后端盖盒。进一步,所述永磁操作机构由铁壳、凸形动铁芯、励磁线圈、永久磁铁和传动机构组成，所述凸形动铁芯、励磁线圈和永久磁铁设置在所述铁壳内，所述凸形动铁芯插入在所述励磁线圈内，在所述凸形动铁芯上套置所述永久磁铁，所述凸形动铁芯的一端部与所述传动机构连接，所述铁壳的后端部固定在所述后端盖盒上。进一步，所述永磁操作机构中的励磁线圈与所述铁壳之间填充密封材密封固定。进一步，所述密封材为环氧聚酯材料。进一步，所述分合闸控制模块包括整流电路、触发电路、充放电路及正反方向脉冲励磁电路，所述整流电路的输入端接电源电路，所述励磁线圈与所述触发电路、充放电路及正反方向脉冲励磁电路连接。进一步，电源接线口设置在所述后端盖盒的一侧，在所述接线口处固定有螺栓压线端子和接线护套固定件。[0013]进一步，所述接触器组包括静触头和桥式双断点动触头。综上内容，本实用新型所述的一种控制与保护开关电器，结构布局更为合理，使整个开关结构紧凑，减小体积。该开关采用智能式电子线路控制，分合闸永磁，电磁力共用完成触头不粘连实现产品免维护寿命长，由于长时间合闸状态线圈不耗电，使线圈不会烧毁，分合闸速度由传统产品的5倍以上，触头烧弧时间短，能使动静触头使用寿命长。而且，吸合后线圈工作不耗电，比传统控制与保护开关电器产品节电90%以上，节省大量的能源耗电量，不受电网波动的影响，线圈不发热，也可以避免出现线圈烧毁的现象。本实用新型中，励磁线圈的铁壳之间用环氧聚酯完全密封，各电器部件也用环氧聚酯密封固定，在使用过程中不会受到外界电磁干扰，工作可靠性高。
图I是本实用新型实施例一结构示意图； 图2是本实用新型实施例一电路原理图。如图I和图2所示，底板1，基座2，上盖3，接触器组4，电子变压器5，互感器6，永磁操动机构7，铁壳8，凸形动铁芯9，励磁线圈10，后端盖盒11，连接架12，传动臂13，充放电电容14，电源接线口 15，固定件16，安装盒17。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述实施例一如图I所示，控制与保护开关电器，包括底板I、基座2、上盖3、固定在基座2上的接触器组4、电子变压器5、互感器6、控制系统，在基座2上设置有永磁操作机构7。其中，接触器组4、电子变压器5、互感器6、控制系统及永磁操作机构7均包围在上盖3内，上盖3通过螺钉扣合固定在基座2的上方，基座2通过螺钉固定在底板I上。接触器组4通过螺钉与基座2固定连接，接触器组4包括静触头和桥式双断点动触头，动静触头的吸合是靠永磁力吸合，接触器组4通过电线与用电设备连接。在本实施例中，互感器6固定在基座2的前端部位置上，永磁操作机构7则固定在基座2的后端部位置上。在上盖3的侧面用螺钉固定一个可拆卸的安装盒17，电子变压器5、分合闸控制模块、控制系统中的充放电电容14全部安装在安装盒17内，在安装盒17内注入由环氧聚酯材料组成的密封材全密封固定。这种结构形式安装拆卸方便，而且更有利于其中易损电器元件的维护和更换，还可以保证在使用过程中，安装盒17内的电器元件不会受到外界电磁干扰，进一步保证工作的可靠性。控制系统由CPU及外围电路组成，包括电源电路、信号处理电路、电流电压采样电路等。永磁操作机构7由铁壳8、凸形动铁芯9、励磁线圈10、永久磁铁(图中未不出)和传动机构组成。其中，凸形动铁芯9、励磁线圈10和永久磁铁设置在铁壳8内，凸形动铁芯9插入在励磁线圈10内，在凸形动铁芯9上套置永久磁铁，凸形动铁芯9的一端部与传动机构连接，控制系统中的充放电电容14固定在铁壳8的下方，铁壳8的后端部固定在后端盖盒11上，后端盖盒11固定在基座2的后端部，这样方便从一侧拆卸进行检测维护等工作。传动机构包括一个非磁性的连接架12，凸形动铁芯9的一端部与连接架12连接，凸形动铁芯9前后移动带动连接架12运动，连接架12通过传动臂13与传动弹簧(图中未示出)连接，传动弹簧连接接触器组4中的动触头，由传动弹簧的伸缩带动动触头动作，进而实现接通或断开电路。永磁操作机构7中的励磁线圈10与铁壳8之间填充由环氧聚酯材料组成的密封材密封固定，这样可以保证不漏磁，进而在使用过程中，励磁线圈10不会受到外界电磁干扰，当然也不会干扰外界电磁和其它部件，使用安全可靠。永磁操作机构7由电子智能的分合闸控制模块(图中未示出)控制，本实施例中，所述分合闸控制模块安装在后端盖盒11内，后端盖盒11内注入由环氧聚酯材料组成的密封材将分合闸控制模块全密封固定，这样可以保证在使用过程中不会受到外界电磁干扰，进一步保证工作的可靠性。而且后端盖盒11方便拆卸，也有利于分合闸控制模块的更换和检测等。电源接线口 15设置在后端盖盒11的一侧，在电源接线口 15处固定有螺栓压线端子和接线护套固定件16。如图2所示，分合闸控制模块包括整流电路、触发电路、充放电路及正反方向脉冲励磁电路，整流电路的输入端接电源电路，励磁线圈10与触发电路、充放电路及正反方向脉冲励磁电路连接，整流电路为各电路提供所需要的工作电源。分合闸控制模块还包括欠电压保护电路、过电压保护电路、过电流保护电路等。工作时，当电源电压超过触发电路压敏电阻的稳定电压时，正向励磁可控硅导通，励磁线圈10充电励磁，凸形动铁芯9在磁力的作用下运动，使凸形动铁芯9工作到永久磁铁吸合位置，凸形动铁芯9的运动带动连接架12运动，从而带动传动臂13运动，传动弹簧在传动臂13的作用下被拉伸，此时，接触器组4中的动触头与静触头吸合，接触器组4接通，实现所需的电路合闸控制，充放电电容14充满电后，触发电路失压，正向励磁可控硅截止(关闭)，停止充电励磁。此时取样电路必然使放大电路导通，从而确保反方向励磁可控硅截止，此后即使电源电压在一定范围波动，封闭磁回路能保持凸形动铁芯9的稳定吸合。当电源电压低于预定值或断电时，取样电路使放大电路截止，从而使正方向励磁可控硅导通，电容放电使励磁线圈10反向励磁，凸形动铁芯9运动到另一位置，依次带动连接架12、传动臂13及传动弹簧，使动触头和静触头快速分开从而断开电路，实现所需的电路分合闸控制。采用智能式电子线路控制，分合闸永磁，电磁力共用完成触头不粘连实现产品免维护寿命长，由于长时间合闸状态励磁线圈10不耗电，励磁线圈10绝不发热，使励磁线圈10不会烧毁，分合闸速度由传统产品的5倍以上，触头烧弧时间短，能使动静触头使用寿命长。由于吸合后励磁线圈10工作不耗电，比传统控制与保护开关电器产品节电90%以上，节省大量的能源耗电量，不受电网波动的影响，永磁力80年变化小于O. 1%。由于采用电磁吸合的方式，即使在临界电压下吸合也是一次动作触头不振颤，且合闸状态以永磁力保持，不使用夕钢片铁芯，从而使控制与保护开关电器静音。如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用 新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种控制与保护开关电器，包括底板、基座、上盖、固定在基座上的接触器组、电子变压器、互感器及控制系统，在所述基座上设置有永磁操作机构，所述永磁操作机构由分合闸控制模块控制，其特征在于在所述上盖的侧面设置一可拆卸的安装盒，所述电子变压器、分合闸控制模块、控制系统中的充放电电容全部安装在所述安装盒内，在所述安装盒内注入密封材全密封固定。
2.根据权利要求I所述的控制与保护开关电器，其特征在于在所述基座的后端部固定一后端盖盒。
3.根据权利要求2所述的控制与保护开关电器，其特征在于所述永磁操作机构由铁壳、凸形动铁芯、励磁线圈、永久磁铁和传动机构组成，所述凸形动铁芯、励磁线圈和永久磁铁设置在所述铁壳内，所述凸形动铁芯插入在所述励磁线圈内，在所述凸形动铁芯上套置所述永久磁铁，所述凸形动铁芯的一端部与所述传动机构连接，所述铁壳的后端部固定在所述后端盖盒上。
4.根据权利要求3所述的控制与保护开关电器，其特征在于所述永磁操作机构中的励磁线圈与所述铁壳之间填充密封材密封固定。
5.根据权利要求I或4所述的控制与保护开关电器，其特征在于所述密封材为环氧聚酯材料。
6.根据权利要求3所述的控制与保护开关电器，其特征在于所述分合闸控制模块包括整流电路、触发电路、充放电路及正反方向脉冲励磁电路，所述整流电路的输入端接电源电路，所述励磁线圈与所述触发电路、充放电路及正反方向脉冲励磁电路连接。
7.根据权利要求2所述的控制与保护开关电器，其特征在于电源接线口设置在所述后端盖盒的一侧，在所述接线口处固定有螺栓压线端子和接线护套固定件。
8.根据权利要求I所述的控制与保护开关电器，其特征在于所述接触器组包括静触头和桥式双断点动触头。
专利摘要本实用新型涉及一种控制与保护开关电器，包括底板、基座、上盖、固定在基座上的接触器组、电子变压器、互感器及控制系统，在所述基座上设置有永磁操作机构，所述永磁操作机构由分合闸控制模块控制，在上盖的侧面设置一可拆卸的安装盒，电子变压器、分合闸控制模块、控制系统中的充放电电容全部安装在安装盒内，在安装盒内注入密封材全密封固定，或者将分合闸控制模块密封固定在设置于基座后端部的后端盖盒内。本实用新型结构布局更为合理，使整个开关结构紧凑，减小体积，还可以保证在使用过程中电器元件不会受到外界电磁干扰，进一步保证工作的可靠性。
文档编号H01H3/28GK202721040SQ20122040295
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者瞿远明, 瞿品政 申请人:青岛中保电控科技有限公司, 瞿远明, 瞿品政