专利名称：永磁接触器及其控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种永磁式接触器，用于开关设备、控制设备和电动机起动，对主电路进行合分闸操作，属于接触器制造的技术领域。
背景技术：
传统的接触器是通过电磁线包得电产生磁场，来维持触头的吸合状态。线包通电吸合期间，一方面要消耗电能，由于运行时工作电流大，电能损失在磁滞、涡流及短路环上，线包的有功功耗大部分变为热量而损失；另一方面，会经常发生线包烧毁现象。当电源电压过低时，电磁力会显著减小；当交流电过零时，在复位弹簧作用下，接触器动铁芯连同主触头会发生强烈振动，不仅会缩短接触器的使用寿命，而且会影响供电可靠性。
永磁接触器采用永磁保持，线包通正反向电流实现合分闸。接触器吸合期间线包不通电、不耗能，避免了线包烧毁现象。钕铁硼稀土永磁材料磁能积高，较小体积的永磁即可满足接触器静态保持力的要求。我国稀土永磁材料资源丰富、性能稳定，采用稀土永磁的永磁接触器适合于大面积推广应用。
发明内容
技术问题；本实用新型的目的是提供一种永磁接触器及其控制装置，永磁接触器在运行期间，线包无烧毁现象；电网电压波动，触头不会发生震颤现象；在欠压状态下，自动切断负载，实现欠压保护。
技术方案为实现上述目的，本实用新型的永磁接触器采用如下技术方案本发明的接触器控制装置由过压保护、欠压保护、断电执行部分组成。
在两块静铁芯之间设有一块永久磁钢，使两块静铁芯和一块永久磁钢形成一个“U”字形的整体，在左右两块静铁芯上各有一个线包，两线包之间相串联连接，且极性方向相同；塔型弹簧支撑在线包的骨架上；塔型弹簧的上端与动铁芯相连。动铁芯、静铁芯由普通的电工纯铁做成，永久磁钢采用高磁能积的钕铁硼材料。
本实用新型的永磁接触器的控制装置由过压保护部分、整流部分、欠压判断部分、断电执行部分、线包所组成；过压保护部分的输出端分别接整流部分，整流部分的输出端接欠压判断部分，欠压判断部分的输出端接断电执行部分，断电执行部分的输出端接线包。
在电路结构上，该控制装置由压敏电阻R1接整流二极管D1～D4组成的桥式整流电路，整流电路的输出端分别与二极管D5、D6、D7的正极相连；二极管D5的负极与电容C1、电阻R2相连，电阻R3、电容C2、稳压二极管D8并联在第一VMOS管Q2的栅极与源极之间；二极管D6的负极与电容C3、电阻R4相连，电阻R5与三极管Q1的基极与发射极两端并联，三极管Q1的基极接在电阻R4与电阻R5之间；二极管D7的负极分别接电阻R6、电阻R7、电容C4，电阻R6的另一端分别与三极管Q1的集电极、稳压二极管D9、第二VMOS管Q3的栅极接，电阻R7与第二VMOS管Q3的漏极相连，电容C4与线包J串联，第一VMOS管Q2的漏极与电容C3、电阻R5、三极管Q1的发射极、稳压二极管D9、第二VMOS管Q3的源极、线包J相连，第一VMOS管Q2的源极与稳压二极管D8、电容C2、电阻R3、电容C1相连后汇集到整流桥的负极。
有益效果本实用新型根据GB14048.4-2003设计用于低压开关设备、控制设备和电动机起动的永磁式接触器。永磁接触器在运行期间，线包无烧毁现象，电网电压波动，触头不会发生震颤现象。在欠压状态下，自动切断负载，实现欠压保护。发明的接触器欠压断电范围交流20％～75％，可以根据实际需要，进行设定。
所述实用新型的接触器优点表现为结构简单，节省材料，成本低、能耗小，具有过压和欠压保护功能，掉电分闸，分断能力强。
图1为本实用新型接触器的结构示意图；其中有动铁芯1、塔型弹簧2、线包3、静铁芯4、永久磁钢5。
图2为适合于交流接触器的控制电路框图。其中有过压保护部分61、整流部分62、欠压判断部分63、断电执行部分64、线包65。
图3为适合于交流接触器的控制电路示意图。
以上的电路中有外接交流电源AC，停止按钮TA，起动按钮QA，接触器辅助触点J，压敏电阻R1，二极管D1～D7，稳压二极管D8～D9，电容C1～C4，电阻R2～R7，三极管Q1，第一VMOS管Q2、第二VMOS管Q3，接触器线包J。
具体实施方式
本实用新型的永磁接触器，由动铁芯1、静铁芯4、永久磁钢5、线包3、塔型弹簧2以及控制电路组成，其特征在于在两块静铁芯4之间设有一块永久磁钢5，使两块静铁芯4和一块永久磁钢5形成一个“U”字形的整体，在左右两块静铁芯4上各有一个线包3，两线包3之间相串联连接，且极性方向相同；塔型弹簧2支撑在线包3的骨架上；塔型弹簧2的上端与动铁芯1相连。动铁芯1、静铁芯4由普通的电工纯铁做成，永久磁钢5采用高磁能积的钕铁硼材料。
如图1所示，合闸时，线包通正向电流，与磁钢磁场方向一致，这时，磁钢5、静铁芯4、气隙、动铁芯1形成磁路，当吸力大于阻力时，动铁芯向下运动，使触头闭合。分闸时，线包通反向电流，线包产生的磁势与磁钢的磁势相反，当弹簧的反力大于阻力时，动铁芯向上运动，带动触头实现分闸。所述发明的接触器动、静铁芯由普通的电工纯铁做成，替代普通接触器的硅钢片，体积也相应减小。永久磁钢采用高磁能积的钕铁硼材料，能产生较大的静态保持力。
永磁接触器的控制装置由过压保护部分61、整流部分62、欠压判断部分63、断电执行部分64、线包65所组成；过压保护部分61的输出端分别接整流部分62，整流部分62的输出端接欠压判断部分63，欠压判断部分63的输出端接断电执行部分64，断电执行部分64的输出端接线包65。
交流控制电路实施方式如图2所示。压敏电阻R1接整流二极管D1～D4组成的桥式整流电路，再分别与二极管D5、D6、D7的正极相连；二极管D5的负极与电容C1、电阻R2相连，电阻R3、电容C2、稳压二极管D8并联在第一VMOS管Q2的栅极与源极之间；二极管D6的负极与电容C3、电阻R4相连，电阻R5与三极管Q1的基极与发射极两端并联，三极管Q1的基极接在电阻R4与电阻R5之间；二极管D7的负极分别接电阻R6、电阻R7、电容C4，电阻R6的另一端分别与三极管Q1的集电极、稳压二极管D9、第二VMOS管Q3的栅极连接，电阻R7与第二VMOS管Q3的漏极相连，电容C4与线包J串联，第一VMOS管Q2的漏极与电容C3、电阻R5、三极管Q1的发射极、稳压二极管D9、第二VMOS管Q3的源极、线包J相连。第一VMOS管Q2的源极与稳压二极管D8、电容C2、电阻R3、电容C1相连后汇集到整流桥的负极。当控制电源电压在85％～110％范围内，按下起动按钮QA，电流分成三路。一路流经二极管D5，此时，第一VMOS管Q2漏极和源极可靠导通；另一路流经二极管D6，电阻R5上的电位抬高，使三极管Q1处于导通状态，三极管Q1的集电极端的电位下拉，使第二VMOS管Q3漏极和源极处于截止状态；最后一路经二极管D7流向电容C4和线包J，一方面，对电容充电，为掉电或欠压分闸储能，另一方面，流经线包的电流产生磁势，与磁钢磁势方向一致，使接触器完成合闸操作。当失电或电源电压在20％～75％范围内，第一VMOS管Q2关断，三极管Q1截止，第二VMOS管Q3的栅极电压升高，第二VMOS管Q3漏源极导通，电容C4通过电阻R7、第二VMOS管Q3、线包J形成放电回路，线包J产生与磁钢相反的磁势，当弹簧的反力大于阻力时，动铁芯与静铁芯分离，实现分闸操作。
此外，关于结构的具体实施方式
还可为E型结构、圆形结构等，可以根据实际需要，进行实施，在此不再赘述。
权利要求1.一种永磁接触器，其特征在于在两块静铁芯(4)之间设有一块永久磁钢(5)，使两块静铁芯(4)和一块永久磁钢(5)形成一个“U”字形的整体，在左右两块静铁芯(4)上各有一个线包(3)，两线包(3)之间相串联连接，且极性方向相同；塔型弹簧(2)支撑在线包(3)的骨架上；塔型弹簧(2)的上端与动铁芯(1)相连。
2.根据权利要求1所述的永磁接触器，其特征在于动铁芯(1)、静铁芯(4)由普通的电工纯铁做成，永久磁钢(5)采用高磁能积的钕铁硼材料。
专利摘要永磁接触器及其控制装置涉及一种永磁式接触器，用于开关设备、控制设备和电动机起动，对主电路进行合分闸操作，永磁接触器在两块静铁芯(4)之间设有一块永久磁钢(5)，使两块静铁芯和一块永久磁钢形成一个“U”字形的整体，在左右两块静铁芯上各有一个线包(3)，两线包(3)之间相串联连接，且极性方向相同；塔型弹簧(2)支撑在线包的骨架上；塔型弹簧的上端与动铁芯(1)相连。该控制装置的过压保护部分(61)的输出端分别接整流部分(62)，整流部分的输出端接欠压判断部分(63)，欠压判断部分的输出端接断电执行部分(64)，断电执行部分的输出端接线包(65)。
文档编号H02H3/20GK2826672SQ20052007344
公开日2006年10月11日 申请日期2005年7月8日 优先权日2005年7月8日
发明者林鹤云, 房淑华 申请人:东南大学