专利名称：一种接触器电源操作过电压保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电源操作过电压保护技术领域，具体地说是一种接触器控制电路的电源操作过电压保护电路。
目前国内生产的真空接触器，如上海电器科学研究所等单位联合设计的CKJ5-250A交流真空接触器为代表的产品，它的动作吸合装置采用直流磁系统，当该接触器用于交流控制电源工作时，控制电路中采用桥式全波整流电路把交流变换成直流，供直流电磁铁吸合和维持用。整流电路接通时一般均直接并接在工频电源上，如220V或380V等。整流用的二极管有最高反向击穿电压的参数，当超越二极管的反向击穿电压时二极管将击穿损坏。正常时由于整流二极管的反向击穿电压，大于控制电源的峰值电压，还不足以使二极管击穿。当接触器主回路应用在感性和容性负载的切换、电机的正反转切换时，电源中将产生数倍甚至近十倍的脉冲操作过电压，瞬间就把控制电路中的整流二极管击穿。为解决此问题目前生产厂家一般在控制电路的输入端(也就是控制电源两端)并接压敏电阻，用以抑制脉冲操作过电压，保护整流二极管，虽然起到了一定的作用，但还没有完全解决问题，其原因是输入端的压敏电阻是直接并接在电源上的，电源的内阻很小近似于零，当电源中产生能量很大的脉冲操作过电压时，该电压将直接加在压敏电阻上，使流过压敏电阻的电流超过了它的最大峰值电流，轻则使压敏电阻的寿命缩短，重则使压敏电阴爆裂或击穿，且整流二极管也因压敏电阻两端的电压太高而常被击穿，这是由于压敏电阻两端所能限制的电压是和流过压敏电阻的电流有关的。压敏电阻的标称电压值是指流过压敏电阻的电流为1mA时的电压值，当流过压敏电阻的脉冲电流为数十安、数百安甚至数千安时，压敏电阻两端的限制电压将是标称电压的数倍，电流越大所能限制的电压就越高，整流二极管反相击穿损坏的可能性就越大。由于接触器控制电路中用的整流二极管反向击穿电压已经用到了普通管的较高等级，压敏电阻也由于体积、成本等原因不可能用通流量更大的等级，故目前真空接触器在中、大功率的感性和容性负载的频繁操作场合的应用中仍存在有一定的困难，尤其是380V和220V控制电压等级的，不少用户使用后因控制电路可靠性差只好被迫更换下来。
本实用新型发明的目的是解决目前真空接触器控制电路中的整流元件，因电源操作过电压而经常击穿损坏导致接触器不能可靠运行的问题，提供一种能有效抑制电源操作过电压的保护电路，确保接触器控制电路中的整流二极管能安全工作。
为解决上述任务，本实用新型的解决方案是在控制电源和接触器控制电路的输入端之间，连接一由电阻和压敏电阻所组成的最简单的操作过电压保护电路，尤其是压敏电阻与控制电源之间串接的限流电阻，用于限制有操作过电压时压敏电阻中的脉冲电流，从而保证压敏电阻两端的限制电压在允许的范围内。
本实用新型发明是利用电阻的限流作用和压敏电阻的限压作用来起到对电源操作过电压的抑制的，其中串联电阻主要是在有脉冲操作过电压产生时对压敏电阻起限流作用和分压作用。由于有串联电阻的存在，压敏电阻中就不可能产生很大甚至无穷大的脉冲电流，电阻越大压敏电阻中的脉冲电流就越小，反之则大，所以该电阻可以起到有效限制压敏电阻中的脉冲电流的作用。另外电阻和压敏电阻是串联后并接在控制电源上的，当有过电压脉冲产生时，压敏电阻将瞬间减小内阻产生通流作用，它和限流电阻一起组成分压电路，除压敏电阻所产生的一定的限制电压外，超过部分的电压将全部降在限流电阻上。适当选择限流电阻的大小可保证压敏电阻中的电流小于其允许的最大峰值电流，压敏电阻两端的电压小于其最大限制电压，也小于整流二极管的反向击穿电压，从而保证接触器控制电路中的整流二极管不会击穿损坏。又由于压敏电阻的脉冲通流量很大，10K型的亦能达1KA以上故限流电阻实际上很小，一般几个欧姆的电阻就能对压敏电阻起到良好的限流作用，而这么小的电阻对接触器控制电路的起动吸合和维持几乎没什么影响。
上述的解决方案中采用了最简单的电阻和压敏电阻组成的操作过电压保护电路，可有效抑制过高的脉冲操作过电压进入接触器控制电路，从而保护了控制电路中的整流二极管，使直流磁系统的交流真空接触器，能可靠的应用在各种感性和容性负载的频繁操作的场合。
图1为本实用新型发明的接触器电源操作过电压保护电路的电原理图。
图2、3为本实用新型发明的几种实施例的电原理图。
图1中(1)、(5)为控制电源输入端，(3)、(5)为保护电路输出端，限流电阻(2)串接于输入端(1)和输出端(3)之间，压敏电阻(4)并接在输出端(3)、(5)之间。当控制电源的输入端(1)、(5)之间有操作过电压脉冲产生时，压敏电阻(4)瞬间产生通流作用，其电流的大小受限流电阻(2)的作用而控制在一定的范围内，压敏电阻两端随即产生一限制电压，超过限制电压部分的脉冲过电压将全部降在限流电阻(2)上，从而保证输出端(3)、(5)之间的过电压限制在允许的范围内，确保后面的接触器控制电路安全运行。
图2为双绕组、双线包型式的有操作过电压保护的真空接触器控制电路电原理图。图中V1-V4为整流二极管，Y1A、Y2A为电磁铁起动线圈，Y1B、Y2B为维持线圈，S为用于起动和维持的辅助开关。
图3为单线包型式的有操作过电压保护的真空接触器控制电路电原理图。图中V1-V4为整流二极管，Y为电磁铁线圈，C为维持元件，S为用于起动和维持的辅助开关。
图2、3两种实施方案中的接触器控制电路虽然不同，但它们用于操作过电压保护的电路是完全相同的，所以操作过电压保护的原理同图1。正常工作时(1)、(5)两端接接触器控制电源，压敏电阻的标称电压大于控制电源的峰值电压，此时压敏电阻处于开路状态，限流电阻(2)实际上串接在接触器控制电路的输入回路中，由于限流电阻的阻值很小，它所产生的压降对接触器控制电路的起动吸合和维持几乎没什么影响。
保护电路的应用还不局限于上述几种控制电路的形式，还可以是其它形式。对于没有操作过电压保护的接触器成品，则只需附加一操作过电压保护电路的装置即可。保护电路还可应用在交流磁系统结构的起动时用交流电源，吸合后转换为用二极管整流后的直流电压维持的真空或空气接触器上。
本实用新型发明的最佳实施方案是限流电阻(2)的阻值可根据不同电流、电压等级的接触器控制电路，一般在0.5Ω～20Ω范围内选取。
权利要求1.一种接触器电源操作过电压保护电路，主要由压敏电阻(4)所组成，它的输入端(1)、(5)与接触器控制电源相连接，输出端(3)、(5)与接触器控制电路的输入端相连接，其特征在于还有一只限流电阻(2)，它的一端与控制电源的输入端(1)相连接，另一端与压敏电阻(4)和输出端(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种接触器电源操作过电压保护电路，其特征在于限流电阻(2)的阻值一般在0.5Ω～20Ω范围内选取。
专利摘要本实用新型公开了一种接触器电源操作过电压保护电路,它连接在接触器控制电源和控制电路之间,当有电源操作过电压脉冲产生时,通过一限流电阻有效限制压敏电阻两端的电压,可确保接触器控制电路中的整流二极管不会被击穿损坏,使控制电路有整流元件的接触器能安全可靠的运行在各种感性和容性负载的频繁操作和切换的场合。
文档编号H02G9/04GK2293146SQ9721173
公开日1998年9月30日 申请日期1997年3月4日 优先权日1997年3月4日
发明者沈松涛 申请人:沈松涛