[發明專利]安全通用接觸器

無效

• 申請號: 200710012177.3
• 申請日: 2007-07-19
• 公開（公告）號: CN101188173A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 王有元
• 申請（專利權）人: 王有元
• 主分類號: H01H47/02
• 分類號: H01H47/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

安全通用接觸器、安全抗振接觸器、安全保護接觸器是控制電動機或其他用電設備的機械式開關，是在現有接觸器基礎上克服了合閘振動過大的毛病，運行時提高了抗外界振動的能力，并使接觸器成為同時具備控制功能和保護功能的開關。

技術背景

低壓開關以殼式斷路器和交流接觸器為主要產品。斷路器具有保護功能，但是不能頻繁操作，因此不具備控制功能；而交流接觸器的機械壽命和電壽命長，可以頻繁操作，具備控制功能，但是不能分斷短路電流，因此不具備保護功能。具有控制功能的交流接觸器通、斷電由電磁鐵帶動觸頭運動實現，目前電磁鐵又分為交流電磁鐵和直流電磁鐵。交流電磁鐵吸力存在電流過零點，運行時有交流聲，而且激磁電流大，線圈溫升高，耗能大，因此逐漸被直流電磁鐵所取代。直流電磁鐵激磁電流小，而且沒有電流過零點，吸力大而恒定，運行時沒有交流聲，線圈溫升低，耗能小，節電，因此被廣泛采用。

現有交流接觸器采用的直流電磁鐵操作系統也存在兩個突出的缺點：第一是合閘運動過程中自身產生的振動大，動靜鐵心碰撞力過大，使機械壽命降低；同時帶動觸頭運動的碰撞力大，引起振動也會降低電壽命，振動大造成輔助觸頭偏離正確位置，出現接觸不良等事故。第二是運行時直流電磁鐵抗外界振動能力差，特別是輪船上使用的交流接觸器，遇到波浪時，一旦直流電磁鐵動靜鐵心被外界振動而分離，由于激磁電流小，無法重新吸合，造成接觸分斷主電路的誤動作，引起嚴重事故，所以直流電磁鐵沒有交流電磁鐵抗外界振動的能力強。交流電磁鐵激磁電流大，而且動靜鐵心一旦分離時，激磁電流會迅速上升，吸力迅速增加，使鐵心能重新吸合，避免出現分斷主電路的誤動作。直流電磁鐵存在的上述兩個缺點不但影響接觸器自身的機械壽命和電壽命，而且設計接觸器時不能充分發揮直流電磁鐵吸力大的優點，使電磁鐵體積和重量不能大幅度降低，造成分斷時運動鐵心重量大，加速慢，降低分斷速度，使接觸器滅弧能力下降，燃弧時間長，重負荷時容易出現事故。本發明找到了克服直流電磁鐵振動大，抗振動能力差的方法，使合閘過程不會受電源電壓波動的影響，將控制電壓穩壓后給電磁鐵激磁，使電磁鐵合閘時的碰撞力最小，振動最小，另外運行時動、靜觸頭一旦分離，會迅速增大激磁電流使之重新吸合，這樣比交流電磁鐵抗外界振動的能力還要高。采用本發明設計直流電磁鐵時，使體積和重量最小，分斷時速度大幅度提高，縮短燃弧時間，不但提高電壽命，而且節省原材料，節省鐵心和線圈等材料，可以降低接觸器成本，又能保證接觸器工作的可靠性而成為安全接觸器。目前我國生產的接觸器與國外大企業ABB或施耐德以及西門子等公司生產的接觸器相比，總是差一個檔次，國外產品靠加工精度及采用高檔原材料和生產工藝來保證產品質量，本發明增加鐵心吸力后，克服了各種振動，可以使鐵心減小，主觸頭超程適當加大，這樣仍采用我國現行生產工藝就可爭取使產品質量和技術性能超過國外企業生產的高檔接觸器，通過歐美國家的標準檢測，以優良的性價比進入發達國家的電器市場。

本發明成功的克服直流電磁鐵存在的自身振動大和抗外界振動能力差的缺點后，可以大幅度提高觸頭開距和分斷速度，這樣使接觸器具有分斷短路電流的能力，像斷路器一樣具有保護功能，使接觸器具備控制和保護雙重功能。分斷能力的大幅度提高，這是國外發達國家生產的接觸器不具備的技術，所以產品技術性能遠高于發達國家同類產品，提高本產品進入發達國家市場的競爭力。要實現這一目標，應準確測出通過接觸器的電流并識別出事故電流，一旦監測到事故電流可控制接觸器及時切斷事故點，具備可靠的保護功能。斷路器測量事故電流通常采用熱繼電器或電磁式繼電器，這種測量器件只能當事故電流上升到某值后才會發出跳閘信號，而事故電流上升時間會有幾毫秒，這樣不利于快速切斷事故點。

本發明給出一種由電流上升率判定事故電流的方法。當事故電流出現，電流開始由零上升，其電流上升率轉換成電壓信號，該電壓大于某值時可立即發出跳閘信號，這樣在事故電流剛一出現時即可給出跳閘信號。比電磁式繼電器要快幾毫秒時間，可避免短路電流損壞用電設備，這對保護電子器件電路特別有利，可作為變頻調速電動機的逆變器的保護設備。這種測量事故電流的器件稱為《快速電流傳感器》，其控制接觸器快速分斷電路的速度可與快速保險相比美。

實質性技術內容