[實用新型]一種用于節能型控制與保護開關的電磁系統

有效

• 申請號: 201320525072.9
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN203445006U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 曹敏;呂亦成;周陽中
• 申請（專利權）人: 江蘇新晨電氣有限公司
• 主分類號: H01H3/28
• 分類號: H01H3/28
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本實用新型涉及一種用于節能型控制與保護開關的電磁系統，屬于電氣設備技術領域。

背景技術

控制與保護開關是一種將斷路器、接觸器、熱繼電器等功能集于一身的智能型的開關電器。主要應用在需要對電機進行保護的場合。主要功能有：短路保護、斷相保護、堵轉保護、過流保護、過欠壓保護和漏電保護。開關的正常通斷與接觸器類似，是通過電磁鐵的吸合與釋放來控制開關主觸頭的通與斷。由于交流電磁鐵的原理簡單，成本較低，目前的控制與保護開關一般都是采用交流電磁鐵吸合的方式。然而交流電磁鐵吸合的方式存在著諸多的缺點，如：

1.溫升高，交流電磁鐵的溫升主要來源于兩方面：交變磁場在鐵芯上產生渦流形成鐵損;電流通過線圈產生的銅損。這兩方面的溫升都是無法克服的。高溫會加速開關器件的老化，縮短開關的使用壽命。

2.可靠性低，當電磁鐵鐵芯的吸合面上出現灰塵或銹斑時，就會造成漏磁，這時電磁鐵的吸力會不足，嗡嗡作響，線圈的的電流會急劇上升，線圈的溫度會快速上升，直至線圈燒毀。

3.能耗過高，由于交流電磁鐵的溫升很高，電能的利用率就很低。很大一部分的電能轉化成了熱量損失掉了。這種高能耗的電磁吸合系統已經不符合低碳環保的時代要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決現有技術的控制與保護開關中交流電磁鐵吸合方式存在的上述問題，提供一種用于節能型控制與保護開關的電磁系統來解決上述問題。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種用于節能型控制與保護開關的電磁系統，包括，電磁鐵組件，所述電磁鐵組件內設有鐵芯組，其中，所述鐵芯組由兩塊鐵芯扣合而成，鐵芯組上纏繞有第一線圈組和第二線圈組，所述第一線圈組和第二線圈組上均設有內層線圈和外層線圈。

作為一種優選方案，所述內層線圈的匝數少于外層線圈的匝數。

本實用新型的有益效果主要體現在：

1.整個電磁工作時的溫升很低，線圈中實際流過的是直流電，沒有交變磁場，鐵芯內部不會產生渦流，不存在鐵損；電磁鐵吸合后由低功率線圈維持，電流很小，線圈的溫升也很低，大大的降低了銅損。

2.總體功耗低，節能效果明顯，大功率線圈只在電磁鐵吸合的瞬間通電，開關正常工作時只有低功率線圈通電，所有功耗很低。

3.鐵芯吸合面的清潔度對電磁鐵的壽命沒有影響，電磁鐵是通的直流電，所以線圈中的電流只與線圈的內阻有關，與鐵芯吸合面的距離沒有關系。因此線圈不會因為鐵芯吸合面的清潔度造成線圈的燒毀。

附圖說明

圖1為本實用新型的中鐵芯的結構示意圖；

圖2為控制本實用新型中線圈工作的電路圖。

具體實施方式

為使對本實用新型的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下：

本實用新型的工作原理是一種通過雙線圈分時工作，實現電磁鐵的吸合和維持，吸合的瞬間需要有較大的吸合力，大功率的線圈先通電，吸合完成后，大功率線圈失電，小功率線圈通電維持吸合的狀態。

如圖1～2所示，一種用于節能型控制與保護開關的電磁系統，包括：電磁鐵組件，在電磁鐵組件內設有鐵芯組，所述鐵芯組由第一鐵芯31和第二鐵芯32扣合而成，鐵芯組上設有第一線圈骨架321和第二線圈骨架322，第一線圈骨架321和第二線圈骨架322上分別纏繞有第一線圈組和第二線圈組，由于第一線圈組和第二線圈組結構相同，因此僅以第一線圈組為例進行闡述，在第一線圈組內，第一線圈骨架321上纏繞有外層線圈3211和內層線圈3212，內層線圈3212所用的漆包線直徑粗，線的匝數較少，為大功率線圈，外層線圈3211所用的漆包線的直徑細，線的匝數多，為小功率線圈。

在利用電路控制內層線圈和外層線圈工作時，整流橋DB1把輸入的交流電轉化為直流電，上電后，接點3的電壓較低，穩壓管D1不能導通，低功率線圈不能工作，而場效應管Q3處于導通狀態，大功率線圈通電工作，電磁鐵吸合，使控制與保護開關的主觸點接通；電壓穩定后，電壓高于穩壓管D1的穩壓管值，D1導通，使低功率線圈通電，同時電壓比較器U1有了工作電源VCC而正常工作，使得三極管Q2和Q5導通，這時場效應管Q3柵極和源極的電壓反向偏置，Q3斷開，大功率線圈斷電。低功率線圈工作所需電流很小，這樣就使電磁鐵達到節能的目的；如果使用中電壓下降，穩壓管D1不能導通,低功率線圈斷電，通過電壓比較器U1使三極管Q5斷開，使場效應管Q3導通，大功率線圈通電工作，以此來防止供電線路電壓不穩對控制與保護開關造成影響，提高可靠性。

綜上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型實施的范圍，凡依本實用新型權利要求范圍所述的形狀、構造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應包括于本實用新型的權利要求范圍內。