[發明專利]一種集成觸頭電流檢測結構的智能接觸器

在審

• 申請號: 201510085584.1
• 申請日: 2015-02-17
• 公開（公告）號: CN104701092A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 林抒毅;鄭榮進;謝文明;黃詩浩;蔣新華;聶明星;邵明
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: H01H50/54
• 分類號: H01H50/54;G01R19/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 王曉彬

技術領域

本發明涉及一種智能接觸器,尤其涉及一種集成觸頭電流檢測結構的智能接觸器。

背景技術

目前，在自動控制系統中仍大量采用傳統的電磁電器。隨著系統自動化水平的不斷提高，對傳統的電磁電器性能提出了更高的要求。各研究機構以及業界學者們對傳統電磁電器進行了大量的研究，早從上世紀80年代開始，智能電器的研究就已成為研究熱點，并逐步進入市場應用。通常，智能接觸器包括接觸器本體以及智能控制模塊兩個部分，智能控制模塊根據事先設定好的程序對接觸器的吸合過程、吸持階段、以及斷開過程進行控制。

在起動過程中，通過智能控制模塊，在交流勵磁線圈上施加一個直流高電壓，使接觸器吸合。當接觸器吸合穩定后，在交流勵磁線圈上施加一個直流低電壓，使接觸器處于穩定吸持狀態，以實現接觸器的節能無聲運行。通過這種分段激磁方案，可以對起動過程進行分段控制，調節動鐵心運動速度，進而控制觸頭的運動速度，大大減少了鐵心閉合過程碰撞和觸頭的彈跳，提高了接觸器的整體性能指標。

為了實現接觸器的智能控制，智能控制模塊需要實時采集觸頭主回路的電流信號，以對智能控制方案進行調整，從而實現提高接觸器壽命，節能運行等方面的性能改進。現有的智能接觸器，其電流采集系統通常使用帶鐵心的電流互感器。其傳感器可放置于接觸器本體中或懸掛于外部觸頭回路。傳統的帶鐵心電流互感器存在鐵心飽和，測量線性度不高，頻率響應范圍窄，成本高等問題。在一些要求高動態響應速度的智能控制方案中無法很好的滿足要求。一種解決方案是使用羅氏線圈作為電流傳感器，羅氏線圈具有頻率響應范圍寬，無磁芯飽和問題等優點。但是羅氏線圈體積較大，難以集成于接觸器本體中。

發明內容

為克服上述問題本發明提供了一種集成觸頭電流檢測結構的智能接觸器，將電流檢測結構集成于接觸器本體中，使得接觸器觸頭回路的電流檢測方案具有成本低，線性度高，量程大，頻率響應范圍寬，抗干擾能力強等優點。

為實現上述目的本發明的技術方案是：

一種集成觸頭電流檢測結構的智能接觸器,包括接觸頭導體，與接觸頭導體位置固定的區域設有非導體材料；所述非導體材料上設有電流檢測結構；所述電流檢測結構包括半開路磁芯和電流檢測線圈；所述半開路磁芯包括柱體，所述柱體四周開設有凹槽，電流檢測線圈通過凹槽纏繞在柱體上；所述電流檢測結構與接觸頭導體分別處于非導體材料兩側，且電流檢測結構與接觸頭導體之間的距離足夠讓接觸頭導體通過交流電流時使電流檢測線圈產生感應電壓。

進一步的改進，所述半開路磁芯為E型磁芯，所述電流檢測線圈纏繞在E型磁芯的中柱上。

進一步的改進，所述接觸頭導體為接觸器靜觸頭。

進一步的改進，所述非導體材料的為矩形塑料板。

本發明具有以下優點：

1.利用半開路的磁芯結構，使得磁芯不易飽和，能夠實現較大量程范圍的電流檢測，同時提高電流檢測的頻率響應范圍。

2.將電流檢測結構集成于接觸器本體，使得電流檢測不受電流傳感器與觸頭相對位置偏移的影響，提高電流檢測的精度。

3.通過特定的磁芯結構，使得電流檢測具有較強的抗干擾能力。

4.由于磁芯為開路磁芯，其二次側不存在傳統電流互感器的開路高電壓危險。利用智能控制模塊自帶的信號調理電路進行電流傳感器的輸出信號調理，降低了電流檢測的整體成本。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

圖1本發明電流檢測結構示意圖；

圖2本發明電流檢測結構側視示意圖；

圖3本發明電流檢測結構剖面示意圖；

圖4本發明E型磁芯電流檢測結構示意圖；

圖5本發明電流檢測線圈產生感應電壓示意圖。

其中：1.接觸頭導體；2.非導體材料；3.電流檢測結構；4.半開路磁芯；5.電流檢測線圈；6.柱體；7.凹槽；8.E型磁芯；9.中柱。

具體實施方式：

實施例1

如圖1-3所示的一種集成觸頭電流檢測結構的智能接觸器,包括接觸頭導體1，與接觸頭導體1位置固定的區域設有非導體材料2；所述非導體材料2上設有電流檢測結構3；所述電流檢測結構3包括半開路磁芯4和電流檢測線圈5；所述半開路磁芯4包括柱體6，所述柱體6四周開設有凹槽7，電流檢測線圈5通過凹槽7纏繞在柱體6上；所述電流檢測結構3與接觸頭導體1分別處于非導體材料2兩側，且電流檢測結構3與接觸頭導體1之間的距離足夠讓接觸頭導體1通過交流電流時使電流檢測線圈5產生感應電壓。

實施例2