一种自锁式低耗能大功率接触器制造技术

本实用新型专利技术属于地面工程技术领域，具体涉及到一种自锁式低耗能大功率接触器，其包括电磁自锁机构、接触器底板支架(16)、铁芯(18)、励磁线圈(22)、第二衔铁(21)、衔铁固定架(20)、弹簧卡销(23)和压缩复位弹簧(19)。借助多种作用力的平衡，实现锁定线圈的最小耗能的稳固设计，结构简单可靠，锁定线圈功率可以是励磁线圈的5％左右，由此构成的节能型交流接触器总耗能相对常规交流接触器可降低90％以上，同时解决了接触器发热、噪音等问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于地面工程
，具体涉及到一种自锁式低耗能大功率接触器，其包括电磁自锁机构、接触器底板支架(16)、铁芯(18)、励磁线圈(22)、第二衔铁(21)、衔铁固定架(20)、弹簧卡销(23)和压缩复位弹簧(19)。借助多种作用力的平衡，实现锁定线圈的最小耗能的稳固设计，结构简单可靠，锁定线圈功率可以是励磁线圈的5％左右，由此构成的节能型交流接触器总耗能相对常规交流接触器可降低90％以上，同时解决了接触器发热、噪音等问题。【专利说明】一种自锁式低耗能大功率接触器
本技术属于地面工程
，具体涉及到一种电磁自锁式低耗能大功率接触器。
技术介绍
电气设备控制系统中涉及对带电流负载的线路做分断隔离控制时，一般采用交流接触器进行接通和切断。电磁式自恢复接触器的工作原理如下:励磁线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反作用力使衔铁吸合，带动触点机构动作，主常开触点闭合，接通线路。励磁线圈失电时，电磁吸力小于弹簧反向作用力，使得衔铁释放，接触器触点机构复位并分断开线路的连接。 由于受触点端子及配套电磁机构等部件体积的限制，对于大电流的分断所需要的交流接触器有较大结构空间要求，且相应的励磁线圈需要足够的功率以确保电磁机构和触点动作吸合。励磁线圈需要较高的启动电流吸合衔铁，并在励磁线圈启动吸合后依靠本线圈持续加电维持衔铁吸合。 大负荷抽油机的电机控制电路一般采用CJ20系列的大功率交流接触器。该系列通用型号交流接触器在抽油机配电箱内安装使用中，存在的了大量问题: 1、励磁线圈按照大电流启动高耗模式设计，在相对维持衔铁吸合时，耗能相对过剩，严重浪费能源，且存在极高的普遍发热问题，加速线圈绝缘老化，降低寿命。 2、CJ20系列交流接触器应垂直安装，但我们现场无一例外都是水平安装，严重影响了主要部件的正常工作: (I)衔铁属于悬挂部件，水平安装后重心偏移，吸合时衔铁底端的一侧磨损后先行撞击固定铁芯，导致两者接触端面不平，长时间后衔铁会产生严重低频震动噪音； (2)同样由于上述原因，动触头与定触头的接触时间将出现不同步，触头接触端面不能保证均衡压力及速度，致使触头接触不良、电弧烧伤乃至烧毁。 (3)接触器动作过程中，整体稳定性下降，综合故障上升。 由于上述原因，目前抽油机配电箱内因损坏而更换量最大的电器设备就是交流接触器,每年给企业增加了极大的维护成本。 目前已有多种节能型交流接触器专利，如CN2388703【交流接触器节能装置】系采用倾斜钩状结构的二次电磁机械设计，其结构较复杂，设计稳定性差，缺少成熟性。CN2919508【交流接触器节能控制装置】属于采用机械自锁、电磁解锁方式的设计，其缺陷为断开动作滞后，机械结构易卡死等使可靠性差。其它技术则多侧重电控方式及电路的改进，不适合在高负载、高震动、高尘埃等恶劣环境使用。CN1107963C【机械自锁式交流接触器】属于采用机械自锁，机械解锁方式的设计，其缺陷是解锁次数过多会导致锁钩磨损，无法使用。材料选择使用含有铁芯的线圈，虽然增大了吸附衔铁的能力，但是由于晶体管的影响而导致通过线圈的电流为直流电流，时间一长，铁芯会自带磁性，导致动衔铁和静衔铁无法分开，使得交流接触器无法使用。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的问题，本技术提供一种新型的电磁自锁式低耗能大功率接触器，采用紧凑结构的电磁锁定机构设计，着力解决接触器吸合机构的稳定二次自锁，以提闻系统的可罪性。 为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案: 一种自锁式接触器，包括电磁自锁机构、接触器底板支架16、铁芯18、励磁线圈22、第二衔铁21、衔铁固定架20、弹簧卡销23和压缩复位弹簧19 ;电磁自锁机构固定在接触器底板支架底面上；励磁线圈22和铁芯18固定在接触器底板支架16顶面上；第二衔铁21与衔铁固定架20相连接，衔铁固定架20依靠两端的弹簧卡销23与接触器底板支架16两侧壁内部的压缩复位弹簧19相接触；所述励磁线圈与锁定线圈二者的磁场方向90°垂直。 进一步的，电磁自锁机构包括锁体1、锁销杆14、锁舌3、顶推弹簧11、第一衔铁6、锁定线圈5 ;锁销杆14的前端有环状凹槽；锁舌3为U型锁舌，其内环侧能够与锁销杆14的前端环状凹槽相配合嵌入；锁舌3顶端压入顶推弹簧11后与第一衔铁6接触；锁定线圈定子铁芯与第一衔铁6位置水平相对称匹配；锁销杆14穿过接触器底板支架16、铁芯18，与第二衔铁21固定连接 锁体1，其上部偏心位置有垂直贯穿孔25，用于穿入锁销杆14 ;其左端面有一侧通透水平内槽26，水平内槽26内侧边线为垂直贯穿孔25的半径等线位置；在水平内槽26的里侧有对称的2条水平方向平行等径圆形贯穿孔槽27，用于穿入锁舌3 ;孔槽27在锁体外侧方向有弹簧沟槽28，用来安装顶推弹簧11。 进一步的，所述锁体I的垂直贯穿孔25内壁有配合间隙良好的耐磨尼龙衬套7，用来调整锁销杆14在贯穿孔25内的活动间隙。 进一步的，所述励磁线圈与锁定线圈使用同一供电电源；励磁线圈22经断电延时继电器Jl接入；锁定线圈5直接并联接入接触器电源电路上。 本技术的有益效果为: 本技术借助多种作用力的平衡，实现锁定线圈的最小耗能的稳固设计，结构简单可靠，锁定线圈功率可以是励磁线圈的5%左右，由此构成的节能型交流接触器总耗能相对常规交流接触器可降低90%以上，同时解决了接触器发热、噪音等问题。 CJ20系列150A、250A、400A交流接触器线圈使用380V供电，经测量吸合瞬时峰值电流4.1A，静态吸合维持电流0.23A(实测值)，即电能消耗计算为: 0.23A*380V*24h*365d = 765.6kw/h (年)； 大功率抽油机专用节能交流接触器具备极大的应用空间，由于将交流接触器维持状态吸合耗能节省，主励磁线圈仅做为瞬时启动使用，而锁定线圈耗能仅0.02A，保守测算可降低交流接触器电能消耗90%以上，同时可提高交流接触器使用寿命4倍以上，极大降低低压电器维护成本。按照我厂30%油井使用CJ20系列大功率接触器计算，推广后每年可节约电能超过50万千瓦时，同时大量降低低压电器维护成本。 【专利附图】【附图说明】 图1为电磁自锁机构的俯视剖面图； 图2为锁体结构的三视图； 图3为电磁自锁机构的平视剖面图； 图4为电磁自锁机构在接触器主体安装时的非锁定状态图； 图5为电磁自锁机构在接触器主体安装时的锁定状态图； 图6为接触器励磁线圈和锁定线圈的控制时序图； 图7为系统接线原理图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的结构进行说明: 附图1为电磁自锁机构的俯视剖面图，如图所示，电磁自锁机构包括锁体1、锁销杆14、锁舌3、顶推弹簧11、第一衔铁6、锁定线圈5和锁定线圈支架4。 其中锁体I如附图2所示，为三视结构的一体化金属部件，其上部偏心位置有垂直贯穿孔25，用于穿入锁销杆14 ;其平视方向端面有一侧通透水平内槽26，其内侧边线为垂直贯穿孔25的半径等线位置；在水平内槽26的里侧有对称的2条水平方向平行等径圆形贯穿孔槽27，用于穿入U型锁舌3 ;孔槽27在锁体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自锁式接触器，其特征在于：包括电磁自锁机构、接触器底板支架(16)、铁芯(18)、励磁线圈(22)、第二衔铁(21)、衔铁固定架(20)、弹簧卡销(23)和压缩复位弹簧(19)；电磁自锁机构固定在接触器底板支架底面上；励磁线圈(22)和铁芯(18)固定在接触器底板支架(16)顶面上；第二衔铁(21)与衔铁固定架(20)相连接，衔铁固定架(20)依靠两端的弹簧卡销(23)与接触器底板支架(16)两侧壁内部的压缩复位弹簧(19)相接触；所述励磁线圈与锁定线圈二者的磁场方向90°垂直。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柏明星，宋考平，张继成，杨二龙，单五一，王胡振，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23