專利名稱：固態交流接觸器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及低壓控制電器，特別是一種電磁式交流接觸器的改進。
目前，電磁式交流接觸器廣泛用于遠距離接通和分斷主電路或大容量控制電路的自控電器，這樣交流接觸器均采用電磁吸合機構和機械觸頭的結構，存在有火花，噪聲，干擾，觸頭抖動，觸頭燒蝕，燒結，接觸不良，開關速度慢，可靠性較低，壽命短及功耗較大等缺點，尤其是無法在腐蝕、潮濕、易燃、易爆、粉塵大等惡劣環境中正常工作。
本實用新型的目的是針對現有技術的不足而設計的一種整機結構合理，外觀新穎，方便實用，可擴展性強，以晶閘管組成固態電子開關元件，以光電耦合及過零檢測元件作為控制回路。即有三相主回路無觸點控制，又有兩組輔控回路無觸點控制，而且可以通過搭接積木式輔控器件實現擴展，輔助控制點的固態交流接觸器。從而實現各類自動化系統及各種惡劣環境中的三相多輔助無觸點控制，為上述系統提供理想的安全操作控制器件。
本實用新型的目的是這樣實現的固態交流接觸器，其特征在于是由直流控制回路，三相主回路，兩組輔控回路和積木式輔控器件組成，其中a).直流控制回路是由光電耦合及過零檢測元件串聯組成，與外部控制電路可以并聯也可串聯連接，其控制信號電壓為3V－－24V，信號電流大于100mA；b).三相主控回路是由采用晶閘管作為固態電子開關元件分別跨接于三相電源的輸入端和輸出端；其是由二極管VD1－－VD6，電阻R1——R3，R7——R12，電容C1——C3組成；
c).兩組輔控回路是由光電耦合及過零檢測晶閘管元件組成，兩組輔助控制回路分別為一常閉和一常開；d)積木式輔助控制器件是由光電耦合元件，過零檢測晶閘管元件，輔控器件底座，頂蓋及印刷板組成的單獨器件；可通過輔控器件連接插孔及頂固螺絲連接積木式輔控器件實現擴展輔控點，整機用樹脂密封，外部由高強度耐熱塑料制成的底框、頂框和頂蓋組成，其通態電流可以按電磁式交流接觸器規定的電流系列設計，其額定電壓為110V－－660V。
－－所述的直流控制回路與交流輸出回路的元件分別焊接于兩塊印刷線路板上，分兩層固定于同一底框，頂框及頂蓋內。
－－所述的輸出回路引線經壓焊薄銅板處理，接線端子為螺釘壓板式。
本實用新型用反并聯或雙向晶閘管組成具有阻容吸收回路的交流輸出回路，用光電耦合元件組成具有過零檢測功能的直流控制回路，輸出回路元件與控制回路元件分置于兩塊線路板上，完全隔離，內容采用樹脂密封處理，輸出回路引線經壓焊薄銅板，可通大電流，接線端子為螺釘壓板式。固態交流接觸器本身具有三相主控回路，兩組輔助控制回路(一常開，一常閉，小電流)。還具有輔控器件聯接插孔及固定螺釘，積木式輔控器件(或常開，或常閉)也為無觸點控制器件，可通過輔控連接插孔與主器件或輔控器件方便地搭接，擴展輔控點，組成一個多輔控的固態交流接觸器。
本實用新型具有如下的優點1.無觸點，無噪聲，無火花，無干擾，可靠性高，壽命可達108－－109次；2.三相及外輔助無觸點控制；3.積木式輔控器件可與主器件搭接，擴展輔助控制點；4.用微弱信號對大電流負載進行無觸點的開斷控制；5.內部采用導熱樹脂密封，可耐腐蝕，防潮，防霉，防爆，阻燃，防粉塵等；6.控制回路與輸出回路有高達2.5－－7.5KV的隔離，可與任何電路接口，也可由計算機直接控制，或由直流脈沖觸發控制；7.開關速度高，開關次數無限制；8.抗干擾能力強，不受外界干擾而誤動作；9.適用于任何阻性、感性及容性電路；10.體積小，安裝使用方便，控制集中，動作同步，可擴展性強；11.節電，節銀，重量輕。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明

圖1，本實用新型電原理框圖；圖2，本實用新型實施例的電路圖，額定電流為40A；圖3，本實用新型另一實施例的電路圖；圖4a、b、c，與圖2所示實施例相配合的頂框；圖5a、b，與圖2所示實施例相配合的底框；圖6，與圖2所示實施例相配合的主體頂蓋；圖7，與圖2所示實施例相配合的主體散熱底板；圖8，與圖2所示實施例相配合的主體輸出回路印刷板；圖9，與圖2所示實施例相配合的主體控制回路印刷板；圖10a、b，為積木式輔助器件底座；圖11，積木式輔助器件頂蓋；圖12，積木式輔助器件的印刷線路板；圖13，本實用新型整體外形圖；圖14，本實用新型輔控器件外形圖。
參見附圖1，圖中A、B、C為三相電源輸入端，U、V、W為三相電源輸出端，與三相負載連接，當控制信號由直流控制輸入端輸入，K1、K2、K3作為光電耦合器件，過零檢測器件工作輸出觸發信號，使三路固態開關C1、C2、C3導通，從而使負載通電，完成對負載的電源接通控制。當直流控制輸入端停止輸入控制信號，K1、K2、K3停止工作，不輸出觸發信號，三路固態開關截止，負載斷電，完成了對負載的電源關斷控制，J1、J1′、J2、J2′為輔控輸入輸出端，在C1、C2、C3導通或截止的同時，輔助控制回路(常開)P1同時導通或截止，J1、J1′導通或關斷，輔助控制回路(常閉)P2同時截止或導通，J2、J2′關斷或導通，從而通過外部接線實現訊號連鎖等功能。使用不同額定電壓額定電流的晶閘管元件作為本實用新型的主控回路元件，即可使本實用新型的通態電流按電磁式交流接觸器規定的電流系列改置，額定電壓為110V－－660V，積木式輔控器件的電氣原理只是把P1或P2獨立出來，再單獨制造，通過F1Z1，F2Z2與直流控制輸入端相并，用來擴展輔控點。
圖2是本實用新型的電路實例選用單向晶閘管經反并聯作為開關元件，VS1－－VS6為單向晶閘管，IC1－－IC3為光電耦合，過零檢測器件，VD1－－VD6為整流，保護二極管，R1－－R3，R7－－R9為晶閘管限流電阻，R4－－R6為觸發信號電平調整電阻，R10－－R12，C1－－C3為晶閘管保護元件，組成阻容吸收回路，IC4、IC5為光電耦合，過零檢測晶閘管器件；F1、Z1、F2、Z2是輔控器件聯接插孔。圖2工作原理當控制信號輸入后，IC1的1，2端就同時有控制信號輸入(IC1器件內部為光電耦合，帶過零檢測功能的晶閘管組成)，光電耦合雙向晶閘管導通，即4，6兩端導通，在A、V兩端電壓、電流的作用下，使得VS1、VS4同時獲觸發信號導通，也就是A、V兩端導通。當控制信號不輸入時，IC1的1，2端就沒有控制信號輸入，光電耦合雙向晶閘管截止，即4、6兩端開斷，雖然在A、V兩端電壓、電流的作用下，也沒有觸發信號給VS1、VS4，VS1、VS4截止，也就是A、V兩端開斷。其余幾路同理。
圖3是本實用新型的另一電路實例選用雙向晶閘管作為開關元件，VS1－－VS3為雙向晶閘管，IC1－－IC5同上，R1－－R6為晶閘管限流，保護電阻，R7－－R9，C1－－C3為晶閘管保護元件，組成阻容吸收回路，F1、Z1、F2、Z2同上。圖3工作原理當輸入控制信號后，IC1的1、2兩端同時輸入控制信號，光電耦合雙向晶管導通，即A、V兩端導通。當不輸入控制信號時，IC1的1、2端沒有輸入控制信號，光電耦合雙向晶閘管截止，即4、6兩端截止，雖然在A、V兩端電壓、電流的作用下，也沒有觸發信號給VS1，VS1截止，也就是AV兩端開斷。其余幾路同理。
以下各圖均為圖2電路實例，額定電流為40A的部件圖，圖4為本實用新型的主體底框，用來固定密封輸出線路板和固定散熱底板(圖7)；圖5為本實用新型的主體頂框，用來固定密封控制線路板和隔擋各接線端子；圖6為本實用新型的主體頂蓋，標注有關參數，封閉內部，其上的4×φ1.5孔為積木式輔控器件聯接插孔，4×φ2孔為頂固螺絲；圖7為本實用新型的主體散熱底板，用來傳導晶閘管的熱量；圖8為本實用新型主體輸出回路印刷板；圖9為本實用新型主體控制回路印刷板。
以下各圖均為積木式輔控器件部件圖，是通用件圖10為積木式輔控器件底座，圖上的2×φ1孔為聯接引線孔，2×2孔為頂固螺絲；圖11為積木式輔控器件頂蓋，標注了有關參數，圖上2×φ1.5孔為輔控聯接插孔；圖12為積木式輔控器件的印刷線路板。
圖4，圖5，圖6，圖10，圖11用高性能耐熱塑料制造，可以用多種顏色；圖7是鋁板；圖8上的6條主回路引線用形狀相似的薄銅板(δ＝3)經壓焊聯結加厚。
圖8在固定于圖4中后，首先用樹脂密封，然后再固定圖5和圖9，再用樹脂密封，最后在頂部粘接圖6，在底部涂抹導熱硅膠后，粘接圖7。
權利要求1.固態交流接觸器，其特征在于是由直流控制回路，三相主回路，兩組輔控回路和積木式輔控器件組成，其中a).直流控制回路是由光電耦合及過零檢測元件串聯組成，與外部控制電路可以并聯也可串聯連接，其控制信號電壓為3V-24V，信號電流大于100mA；b).三相主控回路是由采用晶閘管作為固態電子開關元件分別跨接于三相電源的輸入端和輸出端；其是由二極管VD1--VD6，電阻R1-R3，R7-R12，電容C1-C3組成；c).兩組輔控回路是由光電耦合及過零檢測晶閘管元件組成，兩組輔助控制回路分別為一常閉和一常開；d)積木式輔助控制器件是由光電耦合元件，過零檢測晶閘管元件，輔控器件底座，頂蓋及印刷板組成的單獨器件；可通過輔控器件連接插孔及頂固螺絲連接積木式輔控器件實現擴展輔控點，整機用樹脂密封，外部由高強度耐熱塑料制成的底框、頂框和頂蓋組成，其通態電流可以按電磁式交流接觸器規定的電流系列設計，其額定電壓為110V-660V。
2.根據權利要求1所述的固態交流接觸器，其特征在于直流控制回路與交流輸出回路的元件分別焊接于兩塊印刷線路板上，分兩層固定于同一底框，頂框及頂蓋內。
3.根據權利要求2所述的固態交流接觸器，其特征在于輸出回路引線經壓焊薄銅板處理，接線端子為螺釘壓板式。
專利摘要一種固態交流接觸器，是以采用晶閘管組成固態電子開關作為交流主回路的開關器件，以光電耦合元件及過零檢測元件組成直流控制回路，具有三相主控回路和兩組輔控回路(一常開，一常閉)、積木式輔控器件，并可搭接積木式輔控器件來實現擴展輔控點，本實用新型實現了三相多輔控無觸點控制，工作時無噪音，火花及干擾，開關速度快，可擴展性強，適用于各行業的自動化設備，機電控制系統，計算機設備及控制系統，尤其是各種惡劣環境，苛刻條件下的電器控制。
文檔編號H03K17/735GK2193626SQ9421448
公開日1995年3月29日 申請日期1994年6月16日 優先權日1994年6月16日
發明者張頻 申請人:張頻