[发明专利]一种交流接触器的节电和负载保护装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及节能控制技术领域，尤其涉及一种交流接触器的节电和负载保护装置和方法。

背景技术

目前，交流接触器在工业及低压终端供电这两个大领域有十分广泛的应用，主要用于控制电动机等三相负载的运行和停止。众所周知，现在技术的交流接触器在工业领域和低终端供电应用时，用来闭合工作的线圈和铁芯，由于采用交流供电使得电磁转换效率低、功率因数低、电磁噪声大、电能损耗大、发热现象严重。不仅浪费电能，又加速线圈绝缘层的老化，使得交流接触器寿命缩短。另外对供电线路的断相和负载过载没有检测保护能力，遇到异常情况，不能保护性的停止工作，工矿企业电动机损坏90%是供电线路的断相和负载过载引起的，给用电户造成不必要的经济损失。

自上世纪后期就推出过不少有节能效果的控制方案，然而至今交流接触器的节能器技术普遍存在着由于减小了线圈的闭合功率，而存在交流接触器铁芯闭合运行不稳定可靠的问题，还要改变交流接触器辅助触点的位置，有的还要改变交流接触器线圈的匝数和线径，接线多且复杂，自身故障多，经常出现故障，或者有时能正常工作，有时又不能正常工作，对用电设备又没有保护措施，导致节电不节钱，给交流接触器节能推广造成困难。

发明内容

本发明的目的在于提出一种交流接触器的节电和负载保护装置和方法，能够实现断相、缺相和过载保护，而且结构合理、性能稳定、安装接线方便。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种交流接触器的节电和负载保护装置，包括交流接触器KM、第一继电器KM1、第二继电器KM2、第十三二极管D13和第一电源变压器T1，其中，第二继电器KM2、第一继电器KM1、第十三二极管D13和交流接触器KM连接，第二继电器KM2、第一电源变压器T1和交流接触器KM连接。

还包括第一穿心式电流采样器件LA1、第二穿心式电流采样器件LB1、第三穿心式电流采样器件LC1、穿心式负载过载监测器件LB2、第二二极管D2、第四二极管D4、第八二极管D8、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第十二极管D10、接地电阻R5、电位器R13、第十二电阻R12和可编程集成电路，其中三相电源经交流接触器KM分别穿过第一穿心式电流采样器件LA1、第二穿心式电流采样器件LB1和第三穿心式电流采样器件LC1到三相用电负载或电动机，第一穿心式电流采样器件LA1、第二穿心式电流采样器件LB1和第三穿心式电流采样器件LC1分别与第二二极管D2、第四二极管D4和第八二极管D8连接，第二二极管D2、第四二极管D4和第八二极管D8分别与串联的第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3的基极连接，串联的第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3通过第十二极管D10连接到可编程集成电路的2脚，穿心式负载过载监测器件LB2通过串联的电位器R13和第十二电阻R12连接到可编程集成电路的13脚。

还包括停止按钮SB1和启动按钮SB2。

一种交流接触器的节电和负载保护方法，包括以下步骤：

控制电源接在交流接触器KM进线线路三相的任意两相或中性线上；

当按下启动按钮SB2时,经第二继电器KM2的常闭点有两路同时得电，一路高压直流经第一继电器KM1的一组常闭点到第十三二极管D13整流通过交流接触器KM线圈，使铁芯吸合；

另一路到第一电源变压器T1，交流电在经过第一电源变压器T1经整流滤波过程中，对直流输出有瞬间延时，当延时结束同时另一路低压直流到第一继电器KM1线圈，第一继电器KM1吸合工作后，切断了串在第一继电器KM1常闭触点上直流高压回路，停止了对交流接触器KM线圈的高压直流供电，由另一路低压直流来维护交流接触器KM的吸合状态。

所述瞬间延时为0.6秒。

还包括以下步骤：

三相电源经交流接触器KM分别穿过第一穿心式电流采样器件LA1、第二穿心式电流采样器件LB1和第三穿心式电流采样器件LC1到三相用电负载或电动机；

第一穿心式电流采样器件LA1、第二穿心式电流采样器件LB1和第三穿心式电流采样器件LC1分别把采集的电流信号经第二二极管D2、第四二极管D4和第八二极管D8整流后，分别送到串联的第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3的基极；

工作正常时，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3处于饱和导通状态，第十二极管D10截止，使可编程集成电路2脚处于高电位；