Патент на изобретение №2310252

(54) БЕСШУМНЫЙ КОНТАКТОР ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С НИЗКОЙ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТЬЮ И ШИРОКИМ ДИАПАЗОНОМ НАПРЯЖЕНИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является снижение уровня шума и потребления мощности. Контактор содержит корпус, неподвижный сердечник, установленный на дне корпуса. Подвижный стальной сердечник соединен с механизмом передачи. Другой конец механизма передачи соединен с микропереключателем. Нижняя часть подвижного стального сердечника находится в зоне действия магнитной катушки, так что магнитная катушка притягивает подвижный стальной сердечник, заставляя его двигаться вниз, чтобы замкнуть контактор, после чего магнитная катушка отключается. Удерживающая катушка используется для замены магнитной катушки. Нормально-замкнутый контакт микропереключателя соединен последовательно с магнитной катушкой и параллельно с интегральной схемой и удерживающей катушкой таким образом, чтобы сигнал, генерируемый магнитной катушкой, через которую прекращает протекать электрический ток, улавливался интегральной схемой, подающей сигнал в цепь, соединенную последовательно с удерживающей катушкой. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Предпосылки создания изобретения

Настоящее изобретение относится к электрическому контактору, в частности к бесшумному контактору постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений, который может быть использован в системе дистанционного управления по телефону, включающей телефон, голосовую систему, клавиатуру и программное обеспечение.

Поскольку в контакторе связи магнитная катушка используется для того, чтобы притянуть катушку сердечника и не дать ей вернуться обратно, электрический ток должен непрерывно протекать через магнитную катушку, чтобы непрерывно поддерживать ее во включенном состоянии, что является причиной создания шума магнитной катушкой. Кроме того, контактор потребляет значительную электрическую мощность, что увеличивает эксплуатационные расходы. Более того, постоянное протекание тока не только создает неприятный шум в окружающей среде, но также сокращает срок службы контактора.

Используемые в настоящее время контакторы связи являются дорогостоящими, шумными и имеют большие размеры. Если требуется изготовить бесшумный контактор, то размер контактора станет еще больше и намотка станет более сложной. Поэтому система дистанционного управления по телефону с использованием обычных контакторов не может широко применяться.

Сущность изобретения

Соответственно, основная цель настоящего изобретения – создать бесшумный контактор постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений, в котором сердечник притягивается магнитной катушкой, а удерживающая катушка используется для замены магнитной катушки, что снижает уровень шума и потребление мощности. Так как магнитная катушка работает очень короткое время, или работает импульсно, диапазон управляющих напряжений может быть очень большим.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет схематичный вид бесшумного контактора постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 представляет схему соединения магнитной катушки, удерживающей катушки и интегральной схемы бесшумного контактора постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 показывает структуру системы дистанционного управления по телефону, использующей бесшумный контактор постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений согласно настоящему изобретению.

Фиг.4 показывает блок-схему процесса работы бесшумного контактора постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений согласно настоящему изобретению.

Фиг.5 показывает внешний вид системы дистанционного управления по телефону, использующей бесшумный контактор постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений согласно настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

Фиг.1 и 2 схематически показывают вид бесшумного контактора постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений согласно настоящему изобретению, а также схему соединения магнитной катушки, удерживающей катушки и интегральной схемы этого бесшумного контактора соответственно. Контактор согласно настоящему изобретению включает корпус 1, на дне которого с внутренней стороны установлен неподвижный стальной сердечник 14. Подвижная медная деталь 2 установлена в верхней части корпуса 1 и имеет два конца, каждый из которых снабжен серебряным контактом 3. Две неподвижные медные детали 4 установлены на корпусе 1, каждая из них снабжена соответствующим неподвижным серебряным контактом 5. Неподвижный серебряный контакт 5 расположен напротив соответствующего подвижного серебряного контакта 3. Средняя часть подвижной медной детали 2 соединена с подвижным стальным сердечником 6. Нижний конец подвижного стального сердечника 6 расположен в зоне действия магнитной катушки 7. Между нижним концом подвижного стального сердечника 6 и внутренней стороной нижней части неподвижного стального сердечника 14 установлена пружина 8. Один конец механизма 9 передачи соединен с подвижным стальным сердечником 6, а другой конец – с микропереключателем 10. Микропереключатель 10 имеет нормально замкнутый контакт 11. Нормально замкнутый контакт 11 включен последовательно с магнитной катушкой 7. Сигналы из магнитной катушки 7 передаются в интегральную схему (ИС) 12, которая соединена с удерживающей катушкой 13. Нормально замкнутый контакт 11 и магнитная катушка 7 включены параллельно с интегральной схемой 12 и удерживающей катушкой 13. Удерживающая катушка 13 установлена в нижней части корпуса 1. Нижняя часть подвижного стального сердечника 6 удерживается в зоне действия удерживающей катушки 13, потому что магнитная катушка 7 уже притянула подвижный стальной сердечник 6. Поэтому удерживающая катушка 13 может находиться ниже магнитной катушки 7. Вышеуказанные компоненты образуют бесшумный контактор 15 постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений согласно настоящему изобретению, показанный на фиг.3.

Перед приведением контактора 15 в действие, как показано на фиг.1, электрический ток не течет через магнитную катушку 7, подвижный стальной сердечник 6 не притягивается по направлению вниз, и подвижный серебряный контакт 3 отделен от неподвижного серебряного контакта 5. Поэтому контактор 15 находится в выключенном состоянии. Когда контактор 15 включают, как показано на фиг.1 и 2, электрический ток протекает через магнитную катушку 7 (переключатель К замкнут), которая вследствие этого притягивает подвижный сердечник 6, перемещая его вниз, так что он сжимает пружину 8. При этом подвижная медная деталь 2 движется вниз, и ее подвижные серебряные контакты 3 смыкаются с неподвижными серебряными контактами 5 неподвижных медных деталей 4, тем самым замыкая цепь и включая контактор 15. В момент, когда подвижный серебряный контакт 3 входит в соприкосновение с соответствующим неподвижным серебряным контактом 5, механизм 9 передачи, закрепленный на подвижном стальном сердечнике 6, двигаясь вниз, переключает микропереключатель 10. Вследствие этого нормально замкнутый контакт 11 размыкается и отключает магнитную катушку 7, и через магнитную катушку 7 прекращает течь ток. Сигнал, генерируемый магнитной катушкой 7, через которую перестает течь ток, улавливается интегральной схемой 12, которая будет подавать сигнал в цепь, соединенную последовательно с удерживающей катушкой 13, чтобы поддерживать ток в катушке 13. Так как подвижный стальной сердечник 6 удерживается в зоне действия удерживающей катушки 13, катушка 13 может удержать подвижный стальной сердечник 6, несмотря на то, что мощность удерживающей катушки 13 мала. Поэтому пружина 8 остается сжатой и удерживается на месте, и контактор 15 поддерживается во включенном состоянии.

Удерживающая катушка 13 имеет меньше витков обмотки, меньший диаметр и меньшую мощность, чем магнитная катушка 7, которую она заменяет. Магнитная катушка 7 должна потреблять значительную мощность, чтобы притянуть подвижный стальной сердечник 6 по направлению вниз, и если магнитная катушка 7 используется для удержания подвижного стального сердечника 6, то значительный шум и большое потребление мощности будут продолжаться. Поэтому настоящее изобретение использует удерживающую катушку 13 для замены магнитной катушки 7, чтобы удержать подвижный сердечник 6 после того, как он был притянут вниз, что снижает шум и потребление мощности.

В случае прекращения поступления мощности во внешнюю цепь всего контактора 15 удерживающая катушка 13 и магнитная катушка 7 прекратят работу, пружина 8 заставит подвижный стальной сердечник 6 двигаться вверх, и контактор 15 будет выключен до тех пор, пока электрический ток снова не потечет через внешнюю цепь контактора 15, чтобы повторить вышеописанные действия.

Интегральная схема 12 используется для улавливания сигнала отрицательного импульса, создаваемого магнитной катушкой 7, когда она переходит из состояния протекания тока в состояние прерывания, после чего интегральная схема 12 подает ток в удерживающую катушку 13. Поскольку удерживающая катушка 13 включена параллельно магнитной катушке 7, исходная цепь остается замкнутой, и контактор 15 остается во включенном состоянии.

На фиг.3, 4, 5 иллюстрируется работа системы дистанционного управления по телефону, использующей бесшумный контактор постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений согласно настоящему изобретению. Система дистанционного управления по телефону образована множеством таких контакторов 15, телефонным аппаратом 16, входной телефонной линией 17, голосовой системой и клавиатурой 18. Система дистанционного управления по телефону служит для управления электрическим устройством 19. Входной телефонный провод 17, идущий от телефона 16, соединен с голосовой системой и клавиатурой 18. Программное обеспечение хранится в голосовой системе и клавиатуре 18, а выход голосовой системы и клавиатуры 18 соединен с соответствующим контактором 15. Один вывод контактора 15 соединен с внешним источником мощности, а другой вывод подключен к электрическому устройству 19, т.е. конечному потребителю.

Когда телефон 16 принимает вызов, выполняется процесс, этапы которого показаны на фиг.4. Если необходимо осуществить удаленное управление электрическим устройством 19, то вводится пароль, и процесс выполняется согласно фиг.4. «Замкнуто» означает соединение голосовой системы и клавиатуры 18 с магнитной катушкой 7 (когда переключатель К на фиг.2 замкнут). При этом подвижный сердечник 6 притягивается вниз, что вызывает смыкание подвижных серебряных контактов 3 с неподвижными серебряными контактами 5. Следовательно, внешний электрический ток пойдет через неподвижную медную деталь 4 к электрическому устройству 19, тем самым давая возможность дистанционно управлять устройством 19 по телефону. В это время механизм 9 передачи перемещается вниз вместе с подвижным стальным сердечником 6 и приводит в действие микропереключатель 10, размыкая тем самым нормально замкнутый контакт 11 и отключая магнитную катушку 7. Магнитная катушка 7 изменяет свое состояние из подсоединенного в отсоединенное, передавая при этом сигнал в интегральную схему 12, которая подает ток в удерживающую катушку 13, чтобы она вместо магнитной катушки 7 преодолевала сопротивление направленной вверх упругой силы пружины 8, удерживая подвижный стальной сердечник 6 на месте. Если нужно отключить электрическое устройство 19, то программное обеспечение также выполнит это. В результате голосовая система и клавиатура 18 выведет сигнал на контактор 15 и затем на магнитную катушку 7 контактора 15 (переключатель К, показанный на фиг.2, размыкается), и подвижный стальной сердечник 6 двинется вверх благодаря упругой силе пружины 8, таким образом отделяя подвижные серебряные контакты 3 от неподвижных серебряных контактов 5. Следовательно, контактор 15 будет выключен, и электрическое устройство 19 будет отключено.

Если желательно управлять множеством устройств 19, необходимо только увеличить число контакторов 15. Соответственно, с помощью данного изобретения можно управлять разными электрическими устройствами.

Бесшумный контактор постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений согласно настоящему изобретению может быть использован в системе дистанционного управления по телефону (в ее приемной части), чтобы сформировать устройство 20 управления. Как показано на фиг.5, оно может быть встроено в источник электроснабжения, и затем к нему присоединяется входной телефонный провод, чтобы сформировать замкнутую схему, достигающую цели управления.

Формула изобретения

1. Бесшумный контактор постоянного и переменного тока с низкой потребляемой мощностью и широким диапазоном напряжений, содержащий корпус, неподвижный сердечник, установленный на дне корпуса с внутренней стороны, подвижную медную деталь, установленную в верхней части корпуса, причем каждый из двух концов подвижной медной детали имеет соответствующий подвижный серебряный контакт, неподвижные серебряные контакты, установленные под подвижными серебряными контактами, две неподвижные медные детали, соединенные со стенкой корпуса, на каждой из которых установлен соответствующий неподвижный серебряный контакт, при этом средняя часть подвижной медной детали соединена с подвижным сердечником, пружину, установленную между нижним концом подвижного сердечника и внутренней стороной нижней части неподвижного сердечника, магнитную катушку, намотанную вокруг одного стержня неподвижного сердечника, и удерживающую катушку, намотанную вокруг другого стержня неподвижного сердечника, отличающийся тем, что он включает механизм передачи, один конец которого соединен с подвижным сердечником, а другой конец – с микропереключателем, причем нижняя часть подвижного сердечника находится в зоне действия магнитной катушки и удерживающей катушки, микропереключатель имеет нормально-замкнутый контакт, соединенный последовательно с магнитной катушкой, нормально-замкнутый контакт микропереключателя и магнитная катушка включены параллельно с интегральной схемой и удерживающей катушкой таким образом, что сигнал, генерируемый магнитной катушкой, через которую перестает течь ток, улавливается интегральной схемой, которая подает сигнал в цепь, соединенную последовательно с удерживающей катушкой, для поддержания тока в удерживающей катушке.

2. Система дистанционного управления по телефону, содержащая телефон, голосовую систему с клавиатурой, программное обеспечение, хранимое в голосовой системе с клавиатурой, входную телефонную линию, идущую от телефона к голосовой системе с клавиатурой, и контактор, выполненный, согласно п.1 и соединенный с выходом голосовой системы с клавиатурой.

3. Система по п.2, образующая устройство управления, которое непосредственно подключено к общественной системе электроснабжения и соединено с телефонным проводом для достижения цели управления.

4. Система по п.2, содержащая дополнительные контакторы для управления множеством электрических устройств.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.07.2008

Извещение опубликовано: 27.11.2010 БИ: 33/2010