交流接觸器的直流控制

　　交流接觸器是一種量大面廣的開關(guān)電器,其性能的好壞不僅有直接的經(jīng)濟利益,而且關(guān)系到電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量和電能資源。下面小編就為大家整理了關(guān)于交流接觸器的直流控制的論文。

　　摘 要：接觸器是一種遙控電器，在電器自動控制中用來頻繁地接通和斷開交直流電路，接觸器還具有電影(成失壓)釋放保護性能，控制容量大，且能遠距離控制，工作可靠，性能穩(wěn)定，維修簡便等優(yōu)點，因此，它在電力拖動與自動控制系統(tǒng)中，是應(yīng)用最多的控制電器之一。接觸器按其觸頭通過電流的種類，可分為交流接觸器和直流接觸器兩種，而下面我們要談到的是交流接觸器，并且是直流運行。

　　關(guān)鍵詞：交流接觸器;CJ10-100

　　引言：我們廠的設(shè)備中交流接觸器的使用很廣泛。由于受到經(jīng)濟等條件的制約，再加上大多數(shù)都是80年以前的設(shè)備，設(shè)備嚴重老化(包括報廢再利用的)，設(shè)備都存在著裝置工作效率偏低，其中就包括交流接觸器，為提高其利用率把交流接觸器加一套直流控制裝置。交流接觸器的線圈是通交流電工作的，吸力的大小通過一定頻率的變化，因此會有很大的交流噪聲，所以使用交流接觸器比較集中的場所噪聲就更大。在我們廠各車間的配電室，配電柜，配電盤及設(shè)備等都存在以上的情況，直接危害到人身健康(噪聲污染)。所以交流接觸器通過直流控制是非常有必要的，它既能節(jié)約電量的同時，又能大大降低了運行過程中產(chǎn)生的噪聲，改善了工人們的工作環(huán)境，并且提高了交流接觸器的使用壽命。

　　1.交流接觸器直流控制的原理及特點

　　由于交流接觸器的功率很低，電效率也很低，在使用中隨著鐵芯、線圈溫度的升高，從而很大程度的降低了交流接觸器的使用壽命并且運行中發(fā)出很大的噪聲�？紤]到上述的缺點，我們利用交流接觸器的輔助觸點，選用一個電容和一個二極管，是利用380V交流電合閘，通過直流控制。工作原理如圖1是：

　　KM――交流接觸器線圈及常開、常閉輔助觸頭 SB1――啟動按鈕

　　SB2――停止按鈕 C――電容 D――二極管

　　按下啟動按鈕SB1時，控制回路接通，交流電源由輔助常閉接點使線圈吸合，在常閉接點斷開的瞬間，電源由降壓電容經(jīng)過常開接點使二極管接入，線圈得到直流保持電流，正常運行。

　　采用這種運行方案有以下特點：首先交流接觸器直流控制具有節(jié)電性能，接觸器交流運行時，吸合線圈上得到的是正弦波電壓，鐵芯被大小相等、反方向的周期性變化的正弦波電流多次磁化，從而在鐵芯中引起占總損耗很大部分的磁滯和渦流損耗，即所謂的鐵損耗。此外，為了減少交流磁通引起的銜鐵振動和噪聲，通常在鐵芯柱面上嵌裝一個短路銅環(huán)，利用短路銅環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通滯后原磁通的特性，使原有經(jīng)過零界點的磁通不為零，從而使銜鐵被鐵芯牢牢吸住。由此增加短路銅環(huán)中的損耗。在交流接觸器中，一般鐵損耗占55~70%，短路銅環(huán)損耗占20~25%，線圈的電阻損耗只占5~10%。吸合線圈通過直流控制后，鐵芯損耗與短路銅環(huán)的損耗為零，同時線圈能耗也略有下降，節(jié)電率可達85%以上。其次，還具有消除振動、降低噪聲，延長使用壽命，吸合性好，改善電網(wǎng)功率因數(shù)等特點。

　　2.實測

　　對單臺CJ10―100A做實驗(圖1)，將測得的數(shù)據(jù)列于表1，從實驗和實際

　　運行的結(jié)果可以看出，CJ10―100A達到了設(shè)計要求，效果顯著，而小容量接觸器是單臺線圈直流電阻較大，無法啟動。在直流勵磁的磁路中，直流勵磁電流的大小僅取決于線圈端電壓和線圈電阻大小。根據(jù)電容器在交流電路中的性質(zhì)，I=U/Xc;Xc=1/znfc，所以要提高勵磁電流必須增加電容量，但是在實際運行中直流功耗超過了交流功耗，加劇了線圈的溫升。所以小容量接觸器不適合此方案。例如：交流接觸器CJ10―100/臺，其消耗功率35W，在使用了這種改進后的方案功率降到了3W左右，按照這種方法運行3000小時計算，可省電9KW/h，比使用直流接觸器還要省電。由于二極管的續(xù)流作用，交流電網(wǎng)電壓的瞬時波動不至于使接觸器釋放，不適用于需要立即釋放的接觸器。

　　3.元件的選擇

　　根據(jù)相關(guān)資料查出接觸器的交流工作電流、線圈電阻、交流工作電壓，也可以用萬用表測量出相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　然后按照：I直=0.6~0.8I交，計算直流工作電流，再按照下式求出電容C。

　　在380V時 C=8I直(μF)

　　式中0. 6~0.8――直流工作電流的系數(shù)，(線圈直流電阻低系數(shù)取下限，線圈直流電阻高系數(shù)取上限)

　　I交――交流工作電流(A)

　　I直――直流工作電流(A)

　　V交――交流工作電壓(V)

　　電容C采用金屬膜或油浸介質(zhì)的電容器，由于這種電容易發(fā)生擊穿后，只在擊穿部分形成空白點，可減少造成短路的機會。耐壓取1.5~2倍電源電壓。

　　續(xù)流二極管工作電流按直流工作電流選擇，耐壓由于在合閘瞬間二極管受到電源峰值電壓及電容電壓的沖擊，應(yīng)取1.5~2倍電源電壓。容量大的接觸器使用二極管需按二極管要求加裝散熱片。

　　電容C采用金屬膜或油浸介質(zhì)的電容器，由于這種電容易發(fā)生擊穿后，只在擊穿部分形成空白點，可減少造成短路的機會。耐壓取1.5~2倍電源電壓。

　　續(xù)流二極管工作電流按直流工作電流選擇，耐壓由于在合閘瞬間二極管受到電源峰值電壓及電容電壓的沖擊，應(yīng)取1.5~2倍電源電壓。容量大的接觸器使用二極管需按二極管要求加裝散熱片。

　　4.結(jié)語

　　將交流接觸器改成直流運行，一方面可避免交流接觸器中占總損耗90%以上的鐵損耗和短路銅環(huán)損耗;另一方面則大大降低了交流接觸器運行時的震動和噪聲，延長了交流接觸器的使用壽命，而且增加了交流接觸器的吸合可靠性，因此，交流接觸器的直流控制具有很高的經(jīng)濟效益和推廣價值�？刂齐娐返母倪M，方法簡單，投資小，有效的節(jié)約了電力資源，減小了噪音的污染，具有良好的經(jīng)濟效益。

　　參考文獻：

　　[1]曹承志主編.電機、拖到與控制. 北京機械工業(yè)出版社，2000.

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