浅谈交流接触器的智能化发展
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
命。
ｔ，
图 １ 智 能 交流 接 触 器励 磁 电压 ５０ 中国 电子 商务 ● ２ １ １ ０ ２・ ８
４结 语 ． ． 近年来 ， 随Hale Waihona Puke Baidu微处理器技术、电力 电子技术 、 通信技术等的发展及 在低压 电器 中的广泛应用 ， 为交流接触器领域的智能化 提供 了动力 ， 市 场上 出现了不 同种类 的智能型交流接触器产品。 然而 ， 该电器的应用始 终没有达到十分广泛 的程度 ， 究其原 因， 由于其成本数倍于传统交流 是 接触器 ， 这在一定程度 上又制 约了智能交流接触器的进一步发展 ， 成为 了现阶段交 流接触器智能化 发展 的 “ 瓶颈 ” ，因此 ，智能交流接触器在 今后的研究中 ， 要着重提高智 能交流接触器 的性价 比， 这也是今后智能 型交流接触器研究 的重点 内容 。 只有这样才 能进一步促进智能交流接触 器的研究与应用 ，开创智 能交流接触器更好的明天 ！ 参 考 文 献 ［ 移动光伏应急 电源技术》 王志新 高科技 与产业化． ０９ １ ］《 ２０ 【 多 电平逆变技术及其应用》 刘凤君 机械 工业出版社． ０７ ２ ］《 ２０ 【 新型 三相应 急电源系统的 ＤＰ控制方法》 俞先锋 、钱 照明、 ３ 】《 Ｓ 郭 志俊 电力 电子技术． ０ ７ ２ ０ 【 谐波抑 制和无功功率补偿 》 王兆安、杨君、刘进军等 机械 ４ ］《 工业出版社． ０６ ２ ０ ［ 智 能交流接触器动态吸合过程研 究》 许 志红 、张培铭 中国 ５ 】《 电机 工程 学报． ０ ７ ２０ ［］ 智 能交流接触器零 电流分断控制技术》 许志红 、张培铭 电 ６《 工 电能新技术． ０ ２ ２０ 【］ 智 能交流接触器全过程动态优化设计》 许志红、张培铭 中 ７《 国 电机工程学报． ０ ５ ２ ０ ［］ 带电压反馈 的智 能接触器动态特性及 触头弹跳的仿 真与研 究》 ８《 刘颖异、 陈德桂、纽春萍等 中国电机工程学报．０７ ２０ ［】 智 能交流接触器 自适应零 电流的分析与实现》 郑 昕、 志红、 ９《 许 张培铭 电工 电能新技术． ０ ５ ２ ０ ［０ 《 １ 】 基带通信 的智能型磁力起动器 》鲍光 海、 功祥 、 吴 张培铬 江 苏 电器． ０ ５ ２ ０
流接触器 的智能化测试。
目前 ，中大容量 的接触器 已普 遍采 用电子和智能控制， 特别是带反 馈 系统 的智 能接触器 ， 幅提高 Ａ ３ 能大 Ｃ 使用条件下的电寿命 和其他性 能； 电接 触器技术 的成熟 和固态 开关 罩及晶闸管等的应用， 了触头无弧 促进 断开的实现； 好地保 障电力质量， 为更 对接触器的使 用性能也提出了更 高 的要 求 。本文从交流接触 器的工作原理出发， 结合交流接触器 的智 能化 设计 技术与检测技术 ， 绍交流接触器 的最新智能化研究动态 。 介 １交流 接 触 器 的工 作 原 理 ． 我 国目前使用 的小容 量接触器仍为传统 的机械非智 能型， 一般为交 流吸合 、 交流吸持和随机分断， 线包电压有 ２ ０ 且 ２ Ｖ和 ３ ０ ８Ｖ两种。但是 ， 通过实践我们知道， 线包是 ２ ０ 不论 ２ Ｖ还是 ３０ ， 加上不低 于 １ ０ ８ Ｖ 只要 ６Ｖ 的直流 电压， 接触器均能可靠吸合， 且不会 产生 １ 并 、２次弹跳 ，此时， 只 要维持吸持 电压不低 于直流 １Ｖ 就可以稳定地保持吸合状态 。但 当分 ５， 断过程发生 时， 然伴随有电弧产生 ，确定分 断过程何 时发生的唯一原 必 则就是在时 间允许 的前提下使 电弧总能量最小 。对 于单相电磁电路 触 点合断 的最佳时刻应该是主 电路 电流过零之时 ； 而对 于三相 电磁 电路来 说 ，如果分 断过程发生在某一相 电流过零 时， 此时三相电弧 的总能量应 该为最小 ，轮流控制 ３个 触点的过零分 断， 以使 它们有相 同的使用寿 可
时， 不发生吸合信号 ， 接触器不能合闸并有相应显示 ； 当电压检测 电路 检测到控制 电源 电压符合 吸合要求时 ， 吸合信 号发生 电路会发生吸合信 号， 使接触器吸合 ； 接触器 吸合后 ， 保持信号发生电路 能降低激磁 电流 ，
达 到 节 能 的 目的 。
３交流 接 触 器 的智 能 化 方 向 ． 从上述分析可知， 交流接触器的智能化包 括以下 内容： ①合理选择运 行 电压 ，有效减少或抑制 １ 次弹跳 ； 合理选 择吸持 电压 ，最 大限 、２ ② 度地节约能源 ； ③合理选择触点合断的最佳时刻 ， 在时间允 许的前 提下 使 电弧总能量最小 ， 做到无 弧分断 ； ④交流接触器 的智能化设计 ； ⑤交
浅谈交 流接触器 的智能化发 展
周 萍
锦 州市机 电工程 学校 辽 宁
锦州
１ １ １ ２ ０ ３
【 摘 要】 近年 来，随着微 电子技术 、电力电子技术等 的发展和在低压 电器 中的应用，交流接触器作为 电力 自 动化 不可缺 少的元 器件 ，在智能化方 向上有 了极大的发展 ，本文就交流接 触器的智能化发展动 态作 了简要的分析与 阐述， 旨在更好 地促进 交流接触 器的智能化发展 。 【 关键词 】接 触器 智能化 零电流分断 中图分类号 ：Ｔ ７ Ｍ５ ２文献标识码 ：Ｂ 文章编号：１ ０ －０ ７２ １）８５ —１ ０ ９４ ６ （０ ２１ —００ 交流接触 器适用于远距 离频繁地接通 或断开交直流主 电路及 大容 量控制 电路 。 它不仅具有远距离 自动操作和欠 电压 、 电压释放保护功 零 能， 而且具有控 制容量 大、 作频率 高、工作可靠 、 操 性能稳定、使用寿 命长等优点 ， 因而在电气控制 系统 中得到 了广泛应用 ， 电气 自动化设 是 备不可缺少 的元件 。 传统 的交流接触器 的工作原理简单说来 ， 就是利用 电磁原理 ，通过控制 电路 电压控制 和动铁心的运动来带 动触头机构动 作 ，以达 到控制 主电路通断 的目的。 近几 年 ， 随着微电子技术 的发展 和引入 ， 交流接 触器开始 向智能化 方向发展。 电子元件质量不断提高且 价格不 断下 降 ， 进了电磁兼容技 促 术的逐步成熟 ， 尤其是计算机网络系统的发 展与应用 ， 使得交 流接触器
与中央控制计 算机之间的双向通信得 以实现 ， 这就要求交流接触器必须 朝着电子化、 电一体化方 向发展 ， 机 实现智能化功能 。 用新 型的电磁材
料来制作铁心所制成的智能型交流接触器 ， 既能达到远距离控制 ， 频繁 操作交直流主电路和大容量控制电路的 目的 ， 又具有 电子设 备操作 频率 高、 使用寿命长 、 动作时间短等优点 ，同时还可实现无弧通断电路 ， 有 效降低能耗 、 减少触头振动 、 提高其机械与 电寿命 ， 其各项功能及技术 指标均有明显提高 。 智能型交流接触器的主要特征是装有智能型电磁系统 ， 其控制 回路 包括 电压检测 电路 、 吸合信号发生 电路和保持信号发生电路。电压检测 电路 能判别 门槛 吸合 电压 ，当控制 电源 电压低于接触器 门槛 吸合 电压
２交流 接 触 器 的智 能 化 设 计 ．
早在 ２ ０ 年 ， ｉｙ ００ Ｋｅ 所带的研究小组就提出了一种交流接触器 的电 ｌ 子操作方案， 其原理是对接触器线 圈用直 流励磁， 电磁铁动作过程 中， 并在 把励磁周期分成 ２段 （ 图 １ ，其 中 Ｔ１ 见 ） 为通电阶段，２为停歇 阶段 。 Ｔ 通过改变停歇时间 Ｔ ２就可 以改变电磁铁动铁心的闭合 速度 ，并达到减 小触头振动的 目的。采用脉冲宽度调制控制技术 ， 可以大大减小交流接 触器 的能耗 ，提高其使用寿命 。这就是智能 型交流接触器 的雏形 。 由此可知 ， 智能型交流接触器采用的是直流起 动、 直流吸持的工作 方式 ， 在吸合过程中通过全波整流 电路将交流 电源转换为脉动的直 流电 源， 提供接触器吸合磁势 ， 接触器完成 吸合工作 。 使 智能交流接触器一 般具 有下列显著特点 中的一个或几个： ①实现 了三相 电路 的零 电流分断 控制 ， 无弧或少弧分断 ， 大大提高了接触器 的电寿命 ； ②通过单片机程 序控制 ， 可以实现接触器的选相合闸功能 ， 即对应不 同的电源 电压 ， 接 触器可以选择相应 的最佳合 闸相角 ； ③通过单片机程序控制 ， 使接触器 能够在直流高电压 大电流情况起动 ， 直流低 电压小 电流情况吸持 ， 实现 节能无声运行 ； ④实现 与主控计算机双 向通信的功能 ； 电寿命 、 ⑤ 操作 频率等技术指标大大提高 ， 工作 的可靠性得到进一步加强。
ｔ，
图 １ 智 能 交流 接 触 器励 磁 电压 ５０ 中国 电子 商务 ● ２ １ １ ０ ２・ ８
４结 语 ． ． 近年来 ， 随Hale Waihona Puke Baidu微处理器技术、电力 电子技术 、 通信技术等的发展及 在低压 电器 中的广泛应用 ， 为交流接触器领域的智能化 提供 了动力 ， 市 场上 出现了不 同种类 的智能型交流接触器产品。 然而 ， 该电器的应用始 终没有达到十分广泛 的程度 ， 究其原 因， 由于其成本数倍于传统交流 是 接触器 ， 这在一定程度 上又制 约了智能交流接触器的进一步发展 ， 成为 了现阶段交 流接触器智能化 发展 的 “ 瓶颈 ” ，因此 ，智能交流接触器在 今后的研究中 ， 要着重提高智 能交流接触器 的性价 比， 这也是今后智能 型交流接触器研究 的重点 内容 。 只有这样才 能进一步促进智能交流接触 器的研究与应用 ，开创智 能交流接触器更好的明天 ！ 参 考 文 献 ［ 移动光伏应急 电源技术》 王志新 高科技 与产业化． ０９ １ ］《 ２０ 【 多 电平逆变技术及其应用》 刘凤君 机械 工业出版社． ０７ ２ ］《 ２０ 【 新型 三相应 急电源系统的 ＤＰ控制方法》 俞先锋 、钱 照明、 ３ 】《 Ｓ 郭 志俊 电力 电子技术． ０ ７ ２ ０ 【 谐波抑 制和无功功率补偿 》 王兆安、杨君、刘进军等 机械 ４ ］《 工业出版社． ０６ ２ ０ ［ 智 能交流接触器动态吸合过程研 究》 许 志红 、张培铭 中国 ５ 】《 电机 工程 学报． ０ ７ ２０ ［］ 智 能交流接触器零 电流分断控制技术》 许志红 、张培铭 电 ６《 工 电能新技术． ０ ２ ２０ 【］ 智 能交流接触器全过程动态优化设计》 许志红、张培铭 中 ７《 国 电机工程学报． ０ ５ ２ ０ ［］ 带电压反馈 的智 能接触器动态特性及 触头弹跳的仿 真与研 究》 ８《 刘颖异、 陈德桂、纽春萍等 中国电机工程学报．０７ ２０ ［】 智 能交流接触器 自适应零 电流的分析与实现》 郑 昕、 志红、 ９《 许 张培铭 电工 电能新技术． ０ ５ ２ ０ ［０ 《 １ 】 基带通信 的智能型磁力起动器 》鲍光 海、 功祥 、 吴 张培铬 江 苏 电器． ０ ５ ２ ０
流接触器 的智能化测试。
目前 ，中大容量 的接触器 已普 遍采 用电子和智能控制， 特别是带反 馈 系统 的智 能接触器 ， 幅提高 Ａ ３ 能大 Ｃ 使用条件下的电寿命 和其他性 能； 电接 触器技术 的成熟 和固态 开关 罩及晶闸管等的应用， 了触头无弧 促进 断开的实现； 好地保 障电力质量， 为更 对接触器的使 用性能也提出了更 高 的要 求 。本文从交流接触 器的工作原理出发， 结合交流接触器 的智 能化 设计 技术与检测技术 ， 绍交流接触器 的最新智能化研究动态 。 介 １交流 接 触 器 的工 作 原 理 ． 我 国目前使用 的小容 量接触器仍为传统 的机械非智 能型， 一般为交 流吸合 、 交流吸持和随机分断， 线包电压有 ２ ０ 且 ２ Ｖ和 ３ ０ ８Ｖ两种。但是 ， 通过实践我们知道， 线包是 ２ ０ 不论 ２ Ｖ还是 ３０ ， 加上不低 于 １ ０ ８ Ｖ 只要 ６Ｖ 的直流 电压， 接触器均能可靠吸合， 且不会 产生 １ 并 、２次弹跳 ，此时， 只 要维持吸持 电压不低 于直流 １Ｖ 就可以稳定地保持吸合状态 。但 当分 ５， 断过程发生 时， 然伴随有电弧产生 ，确定分 断过程何 时发生的唯一原 必 则就是在时 间允许 的前提下使 电弧总能量最小 。对 于单相电磁电路 触 点合断 的最佳时刻应该是主 电路 电流过零之时 ； 而对 于三相 电磁 电路来 说 ，如果分 断过程发生在某一相 电流过零 时， 此时三相电弧 的总能量应 该为最小 ，轮流控制 ３个 触点的过零分 断， 以使 它们有相 同的使用寿 可
时， 不发生吸合信号 ， 接触器不能合闸并有相应显示 ； 当电压检测 电路 检测到控制 电源 电压符合 吸合要求时 ， 吸合信 号发生 电路会发生吸合信 号， 使接触器吸合 ； 接触器 吸合后 ， 保持信号发生电路 能降低激磁 电流 ，
达 到 节 能 的 目的 。
３交流 接 触 器 的智 能 化 方 向 ． 从上述分析可知， 交流接触器的智能化包 括以下 内容： ①合理选择运 行 电压 ，有效减少或抑制 １ 次弹跳 ； 合理选 择吸持 电压 ，最 大限 、２ ② 度地节约能源 ； ③合理选择触点合断的最佳时刻 ， 在时间允 许的前 提下 使 电弧总能量最小 ， 做到无 弧分断 ； ④交流接触器 的智能化设计 ； ⑤交
浅谈交 流接触器 的智能化发 展
周 萍
锦 州市机 电工程 学校 辽 宁
锦州
１ １ １ ２ ０ ３
【 摘 要】 近年 来，随着微 电子技术 、电力电子技术等 的发展和在低压 电器 中的应用，交流接触器作为 电力 自 动化 不可缺 少的元 器件 ，在智能化方 向上有 了极大的发展 ，本文就交流接 触器的智能化发展动 态作 了简要的分析与 阐述， 旨在更好 地促进 交流接触 器的智能化发展 。 【 关键词 】接 触器 智能化 零电流分断 中图分类号 ：Ｔ ７ Ｍ５ ２文献标识码 ：Ｂ 文章编号：１ ０ －０ ７２ １）８５ —１ ０ ９４ ６ （０ ２１ —００ 交流接触 器适用于远距 离频繁地接通 或断开交直流主 电路及 大容 量控制 电路 。 它不仅具有远距离 自动操作和欠 电压 、 电压释放保护功 零 能， 而且具有控 制容量 大、 作频率 高、工作可靠 、 操 性能稳定、使用寿 命长等优点 ， 因而在电气控制 系统 中得到 了广泛应用 ， 电气 自动化设 是 备不可缺少 的元件 。 传统 的交流接触器 的工作原理简单说来 ， 就是利用 电磁原理 ，通过控制 电路 电压控制 和动铁心的运动来带 动触头机构动 作 ，以达 到控制 主电路通断 的目的。 近几 年 ， 随着微电子技术 的发展 和引入 ， 交流接 触器开始 向智能化 方向发展。 电子元件质量不断提高且 价格不 断下 降 ， 进了电磁兼容技 促 术的逐步成熟 ， 尤其是计算机网络系统的发 展与应用 ， 使得交 流接触器
与中央控制计 算机之间的双向通信得 以实现 ， 这就要求交流接触器必须 朝着电子化、 电一体化方 向发展 ， 机 实现智能化功能 。 用新 型的电磁材
料来制作铁心所制成的智能型交流接触器 ， 既能达到远距离控制 ， 频繁 操作交直流主电路和大容量控制电路的 目的 ， 又具有 电子设 备操作 频率 高、 使用寿命长 、 动作时间短等优点 ，同时还可实现无弧通断电路 ， 有 效降低能耗 、 减少触头振动 、 提高其机械与 电寿命 ， 其各项功能及技术 指标均有明显提高 。 智能型交流接触器的主要特征是装有智能型电磁系统 ， 其控制 回路 包括 电压检测 电路 、 吸合信号发生 电路和保持信号发生电路。电压检测 电路 能判别 门槛 吸合 电压 ，当控制 电源 电压低于接触器 门槛 吸合 电压
２交流 接 触 器 的智 能 化 设 计 ．
早在 ２ ０ 年 ， ｉｙ ００ Ｋｅ 所带的研究小组就提出了一种交流接触器 的电 ｌ 子操作方案， 其原理是对接触器线 圈用直 流励磁， 电磁铁动作过程 中， 并在 把励磁周期分成 ２段 （ 图 １ ，其 中 Ｔ１ 见 ） 为通电阶段，２为停歇 阶段 。 Ｔ 通过改变停歇时间 Ｔ ２就可 以改变电磁铁动铁心的闭合 速度 ，并达到减 小触头振动的 目的。采用脉冲宽度调制控制技术 ， 可以大大减小交流接 触器 的能耗 ，提高其使用寿命 。这就是智能 型交流接触器 的雏形 。 由此可知 ， 智能型交流接触器采用的是直流起 动、 直流吸持的工作 方式 ， 在吸合过程中通过全波整流 电路将交流 电源转换为脉动的直 流电 源， 提供接触器吸合磁势 ， 接触器完成 吸合工作 。 使 智能交流接触器一 般具 有下列显著特点 中的一个或几个： ①实现 了三相 电路 的零 电流分断 控制 ， 无弧或少弧分断 ， 大大提高了接触器 的电寿命 ； ②通过单片机程 序控制 ， 可以实现接触器的选相合闸功能 ， 即对应不 同的电源 电压 ， 接 触器可以选择相应 的最佳合 闸相角 ； ③通过单片机程序控制 ， 使接触器 能够在直流高电压 大电流情况起动 ， 直流低 电压小 电流情况吸持 ， 实现 节能无声运行 ； ④实现 与主控计算机双 向通信的功能 ； 电寿命 、 ⑤ 操作 频率等技术指标大大提高 ， 工作 的可靠性得到进一步加强。