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关于交流接触器的智能技术发展

发布时间: 2022-05-28 13:52:09 点击: 142

现阶段,跟着社会的发展,我国的科学技术的发展也有了很大的行进。交流接触器普遍运用于电气设备的主动控制中,首要用来接通、分断交流电路,也能够和继电器协作抵达长途控制电气设备的目的,所以交流接触器的功用政策会影响到自控系统和电力系统作业的安稳性和牢靠性。由于交流接触器需求较一再地停止合闸、分闸操作,若其没有满足长的运用寿数及牢靠性,运用中遽然发作缺点,将会使消费线或许控制设备中止作业,构成不用要的经济损失。传统的电磁式交流接触用具有操作简约,构造简单、技术老到等利益,但还存在着许多缺少。一方面,电磁系统普通选用交流电源控制。交流电源使得铁芯交变磁化,然后发作振荡和噪声。一同,铁芯交变磁化会发作涡流损耗和磁滞损耗。

交流接触器智能控制技术是针对传统交流接触器存在的问题,经过加装控制模块来改善交流接触器的动态特性和功用政策。本文首要对交流接触器智能控制技术的发展现状停止概括,并讨论了每种控制战略的优缺陷。经过剖析能够发现,跟着微机控制技术和电子技术的发展,交流接触器的智能控制技术也越来越丰富,针对交流接触器动态特性的机械分散性等问题,选用闭环控制技术能够较好的打败这些问题。

由于交流接触器大局部时间作业在吸合坚持阶段,故发作了极大的能量糜费,剩余的能量还招致线圈发热加剧,影响其寿数。另一方面,在吸合进程中,传统交流接触器无法对电磁吸力停止有用控制,吸力与反力特性协作无法抵达最佳。若吸力小于反力,则或许使交流接触器不牢靠吸合,触头和铁芯发作振荡,烧损触头。若吸力远大于反力,则将使得动态触头之间及动态铁芯之间闭合时猛烈磕碰。一同,电网电压不坚决招致交流接触器处于过压和欠压情况作业时,传统交流接触器无法做出调整,将处于非正常作业情况,也会使交流接触器呈现振荡和触头严峻烧损等现象。针对以上问题,分离现代微机控制技术和电力电子技术,在电磁组织吸力特性和反力特性合理配备,线圈鼓舞由交流电源控制改用直流电源控制,还有对合闸相角停止选相合闸控制等方面停止研讨,能够有用改善交流接触器的功用政策。

交流接触器常见缺点

无论是工业消费设备仍是家用电器,在内外部大环境下,构成交流接触器线圈焚毁、作业期间噪音过大、交流接触器不吸合、交流接触器失电不释放等等现象都是日常日子中常见的情况。(1)交流接触器得电不吸合:首要缘由有线圈电压未给入或许电压偏低招致线圈开路,弹簧老化力度不可或铁芯卡壳等多种缘由。(2)交流接触器在作业进程中响声过大:例如交流接触器铁芯接触面不平整,控制电压过低、触头弹簧力度不可或移位等都可构成响声过大。(3)交流接触器线圈焚毁:例如接入的外部电源与交流接触器线圈电压或频率等额定规划与交流接触器不匹配,或许是规划不坚决较大偏高或偏低都有或许焚毁线圈。

3交流接触器智能控制的研讨现状

3.1选相合闸控制技术

线圈的电压、电流的大小与初始相位角φ0有关,交流接触器从铁芯初步运动到闭合,总用时在20ms左右,而控制电压的频率为50Hz,即一个电压波形周期为20ms,所以初始相位对交流接触器的合闸动态进程影响比拟大。做了相关的实验考证,结果标明:在不同的合闸相角下,电磁组织的吸力、衔铁的运动速度与位移量的改动规矩都不相同,一同或许招致不合闸的情况发作;而在另一些相角下,固然能牢靠合闸,但闭合末速度太大,招致触头弹跳加剧,影响触头的机械寿数和电寿数。为了改动合闸相角对交流接触器动态特性的影响,选相合闸控制技术被提出来了。选相合闸技术是经过以单片机为中心的控制系统,在搜集到合闸电压的过零点后,延时时间t后驱动电力电子开关器材导通,然后抵达选相合闸的目的,至于延时时间t的供认,普通经过实验得到较优合闸相角,然后经过人机交互界面设定。

3.2电流分断控制技术

关于大容量的交流接触器,接通和分断进程额定电流很大,特别是作业在AC4(笼型异步电动机的起动,点动,反接制动与反向)重担务的交流接触器,在合闸和分闸进程主触点要承受6倍的额定电流,所以分断进程将会发作强电弧,电弧会直接影响交流接触器的电寿数及作业的牢靠性。交流电流具有电流过零的特征,因而控制交流接触器的电磁组织使其在电流过零点临近断开,可终了微弧少弧的分断控制即所谓的零电流分断控制。终了交流接触器三相触头系统的零电流分断控制,研讨学者提出了以下几种控制方案:(1)经过微机及软件控制,使三相触头随机在电流过零点分断,这样的话每一次分断进程只需一相触头终了零电流分断。(2)改动触头的构造,使三相触头之间的开距不同,这样分断的时分三相触头就不同步,假定中心相的触头开距大于其他两相,且其分隔时间刚好抢先其他两相必定的时间t,则在分断的时分只需控制中心相,使其在电流过零点分断,其他两相在延时t时间后也抵达电流过零点,这样就终了了交流接触器三相触头零电流分断。(3)选用组合式交流接触器,施行分相控制。用一台单极交流接触器和一台南北极交流接触器组合,单极交流接触器替代方案(2)中的首开触头,担任首开相的分断,南北极交流接触器担任其他两相。经过微机控制系统终了交流接触器三相电路的零电流分断。这三种方案都需求经过微机控制系统控制,其终了存在问题:由于交流接触器构造、工艺等机械要素,跟着触头的机械磨损及电磨损,交流接触器的分断动态进程具有较大的分散性,无法保证触头每一次的分断时间都安稳在某一数值,这就使得微机设定的控制参数或许会失效,影响交流接触器的牢靠性。

3.3开环控制技术

交流接触器的开环控制普通选用电磁系统的分时或许分段PWM控制技术。单片机控制系统在检测控制回路得电之后宣布必定占空比的PWM驱动信号驱动开关管,使经过整流滤波后得到的直流电压变为高频方波电压施加在线圈两端,经过控制每个时段的占空比就能调度线圈两端的鼓舞,然后调度电磁组织的动态特性。将闭合进程以等时间间隔分为3段,每段10ms,在每一时段施加不同的占空比的驱动信号,使线圈取得不同大小的鼓舞,然后调度交流接触器的吸合曲线。关于占空比的选取,其在不同占空比组合下查验交流接触器的动态特性,根据实验数据选用支撑向量机回归办法树立PWM控制模型并优化控制参数,此模型能够根据占空比组合猜测交流接触器吸合时间和动死心合闸末速度。

3.4闭环控制技术

前面说到交流接触器吸力特性与反力特性的协作非常的重要,其选择交流接触器功用的好坏。交流接触器的反力包括机械弹簧供给的分断反力,触头系统安装的超程弹簧供给的反力,辅佐触头系统康复弹簧的反力,还有各运动部件发作的摩擦力等一系列阻挠铁芯闭合的力的合力。这么多机械力的合力表现出的机械分散性使得交流接触器的吸力和反力之间的协作具有不安稳性,这时分假定选用闭环控制系统,根据实时有用的反响信号来调度电磁吸力的大小,这样就能使交流接触器既能牢靠闭合,也不会构成吸力过大加剧触头弹跳和机械磨损。闭环控制需求有用的反响信号,反响信号首要包括几种:线圈电压、电流、铁芯运动速度、铁芯位移量等几种。作者规划了一个以单片机为中心的控制系统,在搜集到线圈电压后控制调压器,使其输出安稳在必定数值,这样固然电网电压存在不坚决(国标规矩的85%~110%额定电压规划内不坚决),交流接触器的动态特性也会坚持安稳,实验证明控制造用出色。

前期学者提出的节能控制方案虽能够俭省必定的作业能耗,但控制牢靠性降落,对合闸及分断功用均存在不良影响,在实践运用中逐步被选择。跟着微处置器及相关电力电子技术的普遍运用,交流接触器的智能化控制也会越来越完善。现有的智能控制方案理论上都能改善交流接触器的某些方面的功用政策,但实践运用还需思索到交流接触器在运用进程中动态参数的分散性的特征,选用闭环控制和相关的参数自校正技术能够改善这个问题。