交流接触器的智能化研究进展

　　交流接触器是一种适用于远距离频繁地接通和断开交流电路的自动控制设备,广泛应用于各种低压配电系统、自动控制系统之中,是电气自动化设备不可缺少的元件。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迈进,智能化交流接触器在增强功能的同时,降低了能耗,减少了触头振动,提高了交流接触器的机械寿命与电寿命,其他功能与技术性能指标也有明显提高。

　　接触器的动态过程是一个复杂的电、磁、热、机械运动的过程。传统的交流接触器是利用电磁原理通过控制电路和可动衔铁运动来带动触头控制主电路通断的。进入21 世纪,交流接触器在技术上也有新的进展。随着电子元件质量提高、价格下降,电磁兼容( Elect romagnetic Compatibility , EMC) 技术逐步成熟,尤其是计算机网络的发展与应用、交流接触器与中央控制计算机双向通信的实现,使得交流接触器必须朝着电子化、机电一体化方向发展,同时要求部分电器具有智能化功能。目前,智能化电器的发展主要集中在万能式断路器、塑壳式断路器、交流接触器以及电动机控制器等产品。其中,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;它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时,不发出吸合信号,接触器不能合闸并有相应显示;接触器吸合后能降低激磁电流,达到节能的目的。

　　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,能大幅度提高AC3 使用条件下的电寿命和其他性能;电接触器理论的进展,提出了触头零电弧侵蚀的新机理,这为接触器的智能分断提供了新的理论依据;电力质量是当前电气工程的热门话题,从电力质量出发,也对接触器的使用性能提出新的要求。按照流经电磁机构中线圈的电流方式,交流接触器可分为: ①交流吸合、交流吸持类型的交流接触器; ②交流吸合、直流吸持的交流接触器; ③直流吸合、直流吸持的交流接触器。本文从交流接触器的工作原理与智能化内容入手,按照上述分类,结合交流接触器的智能化设计技术与检测技术,介绍交流接触器的最新智能化研究动态。

　　1 　智能化交流接触器的工作原理与智能化

　　我国目前使用的小容量接触器均为机械非智能型的,一般为交流吸合、交流吸持和随机分断,且线包电压有220 V 和380 V 之分 。实验告诉我们,不论是220 V 还是380 V 的线包,只要加上不低于160 V 的直流电压,接触器均能可靠吸合,并且不会产生1 、2 次弹跳。此时,只要维持吸持电压不低于直流15 V ,就可以稳定地保持吸合状态分断过程一旦发生,必然伴随有电弧产生。确定分断过程何时发生的唯一原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刻,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,可以使它们有相同的使用寿命。