交流接觸器的應用研究-畢業(yè)論文

1、交流接觸器的應用研究摘要：交流接觸器是鐵路機車與車輛供電系統(tǒng)中廣泛應用的電器元件，其可靠性及壽命直接影響整個系統(tǒng)的可靠性和壽命。電磁式交流接觸器在開斷過程中存在電弧磨損，且功率越大電弧磨損越嚴重，是造成交流電磁式接觸器可靠性差、電壽命短的關鍵因素。為了消除或減小電弧的影響，本文設計了混合式交流接觸器，即采用電子開關和機械觸頭并聯(lián)，由數(shù)?；旌线壿嬰娐房刂?，使機械觸頭通斷瞬間，由電子開關承擔負荷，穩(wěn)態(tài)時由機械觸頭承擔負荷，從而實現(xiàn)無電弧通斷

2、。關鍵詞：接觸器；混合式接觸器；電力電子器件；一體化設計AppliedresearchofthealternatingcurrentcontactAbstract:TheACcontactisakindofelectricalcontrollerthatiswidelyappliedinrailwaylocomotive.Itsreliabilitylifespandirectlyaffectsthewholesystemsreliab

3、ilitylifespan.Electricalarcisgeneratedwhenmechanicalcontactisoperated.Theelectricalabrasioncanntbeavoidedhoweverthehigherpoweristhemeelectricalabrasionisgenerated.Thisisaprimaryfactthataffectsthelifespanofhighpowerswitch

4、.Toslakeweakentheeffectofarcthehybridcontactisresearchedinthispaper.Thepowerelectronicdevicemechanicalcontactareconnectedinparallelinhybridcontact.Itiscontrolledbylogicalcircuit.Whilethemechanicalcontactturnsofftheelectr

5、icalswitchisloaded.mechanicalisloadedinstabilization.Thehybridcontacthasalotofadvantagesuchasnoarchighreliabilitypollutionfreeexplosionprotection.Keywds:ContactdeviceMixedstylecontactdeviceElectricpowerelectronicdeviceIn

6、tegrateddesign交流接觸器的應用研究第1章緒論1.1概述隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，對電能的需求和依賴不斷增大。因此承擔電能傳輸和分配、用電設備保護與控制任務的低壓電器顯得更為重要。世界各國都十分重視低壓電器的發(fā)展，為此每年投入大量的資金進行研究和開發(fā)。由于低壓電器在運行時存在著電、磁、光、熱、力、機械等多種能量轉換這些轉換規(guī)律大多是非線性的，許多現(xiàn)象又是一種瞬態(tài)過程，使低壓電器的理論分析、產(chǎn)品設計、性能檢驗變得極為復雜。在分析與設

7、計低壓電器產(chǎn)品時，除采用低壓電器傳統(tǒng)理論:電接觸理論、電弧理論、發(fā)熱與電動力理論、電磁機構理論等進行必要的理論推導、分析計算之外，還使用了大量的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。即便這樣，有時設計計算數(shù)據(jù)與產(chǎn)品實際性能仍然存在較大差異，需要反復修改和試驗，導致開發(fā)周期長、資金投入大，要設計出性能優(yōu)良、價格合理的低壓電器產(chǎn)品十分困難。為了適應電網(wǎng)容量的不斷增大及控制要求的不斷提高，低壓配電與控制系統(tǒng)日益復雜化，對低壓電器產(chǎn)品的性能與結構提出了更高的要求。同時，隨

8、著科學技術的進步，新技術、新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)，給低壓電器的發(fā)展提供了良好的發(fā)展空間。1.2課題的研究現(xiàn)狀接觸器是一種適用于遠距離操作的自動控制電器，它適合頻繁地接通和斷開交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對象是電機，也可以用于其它電力負載，如變頻器、電熱器、電焊機、電容器和照明等，是現(xiàn)代工業(yè)、農業(yè)、交通運輸、石油化工、冶金、建筑等國民經(jīng)濟各個領域中需求量最大額低壓電器產(chǎn)品，在任何一個發(fā)展和發(fā)達的國家中都線圈兩端電壓顯著降低時

9、，電磁吸力小于彈簧反力，使得銜鐵釋放，觸點機構復位，斷開線路或解除互鎖。1.2.3接觸器其它方面的研究關于接觸器的研究還包括接觸器的虛擬樣機技術，接觸器回跳控制技術，智能化控制線圈技術，接觸器測試技術，接觸器通訊技術等多方面的研究。接觸器實際通斷中，往往存在回跳，產(chǎn)生電弧腐蝕和機械碰撞磨損。減小接觸器回跳的傳統(tǒng)方法是，改進接觸器驅動電磁機械的結構和特性，或改變觸頭材料。改進的方法有采用專用控制模塊控制接觸系統(tǒng)的運動。西英格蘭大學電氣工程

10、系研發(fā)了專用控制模塊減少接觸器通斷時引起的回跳。采用傳感器檢測線圈的電流電壓，傳輸給專用控制芯片，選擇合適的預存儲在微處理器中的動態(tài)吸反力特性曲線，調節(jié)線圈電流電壓，達到減小回跳的目的，同時具有節(jié)能的優(yōu)點。為了減小交流接觸器線圈上的功耗，許多研究者研究智能化控制線圈。采用反饋控制，吸合瞬間，加在線圈上電壓大，產(chǎn)生較大電磁吸力保證可靠迅速地吸合；吸合后，加一定的線圈保持電壓使觸頭可靠吸合，這樣既保證了整個系統(tǒng)的可靠性，同時也達到了節(jié)能環(huán)保

11、的效果。包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點壓力彈簧、傳動機構及交流接觸器的應用研究4常州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）報告第2章2.1交流接觸器的分類交流接觸器的應用交流接觸器的種類很多，其分類方法也不盡相同。按照一般的分類方法，大致有以下幾種。①按主觸點極數(shù)分可分為單極、雙極、三極、四極和五極接觸器。單極接觸器主要用于單相負荷，如照明負荷、焊機等，在電動機能耗制動中也可采用；雙極接觸器用于繞線式異步電機的轉子回路中，起動時用于短接起動繞

12、組；三極接觸器用于三相負荷，例如在電動機的控制及其它場合，使用最為廣泛；四極接觸器主要用于三相四線制的照明線路，也可用來控制雙回路電動機負載；五極交流接觸器用來組成自耦補償起動器或控制雙籠型電動機，以變換繞組接法。②按滅弧介質分可分為空氣式接觸器、真空式接觸器等。依靠空氣絕緣的接觸器用于一般負載，而采用真空絕緣的接觸器常用在煤礦、石油、化工企業(yè)及電壓在660V和1140V等一些特殊的場合。③按有無觸點分可分為有觸點接觸器和無觸點接觸器。

13、常見的接觸器多為有觸點接觸器，而無觸點接觸器屬于電子技術應用的產(chǎn)物，一般采用晶閘管作為回路的通斷元件。由于可控硅導通時所需的觸發(fā)電壓很小，而且回路通斷時無火花產(chǎn)生，因而可用于高操作頻率的設備和易燃、易爆、無噪聲的場合。2.2交流接觸器的基本參數(shù)（1）額定電壓指主觸點額定工作電壓，應等于負載的額定電壓。一只接觸器常規(guī)定幾個額定電壓，同時列出相應的額定電流或控制功率。通常，最大工作電壓即為額定電壓。常用的額定電壓值為220V、380V、66

14、0V等。（2）額定電流接觸器觸點在額定工作條件下的電流值。380V三相電動機控制電路中，額定工作電流可近似等于控制功率的兩倍。常用額定電流等級為5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。（3）通斷能力可分為最大接通電流和最大分斷電流。最大接通電流是指觸點閉合時不會造成觸點熔焊時的最大電流值；最大分斷電流是指觸點斷開時能可靠滅弧的最大電流。一般通斷能力是額定電流的5～10倍。當然，這一數(shù)值與開