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真空接触器的控制回路及其分析
点击次数:1196 发布时间:2014-10-25

1  概述

真空接触器在我国的应用已有相当长的时间。它具有开断能力强、体积小、维修方便、噪音小、使用寿命长等一系列优点。这些优点,国内大部分用户已经接受,而且在易燃易爆场所已基本得到普及。同时,由于采用直流电磁系统,真空接触器具有节能的特点。对于这一点,还存在不少看法。本文从真空接触器的控制回路和电磁系统两个方面进行分析,做出解释,以期人们对真空接触器的节能有更全面、更深刻的了解。这对于真空接触器的推广使用,以及对于保护环境和节约能源,都是十分必要的。

2  真空接触器的控制回路及其分析

真空接触器的常用控制回路如图1所示,图中C为电容,D1~D5为整流二极管,K为辅助开关常闭端子,Q1、Q2为真空接触器电磁系统的两个串联线圈。真空接触器的运行状态分为吸合和维持两个连续的状态。下面首先分别对两种状态下的控制回路进行分析。

2.1  真空接触器在吸合状态下的控制回路及其分析

真空接触器在吸合状态下的控制回路如图2所示,此时,电流不经过电阻R和二极管D1,而是经辅助开关常闭端子后,经过全波整流,流入负载。吸合状态下,电路中的负载只有真空接触器电磁系统的线圈,其电压波形如图3所示,设线圈的电阻为RL,此时,线圈两端的电压为U=0.9u,则流过线圈的电流为0.9u/RL。 

 

图1  真空接触器的控制回路

D1~D5:整流二极管;Q1~Q2:电磁线圈;C:电容;ZK1:辅助开关常闭端子

2.2  真空接触器在维持状态下的控制回路及其分析

真空接触器在维持状态下的控制回路如图4所示,此时,辅助开关常闭端子断开,电流经过电阻R和二极管D1,经过半波整流后,流入负载。维持状态下,电路中的负载除了真空接触器电磁系统的线圈外,还有限流电阻R,其电压波形如图5所示。设线圈的电阻为RL,此时,线圈两端的电压为U=0.45u,则流过线圈的电流为0.45u/(R+RL)。

   

图2  真空接触器吸合状态下的控制回路

D2~D5:整流二极管;Q1~Q2:电磁线圈;C:电容;ZK1:辅助开关常闭端子

 

图3  真空接触器吸合状态下负载两端的电压波形

 

图4  真空接触器维持状态下的控制回路

D1~D5:整流二极管;Q1~Q2:电磁线圈;R:电阻

 

图5  真空接触器维持状态下负载两端的电压波形

2.3  两种状态的比较

吸合状态下线路中消耗的电能为Pl=(0.9u)2/RL,维持状态下线路中消耗的电能为P2=(0.45u)2/(R+RL),一般情况下,R=(2.5~3)RL,因此,P1≈(14~16)P2,即P2/P1=6%~7%,维持状态较吸合状态节能90%以上。

3   真空接触器电磁系统及其分析

真空接触器采用直流电磁系统。直流电磁系统以纯铁作为铁芯,其结构有拍合式,也有螺管式。但不管哪一种形式,由于线圈中的电流为直流电,其大小和方向都不会随时间发生变化,铁芯中的磁通不会发生变化,因而不会产生磁滞和涡流损耗,同时也解决了交流电磁系统因线圈过热而烧坏,以及噪声严重的问题。

4   结论    真空接触器是节能的。真空接触器从两个方面实现了节能。一是控制回路系统,其电流由吸合时的P1=(0.9u)2/RL,变为维持时的P2=(0.45u)2/(R+RL),节能大于90%,由于真空接触器长期处于维持状态,因此,其节能效果很明显;二是真空接触器直流电磁系统,由于交流电磁系统铁芯和分磁环中的损耗高达90%。所以,长期使用真空接触器会产生良好的经济效益。

浙江乐清环国电气有限公司 、、、、、

 

 
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