交流接觸器的應(yīng)用研究-畢業(yè)論文

1、交流接觸器的應(yīng)用研究摘要：交流接觸器是鐵路機(jī)車與車輛供電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)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(yán)重，是造成交流電磁式接觸器可靠性差、電壽命短的關(guān)鍵因素。為了消除或減小電弧的影響，本文設(shè)計了混合式交流接觸器，即采用電子開關(guān)和機(jī)械觸頭并聯(lián)，由數(shù)模混合邏輯電路控制，使機(jī)械觸頭通斷瞬間，由電子開關(guān)承擔(dān)負(fù)荷，穩(wěn)態(tài)時由機(jī)械觸頭承擔(dān)負(fù)荷，從而實現(xiàn)無電弧通斷

2、。關(guān)鍵詞：接觸器；混合式接觸器；電力電子器件；一體化設(shè)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(yīng)用研究第1章緒論1.1概述隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對電能的需求和依賴不斷增大。因此承擔(dān)電能傳輸和分配、用電設(shè)備保護(hù)與控制任務(wù)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(jìn)行研究和開發(fā)。由于低壓電器在運(yùn)行時存在著電、磁、光、熱、力、機(jī)械等多種能量轉(zhuǎn)換這些轉(zhuǎn)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(shè)計、性能檢驗變得極為復(fù)雜。在分析與設(shè)

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(jī)構(gòu)理論等進(jìn)行必要的理論推導(dǎo)、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(shè)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(fù)修改和試驗，導(dǎo)致開發(fā)周期長、資金投入大，要設(shè)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(yīng)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(fù)雜化，對低壓電器產(chǎn)品的性能與結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。同時，隨

8、著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)、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(yuǎn)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(jī)，也可以用于其它電力負(fù)載，如變頻器、電熱器、電焊機(jī)、電容器和照明等，是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、石油化工、冶金、建筑等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)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(dá)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(jī)構(gòu)復(fù)位，斷開線路或解除互鎖。1.2.3接觸器其它方面的研究關(guān)于接觸器的研究還包括接觸器的虛擬樣機(jī)技術(shù)，接觸器回跳控制技術(shù)，智能化控制線圈技術(shù)，接觸器測試技術(shù)，接觸器通訊技術(shù)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(jī)械碰撞磨損。減小接觸器回跳的傳統(tǒng)方法是，改進(jìn)接觸器驅(qū)動電磁機(jī)械的結(jié)構(gòu)和特性，或改變觸頭材料。改進(jìn)的方法有采用專用控制模塊控制接觸系統(tǒng)的運(yùn)動。西英格蘭大學(xué)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(yù)存儲在微處理器中的動態(tài)吸反力特性曲線，調(diào)節(jié)線圈電流電壓，達(dá)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(dá)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(jī)構(gòu)及交流接觸器的應(yīng)用研究4常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(yīng)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(fù)荷，如照明負(fù)荷、焊機(jī)等，在電動機(jī)能耗制動中也可采用；雙極接觸器用于繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)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(fù)荷，例如在電動機(jī)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(jī)負(fù)載；五極交流接觸器用來組成自耦補(bǔ)償起動器或控制雙籠型電動機(jī)，以變換繞組接法。②按滅弧介質(zhì)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(fù)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(shù)應(yīng)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(dǎo)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(shè)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(yīng)等于負(fù)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(yīng)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(jī)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?jǐn)嚯娏?。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?jǐn)嚯娏魇侵赣|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(dāng)然，這一數(shù)值與開