【正文】 ........... 5 2 智能交流接觸器總體設計方案 ...............................................................7 引言 ............................................................................................ 7 研究對象簡介 .............................................................................. 8 智能交流接觸器控制原理分析 ...................................................... 9 智能交流接觸器實 驗樣機 .......................................................... 10 本章小結 ................................................................................... 11 3 智能交流接觸器合閘過程方案研究 ...................................................... 12 交流接觸器合閘過程觸頭彈跳問題的分 析 .................................. 12 脈動直流激磁方案分析 .............................................................. 13 合閘相角對吸合過程的影響 ................................................... 14 激磁電壓對吸合過程的 影響 ................................................... 15 不同激磁方式對吸合過程的影響 ............................................ 15 脈動直流激磁方案存在的相關問題 ......................................... 16 多段 脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案 分析 ................................................ 17 多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案原理分析 ..................................... 17 多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁系統(tǒng)參數(shù)分析 ..................................... 18 激磁電源設計 ............................................................................ 21 20xx 畢業(yè)設計論文 20xx 畢業(yè)設計論文 穩(wěn)壓直流激磁電源的設計 ...................................................... 21 穩(wěn)壓直流保持電源設計 .......................................................... 21 智能激磁硬件部分設計 .............................................................. 22 智能激磁軟件部分設計 .............................................................. 23 實驗測試及結果分析 ................................................................. 23 激 磁電源性能測試 ................................................................. 23 實驗樣機合閘測試 ................................................................. 24 本章小結 ................................................................................... 26 4 智能交流接觸器分閘過程方案研究 ...................................................... 27 交流接觸器觸頭系統(tǒng)電弧能量分析 ............................................ 27 關于零電流分斷控制技術 .......................................................... 29 無觸點分斷控制技術分析 .......................................................... 32 分閘過程電壓、電流理論分析 ................................................ 33 雙向可控硅控制方案 ............................................................. 36 無觸點分斷控制軟件部分設計 ................................................... 39 實驗測試及結果分析 ................................................................. 40 交流電弧電壓、電流的判定 ................................................... 40 智能改進前分閘過程實驗測試 ................................................ 41 智能改進后分閘過程實驗測試 ................................................ 43 本章小結 ................................................................................... 46 5 交流接觸器智能保護功能設計 ............................................................. 47 智能保護模塊硬件部分設計 ....................................................... 47 交流接觸器過載保護的設計 ................................................... 47 交流接觸器漏電保護的設計 ................................................... 49 智能保護模塊軟件部分設計 ....................................................... 49 主程序設計 ........................................................................... 50 電壓、電流信號有效值算法分析 ............................................ 51 溫升計算算法分析 ................................................................. 52 20xx 畢業(yè)設計論文 20xx 畢業(yè)設計論文 本章小結 ................................................................................... 54 6 結論 ................................................................................................... 55 參 考 文 獻 .................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 綜上所述，解決交流接觸器合閘階段觸 頭彈跳問題和分閘階段產生的電弧問題是提高交流接觸器電壽命的關鍵所在 。 針對交流接觸器合閘階段觸頭彈跳問題和分閘階段產生的電弧問題， 本文主要從兩大方面對交流接觸器進行改進：第一電磁系統(tǒng)改進，針對交流接觸器采用交流勵磁所帶來的問題，提出了 多段脈沖 穩(wěn)壓直流激磁和直流小電壓 保持的激磁方案。 作 者 簡 歷 .................................................................. 錯誤 !未定義書簽。如何 減少或者杜絕觸頭二次彈跳成為降低接觸器電弧侵蝕的關鍵所在。被廣泛應用于綜合監(jiān)控、保護和通訊系統(tǒng) IMPCC (Integrated Monitoring Protection and Control Communication System)。隨著我國現(xiàn)代化發(fā)展步伐加快，這一需求將會更大，市場會更廣闊。 綜合國外研究發(fā)現(xiàn)，他們對于智能交流接觸器研究存在一些不足之處，比如，大多數(shù)是對電磁系統(tǒng)進行改進，實現(xiàn)合閘過程的穩(wěn)定性，減少了主觸頭回跳次數(shù)。智能分閘技術主要分為以下三類： (1)同步分斷技術：即控制交流接觸器在電流過零瞬間分開，并以較快的速度拉開到足以承受恢復電壓而不發(fā)生瞬間擊穿的 距離，則此時觸頭間隙不會產生電弧。 20xx 畢業(yè)設計論文 20xx 畢業(yè)設計論文 V1 V3V4 V2BH BHLHZC 圖 混合 開關 原理 圖 The sc hematic diagram of hybrid sw itc h 節(jié)能保持技術發(fā)展狀況 普通交流接觸器線圈以交流電勵磁的時候，線圈不可避免會產生渦流損耗和磁滯損耗，在接觸器正常工作時，線圈功耗非常大，造成不必要的能量浪費。 降壓電路AC D C接觸器線圈~2 20 V /~3 80 V 圖 穩(wěn)壓直流保持原理圖 The DC holding sc hematic diagram 國內外研究表明，交流接觸器保持策略還存在一種剩磁理論。延時一段時間關閉雙向可控硅觸發(fā)信號，則雙向 可控硅 在主電路電流過零時自然關斷，從而完成 了交流接觸器分斷過程的無弧操作。 20xx 畢業(yè)設計論文 20xx 畢業(yè)設計論文 第四章 重點論述針對普通交流接觸器分閘過程中產生強烈電 弧侵蝕影響，設計了智能分斷控制系統(tǒng)。實現(xiàn)對中央處理單元、執(zhí)行單元和鍵盤的設計和調試。本文針對該控制策略設計了相應的實驗測試電路，測試得出了最佳的激磁參數(shù)。本文根據(jù)實驗測得的最佳激磁參數(shù)對電磁系統(tǒng)進行智能改進，采用穩(wěn)壓直流激磁的方案，主要是 采用 多段脈沖電壓激磁的方式，主要是根據(jù)之前設定使線圈電磁吸力和彈簧反力之間良好配合，最終使動鐵心實現(xiàn)“零速度”著陸。 研究對象簡介 CJ10 系列交流接觸器，主要用于交流 50Hz （ 或 60Hz ）額定工作電壓至 400V ，額定工作電流至 150A 的電路中，供遠距離接通和分斷電路之用，并可與適當?shù)臒徇^載繼電器組合，以保護可能發(fā)生操作過負載的電路。由于觸頭的接觸電阻隨著分斷過程不斷增加，導致觸頭兩端電壓也不斷增加，當增加到一定程度后觸頭便滿足導通條件。通過對負載各相電壓的監(jiān)測判斷，即可知道系統(tǒng)是否處于過壓、欠壓及缺相 (由缺相保護電路檢測 )運行。 20xx 畢業(yè)設計論文 20xx 畢業(yè)設計論文 3 智能 交流接觸器 合閘 過程 方案研究 交流接觸器吸合過程是個很復雜的動態(tài)過程，普通交流接觸器采用交流勵磁，很容易造成交流接觸器出現(xiàn)鐵芯碰撞和觸頭彈跳問題。 在碰撞中的形變，但是考慮由形變所產生的能量損 失 。對 于 普通交流接觸器 而言 ， 交流接觸器合閘過程產生的 二次彈跳 對主觸頭的影響遠大于 一次彈跳 產生的 影響 [16]。在接觸器吸合導通的 暫態(tài)過程中，可以將線圈電流分解為暫態(tài)分量和穩(wěn)態(tài)分量兩種分量，且二者均與接入初相角 ? 有 關聯(lián) 。 由于 LT R? ，i Rctg L? ??,m mUI R?，可以將式（ ）改成式（ ）所示。對于交流接觸 器線圈來說，其磁路方程式如下： . . .u Ir E?? （ ） .. j f ??? （ ） 其電磁吸力等效為式（ ）： 2012xF A???