【正文】 器結(jié)構(gòu)示意圖 General AC c ontac tor struc ture diagram 動靜觸頭在閉合過程會產(chǎn)生彈跳，由此引起斷續(xù)電弧的產(chǎn)生，對觸頭造成侵蝕和燒損，嚴(yán)重影響接觸器的壽命。就目前來講，脈動直流激磁方案是直流激磁方式比較常用的手段，但脈動直流激磁方式同樣存在相關(guān)問題，針對這些問題，本文提出了多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案。所以對交流接觸器吸合過程進(jìn)行智能控制是提高交流接觸器整體性能的重要手段 [15]。 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 20xx 畢業(yè)設(shè)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(fù)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。主要介紹了針對普通交流接觸器激磁系統(tǒng)及觸頭進(jìn)行的智能改造方案。圖 為基于 CJ1020 型交流接觸器的智能交流接觸器 實驗 樣機(jī)。若系統(tǒng)處于欠壓狀態(tài)可以給出故障報警和實際電壓值，根據(jù)檢測的三相電壓值計算三相負(fù)荷不平衡度，若在運行范圍內(nèi)即不影響正常工作時，負(fù)載保持運行狀態(tài)；當(dāng)三相不平衡度超過 限定值則停止系統(tǒng)運行進(jìn)行故障檢修，并給出報警信號。通過對負(fù)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(hù)電路檢測 )運行。系統(tǒng)具體實現(xiàn)原理如圖 所示。 智能交流接觸器通過檢測單元獲得主線路的電流和電壓信號，而后分別經(jīng)過信號調(diào)理電路進(jìn)行濾波、放大操作，最后經(jīng)過微處理器邏輯單元分析、判斷后，發(fā)出相應(yīng)的指示信號或動作信號。接觸器完全分?jǐn)嗪?，斷開雙向可控硅觸發(fā)信號，雙向可控硅便在電流過零時自行關(guān)斷，實現(xiàn)無弧分閘過程 [14]。由于觸頭的接觸電阻隨著分?jǐn)噙^程不斷增加，導(dǎo)致觸頭兩端電壓也不斷增加，當(dāng)增加到一定程度后觸頭便滿足導(dǎo)通條件。當(dāng)接到合閘信號后，首先觸發(fā)并聯(lián)在觸頭兩端的雙向可控硅，然后接通激磁電源控制電路，并按照之前設(shè)定的激磁方式進(jìn)行智能激磁，當(dāng)檢測到觸頭已完全閉合后，斷開可控硅觸發(fā)信號，實現(xiàn)智能 合閘過程。圖 為 系統(tǒng) 控制原理圖。 靜觸頭反力彈簧動鐵芯靜鐵芯勵磁線圈動觸頭 圖 交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖 Sc hematic diagram of AC c ontac t or 交流接觸器工作原理：當(dāng)接觸器線圈得電后，勵磁線圈內(nèi)部產(chǎn)生交變的磁場進(jìn)而產(chǎn)生電磁吸力，而后動鐵芯在靜鐵芯的吸力作用下加速吸合，同時反力彈簧受到動鐵芯的連帶壓縮，進(jìn)而動靜觸頭接觸，接觸器合閘成功；當(dāng)接觸器失電后，勵磁線圈內(nèi)部不會再產(chǎn)生電磁吸力，此時動鐵芯在反力彈簧的作用下向分離方向運行，進(jìn)而分閘成功。 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(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐分?，并可與適當(dāng)?shù)臒徇^載繼電器組合，以保護(hù)可能發(fā)生操作過負(fù)載的電路。通過對硬件電路的設(shè)計和調(diào)試，實現(xiàn)對過載保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)和漏電保護(hù)等 故障保護(hù)功能 。通過上述改進(jìn)大大提高了交流接觸器的電壽命。 （ 2）分閘過程的無弧化控制 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 針對分閘過程產(chǎn)生的強(qiáng)烈電弧影響，本文 采用了無觸點分?jǐn)嗫刂撇呗?，主要做法是在每相觸頭兩端并聯(lián)一個雙向可控硅，主要是利用雙向可控硅在分閘的瞬間實現(xiàn)分流的功能。本文根據(jù)實驗測得的最佳激磁參數(shù)對電磁系統(tǒng)進(jìn)行智能改進(jìn)，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(shè)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。針對這一問題，智能交流接觸器對接觸器分閘過程進(jìn)行相關(guān)智能改進(jìn)，主要是采用了無觸點分 閘的智能控制理念，也是本文研究的重點內(nèi)容 [13]。所以說優(yōu)化交流接觸器合閘過程對提高交流接觸器整體智能化具有重要推動作用。交流接觸器合閘過程最容易 出現(xiàn)二次彈跳，而二次彈跳帶來的電弧也是影響交流接觸器電壽命的重要因素。本文針對該控制策略設(shè)計了相應(yīng)的實驗測試電路，測試得出了最佳的激磁參數(shù)。 本文設(shè)計的 交流接觸器主要從兩個方面進(jìn)行智能改進(jìn)： （ 1）針對普通交流接觸器采用交流勵磁存在的缺陷提出了 多段脈沖 穩(wěn)壓直流激磁和小電壓直流保持的控制策略； （ 2） 針對無弧分合閘的設(shè)計要求，對接觸器觸頭 系統(tǒng)進(jìn)行無觸點電子開關(guān)改進(jìn)，具體做法是每相觸頭兩端并聯(lián)一個雙向可控硅。 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 2 智能交流接觸器 總體設(shè)計 方案 引言 智能 交流接觸器是針對普通交流接觸器存在的缺陷進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)形成的一種新型的低壓開關(guān)電器。對采樣電流值進(jìn)行即采即比，求取主線路電流的有效值，根據(jù)電流有效值計算該電流下對應(yīng)的溫升，根據(jù)對計算值與設(shè)定溫升值的比較，實現(xiàn)對主線路發(fā)生過載故障時的保護(hù) 。實現(xiàn)對中央處理單元、執(zhí)行單元和鍵盤的設(shè)計和調(diào)試。硬件方面： 根據(jù)產(chǎn)品所要求的具體技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行硬件 線路的設(shè)計。 第五章 主要針對智能交流接觸器智能保護(hù)功能進(jìn)行詳細(xì)論述。 通過分析對比，本文采用 無觸點分?jǐn)嗫刂萍夹g(shù)。 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 20xx 畢業(yè)設(shè)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(chǎn)生強(qiáng)烈電 弧侵蝕影響，設(shè)計了智能分?jǐn)嗫刂葡到y(tǒng)。通過對比本文選擇多脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案 ， 針對最佳激磁參數(shù)的確定本文設(shè)計了相應(yīng)的實驗電路，并根據(jù)實驗得出的最佳激磁參數(shù)設(shè)計 相應(yīng)的系統(tǒng)激磁電源和 智能激磁 執(zhí)行電路。 第三章 重點討論智能交流接觸器的電磁系統(tǒng)改進(jìn)方案。闡述了交流接觸器的發(fā)展歷程，從交流接觸器的智能化控制技術(shù)、智能化的測試技術(shù)、基于現(xiàn)場總線的通信技術(shù)角度出發(fā)，提出本文的研究背景與意義。延時一段時間關(guān)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(guān)斷，從而完成 了交流接觸器分?jǐn)噙^程的無弧操作。在智能 交流 接觸器 分 閘階段，當(dāng)單片機(jī)給出 分 閘信號后，主觸頭開始進(jìn)行分閘操作，同時雙向可控硅觸發(fā)電路給出觸發(fā)信號。 智能交流接觸器器采用 普通 交流接觸器與電力電子器件相結(jié)合的方案，在三相觸頭分別并聯(lián)一個電力電子器件，在以為微處理器為核心的控制系統(tǒng)配合下實現(xiàn)交流接觸器的無弧分合閘， 為了克服普通交流接觸器吸合過程中出現(xiàn)的二次彈跳問題，提出了 采用 多段脈沖 穩(wěn)壓直流可控激磁、低壓直流保持、分閘可控的電磁智能 系統(tǒng)方 案， 實驗證明基本實現(xiàn)了減少或消除觸頭二次彈跳的目標(biāo)。 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 課題的研究的理論 依據(jù)與實踐方案 在使用交流接觸器控制電氣設(shè)備的通斷時，觸點間存在很強(qiáng)的飛弧。 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(nèi)外研究表明，交流接觸器保持策略還存在一種剩磁理論。采用直流電源保持的另一個好處是 在直流保持下 分?jǐn)?接觸器， 其分?jǐn)?時間基本穩(wěn)定， 不存在很大分散性， 提高 了交流接觸器 分?jǐn)嗟目刂凭取嶒炑芯勘砻?，?交流 接觸器可靠閉合后， 只需要給線圈提高一個小直流電壓便可保持接觸器穩(wěn)定閉合運行。交流接觸器雖然有短路環(huán)的存在，但不可避免的在電流過零的時候，會出現(xiàn)電磁吸力小于彈簧反力的情況，造成了交流接觸器噪聲影響特別大。 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 V1 V3V4 V2BH BHLHZC 圖 混合 開關(guān) 原理 圖 The sc hematic diagram of hybrid sw itc h 節(jié)能保持技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 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(chǎn)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。缺陷是觸頭改造系統(tǒng)同樣是結(jié)合電流過零分?jǐn)嗉夹g(shù)，實施難度比較大。 (2)觸頭系統(tǒng)改造 技術(shù)：使交流接觸器中間相觸頭開距不同于旁邊的兩相的開距，中間相觸頭打開后，經(jīng)過小段時間，其余兩相觸頭才打開 （如圖 所示） 。主要原因有： 流的零點分?jǐn)?。智能分閘技術(shù)主要分為以下三類： (1)同步分?jǐn)嗉夹g(shù)：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(fù)電壓而不發(fā)生瞬間擊穿的 距離，則此時觸頭間隙不會產(chǎn)生電弧。同時采用穩(wěn)壓直流作為激磁電源還可以避免電網(wǎng)電壓波動的影響，進(jìn)一步提高了控制精度。 針對交流接觸器合閘階段，智能交流接觸器不同于上述做法。 就國內(nèi)研究而言，通過研究得出合閘相角不同，鐵芯閉合末速度不同，觸點振動不同的結(jié)論。 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(jìn)行改進(jìn)，實現(xiàn)合閘過程的穩(wěn)定性，減少了主觸頭回跳次數(shù)。日本富士公司提出了 SC 系列接觸器的超級電磁機(jī)構(gòu)線路，實現(xiàn)節(jié)能無噪聲運行，改善了電磁機(jī)構(gòu)吸力與負(fù)載特性配合，減少觸頭閉合是振動。 交流接觸器 合閘控制技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和電能 資源的緊缺，智能交流接觸器已經(jīng)成為交流接觸器的發(fā)展趨勢。產(chǎn)品適用于交 流50Hz ，額定工作電壓至 600V (包括 1140V )，工作電流至 630A 的電力系統(tǒng)中，供遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嗑€路之用；特別適用于電動機(jī)的頻繁起動及控制電爐變壓器的關(guān)合和分?jǐn)?；也廣泛使用在電容無功補(bǔ)償裝置中。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。 交流接觸器是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、石油化工、冶金、建筑等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域中需求很大的低壓電器，在任何國家都不例外。當(dāng)操作線圈回路條件變化時能夠保持吸持線圈功率不變，消除了由于低電壓引起的線圈燒損、觸頭彈跳和焊接現(xiàn)象，是一種具有代表性的新型交流接觸器。把三個電流傳感器和 SURE 智能芯片相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)多種電動機(jī)保護(hù)功能，20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 具有過載保護(hù)、斷相保護(hù)、三相不平衡保護(hù)和接地保護(hù)等功能。被廣泛應(yīng)用于綜合監(jiān)控、保護(hù)和通訊系統(tǒng) IMPCC (Integrated Monitoring Protection and Control Communication System)。這種電路通過反饋信號，調(diào)節(jié)吸力與反力的配合，使電磁機(jī)構(gòu)吸合沖擊力最小，減少觸頭振動，可大幅度提高 AC3? 使用條件下的電氣壽命。 提高交流接觸器電壽命，最終提高交流接觸器整體性能，同時對綠色、安全、節(jié)約型 電網(wǎng)建設(shè)有重要的實際作用和意義 [2]。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子開關(guān)器件越來越成為現(xiàn)代電子產(chǎn)品不可或缺的一部分。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(guān)鍵所在。 隨著新材料新工藝的采用，交流接觸器機(jī)械壽命大幅度提高，機(jī)械壽命已達(dá) 1500 萬次以上，只有機(jī)械壽命十分之一的電壽命成為影響交流接觸器發(fā)展的瓶頸。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和引入，交流接觸器開始向智能化方向邁進(jìn)，智能化交流接觸器在增強(qiáng)功能的同時，降低了功耗，減少了觸頭振動，提高了交流 接觸器的機(jī)械壽命和電壽命。 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。 作 者 簡 歷 .................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 除了針對交流接觸器 合閘和分閘階段 進(jìn)行智能改造外，本文還對交流接觸器 增加了可靠實用的智能保護(hù)功能 ，主要給予交流接觸器過壓、欠壓、過載、漏電保護(hù)等功能 ，保證了 交流接觸器 智能分合閘環(huán)境的穩(wěn)定性以及使其 更趨于智能化。 本文采用的無觸點分?jǐn)嗬砟?， 具體做法是在交流接觸器每相觸頭兩端并聯(lián)一個雙向可控硅，并且配套設(shè)計相應(yīng)的觸發(fā)電路。國內(nèi)外對于交流接觸器分閘過程進(jìn)行了系統(tǒng)的研究， 就國內(nèi)而言 ，過零分?jǐn)嗫刂萍夹g(shù)是研究熱點 。 針對交流接觸器合閘階段觸頭彈跳問題和分閘階段產(chǎn)生的電弧問題， 本文主要從兩大方面對交流接觸器進(jìn)行改進(jìn)：第一電磁系統(tǒng)改進(jìn)，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。對于 AC4 使用類別下， 合閘階段 觸頭 二次彈跳 產(chǎn)生的 斷續(xù)電 弧和 分閘階段產(chǎn)生的電弧 是影響交流接觸器 電壽命的主要因素 。20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 畢業(yè)設(shè)計論文 基于無觸點控制技術(shù)的混合式無弧交流接觸器的研究 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 20xx 畢業(yè)設(shè)計論文 摘 要 交流接觸器是一種應(yīng)用特別廣泛的低壓電器，特別是在低壓配電領(lǐng)域及自動化控制領(lǐng)域更是具有不可替代的作用 ， 所以 提高 交流接觸器性能穩(wěn)定性 對電力自動化領(lǐng)域來說 具有很 重要的 意義。 隨著材料科學(xué)的發(fā)展，交流接觸器的機(jī)械壽命得到很大提升， 但是遠(yuǎn)低于機(jī)械壽命的電壽命 卻 成為了 制約 交流接觸器發(fā)展的瓶頸所在。 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(chǎn)生的電弧問題是提高交流接觸器電壽命的關(guān)鍵所在 。并且設(shè)計了智能激磁操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而保證了激磁過程的穩(wěn)定性；第二針對觸頭系統(tǒng)進(jìn)行智能改造。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展 ， 電力電子開關(guān)器件越來越成為低壓 電器控制的焦點。使得雙向可控硅在交流接觸