智能化交流接触器研究

能交流接触器的关键技术。交流电弧过零熄灭的原理是触头间隙的介质恢复强度高于电压恢复强度 。理想的情况是:如果能使交流接触器的触头在电流过零瞬间分开,并在瞬间将触头拉开到足以承受恢复电压而不发生击穿的距离,则此时触头间隙就不会产生电唬同时,由于在电流过零瞬间弧隙处介质状态,只需较小的极间距离,就可以承受较高的恢复电压。然而,实际情况并非如此。实际上交流接触器零电流分断技术是让接触器触头在电流过零前的一个小区域内分开 。与普通交流接触器相比,其大幅度降低了电弧的能量,从而提高触头间隙承受恢复电压的能力,保证电弧电流过零后不重燃。

　　以最常见的三相中线不接地感性负载系统为例,讨论其首开相分断的问题。三相平衡工作系统电压、电流波形示意图如图6 所示。

　　由图6 可知,在三相平衡系统工作过程中,必有一相电流最先过零点。若接触器触头在图中的第Ⅰ相角区打开,那么B 相电流首先过零,B 相为首开相。如果B 相触头电弧在电流过零点熄灭,电路中的电流变为线电流ICA , IB 的零点正好对应ICA 的峰值,即再过5 ms 时间过零,故A、C 两相燃弧时间等于B 相燃弧时间加上5 ms。由于在分断过程中无法确定哪一相触头首先熄灭电弧,故在传统的交流接触器中,触头系统的灭弧均按首开相的电弧来考虑其触头系统的灭弧能力。采用新型的触头结构 ,首开相触头的开距大于其余两相在结构上实现非首开相触头的打开时刻,比首开相触头打开时刻滞后约5 ms。因而,只要控制好首开相触头的打开时刻,就可实现三相触头系统的零电流分断控制。

　　5 交流接触器的发展

　　为了适应工业自动化控制系统发展和国际市场竞争的需要,交流接触器应具备以下主要特点:①小型化、安全化、可靠、多功能组合化模块结构;②全系列采用塑料灭弧罩,提高分断性能,减小非弧区域; ③电流规格增加,从63～800 A ,电流等级一般在15 个规格以上; ④ 容量交流接触器一般采用节能型磁系统,发展真空接触器,以提高分断性能和电寿命; ⑤发展4 级接触器,以满足不同控制系统需要; ⑥在交流接触器上加装电子式保护与控制模块和计算机通讯接口,进而发展成为智能型交流接触器。

　　6 　结　语

　　由于成本数倍于原来交流接触器,该电器应用的领域受到很大的局限,在一定程度上又影响了智能交流接触器的进一步发展。因此,智能交流接触器在今后的研究中,既要注重理论方面的探讨,又要加强经济性能方面的“降本”,提高智能交流接触器的性价比,这样才能进一步促进智能交流接触器的研究与应用。