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为什么最近几年锁扣式节能型交流接触器应用非常少?

智能设备 2024-03-08

交流接触器的节能技术

交流接触器广泛应用于低压电路中,是一种使用安全、控制方便、量大而面广的工业必需品。我国现在普遍使用的额定电流在63A及以上的大、中容量交流接触器应以上亿台计,其操作电磁系统在吸持时消耗的有功功率在10W~100W之间;消耗的无功功率则在数十乏尔至数百乏尔之间。所耗有功功率的分配大致为:铁芯65%~75%、短路环25%~30%、线圈3%~5%。对于我国这样一个正处于工业化、城市化进程加快的交流接触器使用大国,且能源需求日趋紧张,节约电力资源已成为当务之急。
如对上述交流接触器的操作电磁系统采用相应的节电技术,将其操作电磁系统由原设计的交流吸持改为直流吸持,可以节省铁芯和短路环中绝大部分的损耗功率,从而取得较高的节电效率(一般有功节电率>90%以上)。不仅如此,通过改造还可降低或消除噪音,降低线圈温升并延长接触器的使用寿命。 为了适应能源结构调整需要,我国在原有GB 8871-----1998《交流接触器节电及其应用技术条件》基础上,对标准重新进行了修订,并颁布GB 8871---2001《交流接触器节电器》。在新标准中,对噪声及噪声试验、节电率及节电率的测量、电磁兼容EMC及试验条款都列入强制执行条款,这无疑对交流接触器节能技术的研究推广起到积极作用。传统型与节电型接触器对比情况如表1所示。
表1传统型与节电型接触器对比  传统型交流接触器 节电型交流接触器 工作方式 通电吸合、带电保持、断电释放 瞬时通电吸合、脉动保护、断电释放 设计
结构 铁芯和短路环中的磁滞损耗占能耗90%以上,噪音大、功率因数低、线圈温升高,降低了接触器线圈的使用寿命。 采用线圈和元件组合结构,改变其交流运行方式为直流吸合,直流保持运行方式,节能平均达85%以上。噪音低(<25dB)、功率因数高(COSφ=1)、线圈温升低,使用寿命提高。 吸合
吸持
电压 接触器能够在85% ~110%US的额定电压值吸合;在20%~75%US的额定电压值释放。 动作电压值可调整,改变脉冲直流电路其脉冲宽度,或者调整吸合、吸持线圈阻抗,就可调节高吸动电压值和低吸持电压值,使之调整为所配交流接触器操作电磁系统要求最佳值。 延时
功能 接触器本身常闭辅助触点来完成自动转换延时。缺点占用接触器本身常闭辅助触点。 可应用电子延时转换电路,使由高吸动电压自动转换至低吸持电压,可与所配用交流接触器固有闭合时间相适应。不需要使用交流接触器常闭辅助触点,最主要的是可大大提高交流接触器闭合操作的可靠性。 保护
功能 缺相不吸合,只局限工作相出现缺相状态下 通过电子技术应用使得节电电路中很方便地增加主电路保护功能:如欠压、过压、相序保护以及漏电保护等功能,极大拓展节能接触器的应用。 节能
方面 不节能。而且因为接触器线圈的温升导致接触器使用寿命的下降,增加企业运行成本。 采用低损耗控制电路,直流供电方式将无功损耗变为有功输出,使节能达95%以上,节省大量电力资源,也为用户带来可观的经济效益;采用节电技术,使原接触器使用寿命增加2倍,为企业节省使用接触器的成本。 交流接触器节能方案主要取决于其工作原理及相应的结构工艺。交流接触器内产生电磁吸力Fat由恒定分量F0和交变分量F~组成。其中:
恒定分量: F0 = Fatm / 2 ( Fatm =107 B2 MS /8π )
交变分量: F~ =F0 cos 2ωt 。
在工作中,由于衔铁始终受到反力弹簧、触头弹簧等反作用力 Fr 的作用,电磁吸力平均值 Fat > Fr ;当 Fat < Fr 时衔铁开始释放,Fat > Fr 衔铁又呈吸合状态,如此周而复始,衔铁产生振动并发出噪音。此时铁芯在交变磁化产生的磁滞损耗和涡流损耗会引起铁芯发热(叠加的硅钢片可以起到减少涡流损耗作用)。为降低工作噪音通常在小容量的电磁系统磁轭端部开一小槽嵌入相应的短路环,其作用就是把通过铁芯磁通分为两部分,即不穿过短路环的磁通Φ1和穿过短路环的磁通Φ2 ,且Φ2滞后Φ1 ,使合成吸力始终大于反作用力,从而降低了振动噪音,但也增加了相应铜损。
交流接触器的功率主要由吸持功耗和吸合功耗两部分,虽然线圈在吸合起动瞬间功耗较大,但时间很短(几十 ms );工作时间一直处于吸持保持状态(此时能量损耗主要集中在吸持状态铁损上)。正因如此如能降低交流接触器工作中的吸持功耗就可以达到节能目的,根据此原理,目前节能接触器大致分类如下:
1.节电器
节电器分为:电容式、变压器式、占空比(改变)式。交流接触器与相应节电器配套使用,使接触器在直流状态吸持运行,从而达到节能目的。节电器因交流接触器电磁线圈电磁能以及节电器内部器件限制,一般适用于额定电流60~600A交流接触器,低于60A的交流接触器因其电磁线圈所贮有电磁能在直流运行时不能维持其吸合;大于600A的交流接触器产生的电磁能极易使节电器内部器件损坏。
2.节电线圈
接触器线圈中通过交流电后,会产生相应感抗,感抗的大小影响线圈中电流的大小,交流电磁铁中线圈的感抗,在铁芯未闭合时感抗很小,会通过很大的电流,这也是造成线圈在吸合时功率为最大的原因所在。当交流接触器由吸合转为吸持时,由于处于长期工作状态再加之线圈功耗大,温升也随之上升。通常交流接触器长时间工作可以产生50℃~60℃度高温,夏季时再加上30℃~40℃度环境温度,线圈温度上升更快。线圈长期处于高温工作中,将加快老化甚至烧毁,交流接触器的使用寿命也会缩短。
根据交流接触器线圈功耗大温升快的特点,通过降低功耗和温升以达到节能目的。按内部结构,节电线圈分为:双绕组式、限流电阻式、双绕组自转换式和定位转换式。节电线圈的工作原理通常将在其线圈上采用脉动直流吸持运行方案:吸合绕组一般线径较大,匝数较少,因而阻抗较低,产生的吸合电流大;吸持绕组一般线径较小,匝数较多,阻抗大,故而吸持电流小。增加相应整流器件及压敏电阻和薄膜电容,使交流接触器通电工作处于直流状态,较大的起动电流保证电磁系统的可靠吸合,较小的吸持电流降低了吸持功耗,从而降低了电磁系统的电损耗和线圈温升。 根据交流接触器的结构,增加如节电器、节电线圈、机械锁扣装置,电磁系统改为剩磁(永磁)吸持式等方式,可起到节能效果。传统接触器与节电后节能对比如表2所示。
以传统CJ10、CJ12、CJ20交流接触器为例,对节能前后的耗能数据对比,反映其节能效果。
以CJ20/400A/3计算一年节能情况:接触器节能前正常工作吸持功率为180W,电费单价按平均电费按1元/ Kwh计,工作时间为12h/天:
节能前总耗电:0.18Kw×12h×365 = 788 Kwh
节能后总耗电:0.006Kw×12h×365 = 26 Kwh
节能(年节电量):788Kwh - 26Kwh = 762Kwh
节电费用:762Kwh×1元/Kwh = 762元
目前我国节电型交流接触器已经有一定的市场,但还不够普及,传统型交流接触器目前在用户使用上占主导地位。主要原因是节电型接触器价格较贵,用户在一次性投入上还不能接受,有待于国家在节能型接触器的推广上加大政策力度,促进节能型接触器的广泛应用。

交流接触器有何用途,主要有哪几部分组成,各起什么作用?

交流接触器的作用是在工业电中利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。

交流接触器的构成:

接触器是由上下两段结构,上段为热固塑料躯壳。上面固定着辅助触头、主触头和灭弧装置;下段为热塑性塑料底座,上面安装电磁系统和缓冲装置。底座有螺钉固定孔,下部还装有用于IEC标准35mm槽轨的锁扣。

1、电磁系统。电磁系统由线圈、“E”形静铁心和衔铁心组成,静铁心头部装有短路环,用于防止交流电流过零时衔铁的振动。

2、触头部分包括三对主触头和四对辅助触头。主触头由三组桥式动触头和上下两侧三对静触头组成,触头材料为银基合金,容量较大,允许通过较大的电流,起接通和断开主电路的作用。

3、灭弧罩。电流40A以上的交流接触器中设有灭弧罩,作用是限制主触头分断时产生的电弧,以避免触头烧结或熔焊。

扩展资料

交流接触器的工作原理

当接触器线圈通电后,线圈电流会产生磁场,产生的磁场使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯,并带动交流接触器点动作,常闭触点断开,常开触点闭合,两者是联动的。当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使触点复原,常开触点断开,常闭触点闭合。

参考资料来源:百度百科—接触器

交流接触器的用途 及用在什么地方 ‘

接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。 ①电磁系统:电磁系统包括电磁线圈和铁心,是接触器的重要组成部分,依靠它带动触点的闭合与断开。 ②触点系统:触点是接触器的执行部分,包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路,控制较大的电流,而辅助触点是在控制回路中,以满足各种控制方式的要求。 ③灭弧系统:灭弧装置用来保证触点断开电路时,产生的电弧可靠的熄灭,减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧,通常接触器都装有灭弧装置,一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩,并配有强磁吹弧回路。 ④其它部分:有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。 工作原理 当接触器电磁线圈不通电

交流接触器起什么作用?

交流接触器一种主触点常开的、三极的、以空气作灭弧介质的电磁式低压控制电器。

一、交流接触器作用

1、交流接触器的作用就是保护电路,能允许很大的电流通过。

2、在电力传动系统中,作为频繁或分断带负荷电路的控制电器。

二、工作原理

当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时动作,主触点闭合,和主触点机械相连的辅助常闭触点断开,辅助常开触点闭合,从而接通电源。

当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,和主触点机械相连的辅助常闭触点闭合,辅助常开触点断开,从而切断电源。



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交流接触器常见故障:

1、主触点电阻过大。这类故障多发生在线路短路以后,主触点部分烧蚀,接触面不平或有氧化金属附着。打开触头盒检查触头烧蚀不严重的情况下可以用锉打磨触头,恢复接触面积清除金属氧化物。尽量不要用砂纸打磨触头,据说砂纸上的金刚砂会残留在触头上影响电气性能。

2、触点熔焊。各种原因造成的主触点或者辅助触点熔焊,解决办法只有更换触点。多数情况下,出现了触点熔焊,接触器内部也会附着很多金属升华后的导电物质,影响介电性能,所以建议直接整体更换接触器。

3、线圈接头脱焊,由于接触器频繁工作,尤其大电流接触器工作震动较大。线圈接头容易脱焊,导致接触器不工作。

参考资料:百度百科-交流接触器

百度百科-接触器

交流接触器的作用是什么?为什么需要交流接触器?

交流接触器的作用:

1、在电工学上,因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制(达800A)电路的装置,所以经常运用于电动机做为控制对象,也可用作控制工厂设备、电热器、工作母机和各样电力机组等电力负载,接触器不仅能接通和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用。

2、接通和断开用电器的电路。

3、接触器控制容量大,适用于频繁操作和远距离控制,是自动控制系统中的重要元件之一。

4、在工业电气中,接触器的型号很多,工作电流在5A-1000A的不等,其用处相当广泛。

需要交流接触器的原因:

1、交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。

主接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。

交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。

2、因为接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器,主要控制对象是电动机,此外也用于其他电力负载,如电热器,电焊机,照明设备,接触器不仅能接通和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用。

3、接触器控制容量大,适用于频繁操作和远距离控制,是自动控制系统中的重要元件之一。

扩展资料:

交流接触器的组成:

1、电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯。

2、触头系统,包括三组主触头和一至两组常开、常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的。

3、灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头。

4、绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。

接触器的工作原理:

1、当接触器线圈通电后,线圈电流会产生磁场,产生的磁场使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯,并带动交流接触器点动作,常闭触点断开,常开触点闭合,两者是联动的。

2、当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使触点复原,常开触点断开,常闭触点闭合。直流接触器的工作原理跟温度开关的原理有点相似。

参考资料来源:百度百科-接触器


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