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电容式交流接触器的直流运行线路

【摘要】:交流接触器使用广泛,用量很大。对于额定电流60A以上的交流接触器,应采用直流运行技术。图2-74电容式交流接触器直流运行线路之一图2-75电容式交流接触器直流运行线路之二2.线路之二线路如图2-75所示。

交流接触器使用广泛,用量很大。对于额定电流60A以上的交流接触器,应采用直流运行(即无声运行)技术。

如CJ12系列交流接触器,操作电磁铁的电耗分配为:短路环电耗占25.3%,铁芯电耗占65%~75%,线圈电耗占3%~5%。改用直流或脉动直流激磁就可以减去短路环和铁芯的电耗,从而大大地降低电磁铁的电耗,并可消除其噪音,同时也可降低线圈的温升,延长其使用寿命。例如,CJ12系列交流接触器改成直流运行(电容式节电器)后,其节电效果见表2-8。

1.线路之一

线路如图2-74所示。

工作原理:按下起动按钮SB1,交流接触器KM接通交流电源而吸合,其常开辅助触点闭合。放松按钮SB1后,SB1的常闭触点将二极管VD接通,VD与KM线圈并联。这时KM仍保持吸合状态,并转入直流运行。电容C串入电路起降压作用。正半波时,电源电压经电容C加到KM线圈上;负半波时,电源电压加在电容C上,这时KM线圈上产生自感电动势,二极管VD为自感电流提供通路,线圈电流的方向不变,即放松按钮SB1后,交流接触器进入直流运行。

表2-8 电容式节电器的节电效果

注电价以0.5元/(kW·h)计算;无功当量k取0.06;每天工作24h,全年工作300d。

图2-74 电容式交流接触器直流运行线路之一

图2-75 电容式交流接触器直流运行线路之二

2.线路之二

线路如图2-75所示。

工作原理:按下起动按钮SB1,交流电流经二极管VD1半波整流、电阻R限流、接触器KM线圈构成回路,KM得电吸合,其常闭触点断开,但常开触点尚未闭合时,电容C已串入电路中,起到降压作用。以后的工作原理与图2-74相同。

注意:图2-75线路,起动时接触器线圈流过很大的起动电流,所以按下按钮SB1的时间不可太长。

3.线路之三

线路如图2-76所示。

工作原理:按下起动按钮SB1,接触器KM得电吸合,其常开辅助触点闭合,中间继电器KA得电吸合,KA的常闭触点断开,切断二极管VD1和电阻R的回路。KA的作用是待KM吸合后,才切断VD1、R回路,以保证起动可靠。改变电阻R的阻值,可调节KM起动时的吸力。R的阻值愈小,KM起动时的吸力愈大。调试时,如发现KM起动时吸不上,可适当减小R的阻值。

4.线路之四

线路如图2-77所示。

工作原理:按下起动按钮SB1,电源第一个正半周时,接触器KM由二极管VD1半波整流电源供电,电阻R起限止KM起动时吸合电流的作用;负半周时,KM由二极管VD2续流,同时电容C经VD2充电。电源第二个正半周时,KM由VD1的半波整流和C的放电电流组成的合成电流供电(约经六个周期),使KM吸合且保持吸合。此时KM常闭触点断开,切断VD1、R回路,线圈正半周由电容C放电电流供给,负半周由VD2续流使线圈始终通有直流。

图2-76 电容式交流接触器直流运行线路之三

图2-77 电容式交流接触器直流运行线路之四

5.图2-74~图2-77线路元件参数选择

(1)起动限流电阻的选择

式中 R——起动限流电阻阻值(Ω);

   PR——起动限流电阻的功率(W);

   Ix——交流接触器KM的吸合电流,即保证接触器正常起动所需的电流(A),一般Ix=10Ib(交流操作时的保持电流Ib,可由产品目录查得);

   U——电源交流电压值(V);

   Ro——接触器线圈电阻与二极管内阻之和(Ω)。

(2)电容器电容量计算

式中 C——电容器电容量(μF);

   Uc——电容器耐压(V);

   I——接触器线圈直流工作电流(A),I=(0.6~0.8)Ib

   k——经验系数,当电源电压为380V时k=1;220V时k=1.73;127V时k=3。

额定电流大的接触器,其电容器电容量取上式中小的系数。

(3)整流二极管参数计算

式中 IVD1、IVD2——二极管VD1和VD2的额定电流(A);

   UVD1、UVD2——二极管VD1和VD2的耐压值(V);

   Ib、U——同前。

配额定电压380V交流接触器的节电器元件参数,见表2-9。

6.交、直流运行主要电气参数比较

以CJ1-600/3交流接触器为例,交、直流运行的主要电气参数比较,见表2-10。

表2-9 配380V 交流接触器的节电器元件参数

表2-10 CJ1-600/3交流接触器交、直流运行电气参数