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2 合闸过程方案分析
交流接触器吸合过程是个很复杂的动态过程[2],普通交流接触器采用交流励磁,很容易造成交流接触器出现铁芯碰撞和触头弹跳问题,而铁芯碰撞是影响交流接触器机械寿命的重要因素,触头弹跳又是影响交流接触器电寿命的重要影响因素。
分段直流激磁可很好控制激磁能量以便控制动铁心吸合速度,减少触头弹跳几率;同时,接触器稳定闭合之后采用直流小电压便可维持运行,从而大大降低了接触器运行功耗。分段直流激磁控制原理如图2所示。
图2 分段激磁原理图
图2中,t1为合闸初相角(合闸时刻),弧度;t2为第一次激磁回路作用时间,弧度;t3为停止激磁时间段,弧度;t4为第二次激磁回路作用时间,弧度。关断强激磁控制回路后,重新停止激磁信号,使交流接触器铁心在惯性作用下缓慢吸合,最终实现交流接触器吸合过程所谓的“软着陆”,这种激磁控制方案可最大限度减小铁芯碰撞速度,进而减少或消除触头的二次弹跳问题。
3 分闸过程方案分析
零电流分断控制技术即微电弧能量分断控制技术[3],目标是使接触器分断过程尽可能避免电弧产生。交流电弧具有电流过零特性及“零休”现象。零电流分断技术便利用交流电弧此特性,使交流接触器在电流过零前的小段时间分断,从而将交流电弧消灭在最初阶段。零电流分断控制技术是对时间控制精度要求非常高的分断控制方法,在交流接触器分断过程起到改进作用,该控制技术同样存在缺陷。
由于零电流分断控制技术存在缺陷,提出了无触点分断控制技术,主要做法为在每相主触头两端并联1个双向可控硅,使得分断瞬间可由双向可控硅实现分流操作,达到无弧分闸的目的,如图3所示。相对于零电流分断控制技术,无触点分断控制技术可从根本上杜绝电弧产生,实现真正无弧化。无触点分断控制技术对外围硬件要求不是很高,降低了操作难度。双向可控硅只是在分断过程中导通几毫秒,所以降低了浪涌电流的冲击影响。
图3 无触点无弧分断控制原理图
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