1、 本文由圖個鳥貢獻 doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 常州信息職業技術學院 學生畢業設計（畢業論文） 系 專 班 別： 業： 級： 機電工程學院 機電一體化 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 畢業設計（論文）任務書 學 生（簽名） 年 年 年 年 月 月 月 月 日 日 日 日 指 導 教師（簽名） 教研室主任（簽名） 系 主 任（簽名） 交流接觸器的應用研究 I 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 畢業設計（論文） 畢業設計（論文）開題報告 設計（論文題目） 設計（論文題目） 一、選題的背景和意義： 選題背景： 接觸器是一

2、種自動開關控制電器，在低壓配電系統中用于遠距離控制、頻繁操作， 交、直流主電路及大容量控制電路。接觸器具有強大的執行機構，當系統發生故障時能 迅速、可靠地切斷電源，并有欠電壓釋放的功能。它具有動作迅速，操作安全方便，能 遠距離操作等優點，在工農業生產上應用很廣泛，主要用作電動機、小型發電機、電焊 機、電熱設備等電氣設備的主控開關。隨著現代科技的不斷發展，自動化程度的不斷提 高，對低壓配電系統提出了更加嚴格的要求，而作為低壓配電系統中的重要組成部分的 接觸器也有了新發展。 選題意義： 通過三年專業的系統學習,我們基本掌握了有關電氣的理論知識,選擇交流接觸器作 為課題可以讓我綜合運用以前所學知識,

3、使書本知識轉化為實際運用,更有利于對交流接 觸器的掌握和實際運用.將課堂知識運用與生產實踐。 交流接觸器的應用研究是融合多種知識的綜合實踐活動，在完成該課題的過程中能 進一步熟悉電氣元件在工農業生產生活中的應用， 對于將來上崗實習有很大的幫助作用。 交流接觸器的應用研究 二、課題研究的主要內容： 1了解農業生產、工業自動化控制、國防以及日常生活之中交流接觸器的使用； 2交流接觸器的相關概念以及行業標準； 3交流接觸器的結構與參數； 4交流接觸器的工作原理； 5交流接觸器的使用類別及典型負載； 6交流接觸器的應用及其發展。 三、主要研究（設計）方法論述： ： 1進行市場調查，了解目前產品的情況；

4、 2.查找相關資料掌握課題要點； 3在指導老師的指導下修改完善。 交流接觸器的應用研究 II 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 四、設計（論文）進度安排： 時 間 工 作 內 容 8.018.02 8.038.05 8.068.08 8.088.13 8.148.16 8.178.20 8.218.22 8.238.24 8.258.28 8.298.30 市場調研、收集資料、 選擇設計課題 初步確定論文內容，完成開題報告 了解交流接觸器的相關知識 熟悉交流接觸器的基本工作原理 掌握交流接觸器的應用資料和發展方向 撰寫并完成設計報告初稿 初稿審閱、修改 整理、完成論文 定稿、打印 準

5、備論文答辯 五、指導教師意見： 指導教師簽名： 年 月 日 六、系部意見： 系主任簽名： 年 月 日 交流接觸器的應用研究 III 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 目 第1章 錄 摘要 1 緒論 2 1.1 概述 2 1.2 課題的研究現狀 4 第2章 交流接觸器的應用 5 2.1 交流接觸器的分類 5 2.2 交流接觸器的基本參數 5 2.3 接觸器的使用類別 6 2.4 接觸器的典型負載 6 第3章 交流接觸器的發展趨勢 8 3.1 傳統交流接觸器的發展 8 3.2 智能交流接觸器的發展 13 3.3 交流接觸器的節電技術 14 結束語 14 致謝 15 參考文獻： 15 交流

6、接觸器的應用研究 IV 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 交流接觸器的應用研究 摘要：交流接觸器是鐵路機車與車輛供電系統中廣泛應用的電器元件，其可靠 性及壽命直接影響整個系統的可靠性和壽命。電磁式交流接觸器在開斷過程中 存在電弧磨損，且功率越大電弧磨損越嚴重，是造成交流電磁式接觸器可靠性 差、電壽命短的關鍵因素。為了消除或減小電弧的影響，本文設計了混合式交 流接觸器，即采用電子開關和機械觸頭并聯，由數模混合邏輯電路控制，使機 械觸頭通斷瞬間，由電子開關承擔負荷，穩態時由機械觸頭承擔負荷，從而實 現無電弧通斷。 關鍵詞：接觸器；混合式接觸器；電力電子器件；一體化設計 Applied r

7、esearch of the alternating current contactor Abstract:The AC contactor is a kind of electrical controller that is widely applied in railway locomotive.Its reliability and life-span directly affects the whole system's reliability and life-span.Electrical arc is generated when mechanical contactor

8、 is operated.The electrical abrasion cann't be avoided,however,the higher power is,the more electrical abrasion is generated.This is a primary factor that affects the life-span of high-power switch.To slake or weaken the effect of arc,the hybrid contactor is researched in this paper.The power el

9、ectronic device and mechanical contactor are connected in parallel in hybrid contactor.It is controlled by logical circuit.While the mechanical contactor turns off,the electrical switch is loaded.And mechanical is loaded in stabilization.The hybrid contactor has a lot of advantage such as no arc,hig

10、h reliability,pollution- free,explosion protection. Keywords:Contact device; Mixed style contact device; Electric power electronic device; Integrated design 交流接觸器的應用研究 1 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 第 1 章 緒論 1.1 概述 隨著國民經濟的發展，對電能的需求和依賴不斷增大。因此承擔電能傳輸 和分配、用電設備保護與控制任務的低壓電器顯得更為重要。世界各國都十分 重視低壓電器的發展，為此每年投入大量的資金進行研

11、究和開發。 由于低壓電器在運行時存在著電、磁、光、熱、力、機械等多種能量轉換， 這些轉換規律大多是非線性的，許多現象又是一種瞬態過程，使低壓電器的理 論分析、產品設計、性能檢驗變得極為復雜。在分析與設計低壓電器產品時， 除采用低壓電器傳統理論:電接觸理論、電弧理論、發熱與電動力理論、電磁機 構理論等進行必要的理論推導、分析計算之外，還使用了大量的經驗數據。即 便這樣，有時設計計算數據與產品實際性能仍然存在較大差異，需要反復修改 和試驗，導致開發周期長、資金投入大，要設計出性能優良、價格合理的低壓 電器產品十分困難。 為了適應電網容量的不斷增大及控制要求的不斷提高，低壓配電與控制系 統日益復雜化

12、，對低壓電器產品的性能與結構提出了更高的要求。同時，隨著 科學技術的進步，新技術、新材料、新工藝的不斷出現，給低壓電器的發展提 供了良好的發展空間。 1.2 課題的研究現狀 接觸器是一種適用于遠距離操作的自動控制電器，它適合頻繁地接通和斷 開交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對象是電機，也可以用于其它 電力負載，如變頻器、電熱器、電焊機、電容器和照明等，是現代工業、農業、 交通運輸、石油化工、冶金、建筑等國民經濟各個領域中需求量最大額低壓電 器產品，在任何一個發展和發達的國家中都不例外。我國年需求量大約為 1 億 臺套，產值約 100 億元。隨著我國現代化步伐、西部大開發和振興東北進程的

13、 加快，這一需求將會更大，市場將會更加廣闊，同時對接觸器性能的要求也會 更高。 接觸器按主回路通斷的電流，可分為直流接觸器和交流接觸器。接觸器的 觸頭系統可以用電磁鐵、壓縮空氣或液體壓力等來驅動，因而分為電磁接觸器、 氣動接觸器與液壓接觸器等。近年來又出現了由晶閘管組成的無觸點接觸器， 真空接觸器也得到一些特殊場合的應用。應用最廣泛的是電磁式機械觸點接觸 器，它的優點是結構簡單，易于控制，造價便宜，切換容量較大，是最常用的 低壓控制電器。但是傳統的電磁接觸器，觸頭電弧燒損是不可避免的，從而影 響其電氣壽命及使用時的可靠性。隨著電力電子技術、計算機技術、現代控制 交流接觸器的應用研究 2 常州信

14、息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 1 一滅弧罩 2 一觸點壓力彈簧片 3 一主觸點 4 一反作用彈簧 5 一線圈 6 一短路環 7 一靜鐵心 8 一彈簧 9 一動鐵心 10 一輔助常開觸點 11 一輔助常閉觸點 交流接觸器的應用研究 3 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 （1）電磁機構 （2）觸點系統 電磁機構由線圈、動鐵心(銜鐵)和靜鐵心組成，其作用是 包括主觸點和輔助觸點。主觸點用于通斷主電路，通常為 交流接觸器的應用研究 4 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 第2章 2.1 交流接觸器的分類 交流接觸器的應用 交流接觸器的種類很多，其分類方法也不盡相同。按照一般的

15、分類方法， 大致有以下幾種。 按主觸點極數分 可分為單極、雙極、三極、四極和五極接觸器。單極 接觸器主要用于單相負荷，如照明負荷、焊機等，在電動機能耗制動中也可采 用；雙極接觸器用于繞線式異步電機的轉子回路中，起動時用于短接起動繞組； 三極接觸器用于三相負荷，例如在電動機的控制及其它場合，使用最為廣泛； 四極接觸器主要用于三相四線制的照明線路， 也可用來控制雙回路電動機負載； 五極交流接觸器用來組成自耦補償起動器或控制雙籠型電動機，以變換繞組接 法。 按滅弧介質分 可分為空氣式接觸器、真空式接觸器等。依靠空氣絕緣 的接觸器用于一般負載，而采用真空絕緣的接觸器常用在煤礦、石油、化工企 業及電壓在

16、 660V 和 1140V 等一些特殊的場合。 按有無觸點分 可分為有觸點接觸器和無觸點接觸器。常見的接觸器多 為有觸點接觸器，而無觸點接觸器屬于電子技術應用的產物，一般采用晶閘管 作為回路的通斷元件。由于可控硅導通時所需的觸發電壓很小，而且回路通斷 時無火花產生，因而可用于高操作頻率的設備和易燃、易爆、無噪聲的場合。 2.2 交流接觸器的基本參數 （1）額定電壓 指主觸點額定工作電壓，應等于負載的額定電壓。一只接 觸器常規定幾個額定電壓，同時列出相應的額定電流或控制功率。通常，最大 工作電壓即為額定電壓。常用的額定電壓值為 220V、380V、660V 等。 （2）額定電流 接觸器觸點在額定

17、工作條件下的電流值。380V 三相電動 機控制電路中，額定工作電流可近似等于控制功率的兩倍。常用額定電流等級 為 5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。 （3） 通斷能力 可分為最大接通電流和最大分斷電流。 最大接通電流是指 觸點閉合時不會造成觸點熔焊時的最大電流值；最大分斷電流是指觸點斷開時 能可靠滅弧的最大電流。一般通斷能力是額定電流的 510 倍。當然，這一數 值與開斷電路的電壓等級有關，電壓越高，通斷能力越小。 （4）動作值 可分為吸合電壓和釋放電壓。吸合電壓是指接觸器吸合前， 緩慢增加吸合線圈兩端的電壓，接觸器可以吸合時的最小電壓。釋

18、放電壓是指 接觸器吸合后，緩慢降低吸合線圈的電壓，接觸器釋放時的最大電壓。一般規 釋放電壓不高于線圈額定電壓的 70% 定， 吸合電壓不低于線圈額定電壓的 85， 交流接觸器的應用研究 5 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 （5）吸引線圈額定電壓 接觸器正常工作時，吸引線圈上所加的電壓值。一般 該電壓數值以及線圈的匝數、線徑等數據均標于線包上，而不是標于接觸器外 殼銘牌上，使用時應加以注意。 （6）操作頻率 接觸器在吸合瞬間，吸引線圈需消耗比額定電流大 57 倍的電流，如果操作頻率過高，則會使線圈嚴重發熱，直接影響接觸器的正常 使用。為此，規定了接觸器的允許操作頻率，一般為每小時允許

19、操作次數的最 大值。 （7）壽命 包括電壽命和機械壽命。目前接觸器的機械壽命已達一千萬次 以上，電氣壽命約是機械壽命的 5%20 2.3 接觸器的使用類別 交流接觸器的使用類別見表 2-1 表 2-1 交流接觸器的使用類別 使用類別代 號 AC-1 AC-2 AC-3 AC-4 AC-5a AC-5b AC-6a AC-6b AC-7a AC-7b AC-8a AC-8b 無感或微感負載、電阻爐 繞線式感應電動機的起動、分斷 籠型感應電動機的起動、運轉中分斷 籠型感應電動機的起動、反接制動或反向運轉、點動 放電燈的通斷 白熾燈的通斷 變壓器的通斷 電容器組的通斷 家用電器和類似用途的低感負載

20、家用的電動機負載 具有手動復位過載脫扣器的密封制冷壓縮機中的電動機 具有自動復位過載脫扣器的密封制冷壓縮機中的電動機 典型用途舉例 2.4 接觸器的典型負載 不同的用電設備其負載性質和通斷過程的電流變化相差很大，因此對接觸 器的要求也有所不同，常用的負載有以下數種： （1） 電熱元件負載 對電熱元件負載中用的線繞電阻元件，其接通電流可達額定電流的 1.4 倍， 例如用于室內供暖，電烘箱及電熱空調等設備。若考慮網絡電壓升高 10，則 電阻元件的工作電流也將相應增大。因此，在選擇接觸器的額定工作電流時， 應予以考慮。這類負載被劃分在 AC1 使用類別中。 交流接觸器的應用研究 6 常州信息職業技術

21、學院 畢業設計（論文）報告 （2） 照明裝置 當接通照明裝置中的白熾燈負載時，有較大的沖擊電流產生，約為額定電 流的 15 倍，若考慮到容許電壓升高 10，電流也將相應增加，其使用類別被劃 分在 AC5b 中。 其它不同的照明燈，其接通時的沖擊電流值和起動時間不同，負載功率因 數也不等于 1。它們被劃分在 AC-5a 中。 （3） 低壓變壓器負載 當接通低壓變壓器時，會出現一個持續時間甚短的峰值電流，可達變壓器 額定電流的 1520 倍，它與變壓器的繞組布置及鐵心特性有關。例如，用于電 焊機上的變壓器，操作是在變壓器的次級側通過電焊條將電路短路來接能電源 的，電焊機使用時頻繁地產生突發性的強電

22、流，從而使變壓器初級側的開關裝 置承受很大的應力。在此情況下，必須知道變壓器輸出額定工作電流、電焊條 短接時的短路電流以及焊接頻率等參數和操作條件， 其使用類別劃分在 AC6a 中。 （4）電容器負載 接通電容器時產生瞬態充電過程，充電電流可達很高的數值，同時伴隨著 頻率可從幾百到幾千赫的振蕩，因此，它對開關電器提出了嚴峻的要求。接通 電容器對電流的振幅和頻率，由電路的電網電壓、電容器的容量及電路中的電 抗值所決定，并與此饋電變壓器和連接導線的截面、長度有關。 為了較經濟地切換電容器，并防止在不利的工作條件下使開關電器的觸頭 發生接通熔焊，一般可在電容器及支路中串入附加電感或電阻以限制電流，并

23、 減小接通電路時對電網的影響。此類使用類別劃分在 AC6b 中。 （5） 電動機負載 低壓電動機是最常用的負載之一。交流電動機常用的有繞線式電動機和鼠 籠式感應電動機。 繞線式電動機起動時，在轉子電路中接入電阻以限制起動電流。但不同的 負載起動時間不同，負載越重起動時間越長。用于繞線式電動機切換的接觸器 屬于 AC2 使用類別。 鼠籠式電動機一般采用直接起動，起動電流沖擊衰減后隨后流過的是穩態 電流 Ie，一般的鼠籠式電動機起動電流（有效值）IA 為 48 倍的電動機額定 電流 IN。 電動機的空載電流 IO （0.950.2） 正常負載下的起動時間 tA<10 Ie， 秒，重載起動時

24、tA 可大于 10 秒。用于切換鼠籠式電動機正常起動和在運轉中 分斷的接觸器屬于 AC3 使用類別。 交流接觸器的應用研究 7 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 第3章 交流接觸器的發展趨勢 3.1 傳統交流接觸器的發展 傳統小容量交流接觸器以其體積小巧、結構簡單等特點在特殊的使用場合 下有著不可取代的優勢。傳統的交流接觸器也在新技術、新材料、新工藝不斷 出現的情況下不斷地更新換代，目前傳交流接觸器正向以下幾方面發展：模 塊化。模塊化使得整個電器制造業的過程都大為簡便，新一代傳統小容量接觸 器就是其中很好的范例，通過不同模塊的積木式組合，在接觸器主體的上下左 右側均可按需要加裝機械聯

25、鎖、延時元件、輔助觸頭和瞬態過電壓抑制等模塊， 來增加交流接觸器的附加功能。模數化。模數化使得接觸器的外形尺寸規范 化，便于安裝和組合，例如不同額定值，不同類型的產品均可安裝在統一的安 裝導軌上。小型化。小型化有兩種含義：一方面是指交流接觸器本身的尺寸 要小，另一方面是指減小噴弧距離或實現無弧以縮小安裝交流接觸器的開關柜 尺寸。零部件通用化。同類零部件的規格、尺寸、效能的歸并統一，實現零 部件的通用化，可以簡化設計和工藝，縮短生產周期，節約人力物力，降低成 本和減少庫存。 3.2 智能交流接觸器的發展 隨著國民經濟的發展，對電能的需求和依賴不斷增大。因此承擔電能傳輸 和分配、用電設備保護與控制

26、任務的低壓電器顯得更為重要。世界各國都十分 重視低壓電器的發展，為此每年投入大量的資金進行研究和開發。 由于低壓電器在運行時存在著電、磁、光、熱、力、機械等多種能量轉換， 這些轉換規律大多是非線性的，許多現象又是一種瞬態過程，使低壓電器的理 論分析、產品設計、性能檢驗變得極為復雜。在分析與設計低壓電器產品時， 除采用低壓電器傳統理論:電接觸理論、電弧理論、發熱與電動力理論、電磁機 構理論等進行必要的理論推導、分析計算之外，還使用了大量的經驗數據。即 便這樣，有時設計計算數據與產品實際性能仍然存在較大差異，需要反復修改 和試驗，導致開發周期長、資金投入大，要設計出性能優良、價格合理的低壓 電器產

27、品十分困難。 為了適應電網容量的不斷增大及控制要求的不斷提高，低壓配電與控制系 統日益復雜化，對低壓電器產品的性能與結構提出了更高的要求。同時，隨著 科學技術的進步，新技術、新材料、新工藝的不斷出現，給低壓電器的發展提 供了良好的發展空間。 傳統的開關電器無法滿足現代化控制與配電系統的需求，限制了現代化控 制與配電系統的發展。隨著電力系統自動化程度的不斷提高，對開關電器提出 交流接觸器的應用研究 8 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 了高性能、高可靠性、小型化、多功能、組合化、模塊化、智能化的要求。 電器智能化技術幾乎是與微機技術(特別是單片微機控制技術)、微電子技 術、計算機網絡和

28、數字通信技術同步發展的。早在 20 世紀 70 年代末和 80 年代 初，從世界上第一片 8 位單片機問世起，西歐、日本和美國就開始研究通過超 大規模集成電路技術，把單片機及其所需外圍電路芯片制成可與電動機供電電 器相結合的。 專用集成電路 IC (Integrated Circuit)芯片， 替代體積龐大的繼電器控制電路， 完成電動機起動、控制和多種保護功能。日本和美國在 20 世紀 80 年代中期將 這種產品成功推向市場，開發出第一代智能電器產品單片機化電動機多功能 保 護 裝 置 (Single-chip Microcontroller Based Multi-function Prot

29、ector for Motors ) 。 智能電器發展初期， 對智能電器的定義曾有過一個很不確切的認識， “微 即 機控制+開關電器”就是智能電器。從大多數智能電器元件和成套設備的硬件結 構看，它們確實主要包含這兩部分。把這類產品稱為智能電器的實質是因為微 機控制和現場各類參量的數字處理技術的應用，使這類產品具有了自動識別有 無故障及故障類別的能力，并能根據現場情況控制開關電器的操作機構進行不 同的操作，達到提高開關性能的目的。盡管目前還沒有一個統一的關于智能電 器的明確的定義，但是，從其具有的基本特征來看智能電器元件和智能化開關 設備可分別定義如下： 智能電器元件是采用微機控制技術、現代傳感

30、技術、模擬量數字技術及計 算機數字通信技術，具有自動監測和識別運行環境或故障類型及操作命令類型 的功能， 能根據故障和操作命令類別來控制電器元件操作機構動作的電器元件。 這一定義給出了智能電器元件最基本的特征。 智能開關設備由一次開關元件和智能監控單元組成。智能監控單元不僅可 以替代原有開關設備二次系統的測量、保護和控制功能，還應該能夠記錄各種 并通過數字通信網絡向系統 運行狀態的歷史數據、 各種數據的現場(當地)顯示， 控制中心傳遞各類現場數據，接受系統控制中心的遠方操作與管理。此外，開 關設備的一次開關電器為智能電器元件時，也可以由控制中心直接進行遠方的 智能控制。 對于低壓配電系統和電動

31、機控制系統中的電器設備通常必須具備以下主要 功能:過載保護、短路保護、控制、隔離、緊急狀態下急停。這些功能通常是山 分離元器件組合完成的。由于不同類型產品水平、制造工藝、選用等原因，造 成系統工作可靠性差、保護性能配合不合理、經濟指標低。將智能控制技術引 入低壓電器之后，可以提高電器產品的工作可靠性、協調各控制與保護環節之 間的配合、節約資源、優化系統，形成新一代集成化電器產品一一 CPS (Control 交流接觸器的應用研究 9 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 and Protective Switching Devices)。 CPS 具有接觸器、起動器、斷路器、隔離器的主要

32、功能，可以有遠距離自 動控制與現場控制兩種工作方式。60 年代初期，法國 MG 公司在轉動式接觸器 上安裝了電磁式瞬時脫扣器和熱雙金屬片式延時過載脫扣器，構成“Stangard” 系列高分斷能力接觸器。 這是最早的高分斷能力接觸器。 其額定電流為 4050A， 額定電壓為 380V。70 年代初期，日本戶上公司生產出直動式“組合型”結構的 UNK 系列交流接觸器，它把塑殼斷路器與接觸器組合起來，具有較高的分斷能 力。這種產品的額定電壓為 440V (550V)，額定電流為 25125A，操作頻率為 1200 次/h，機械壽命為 500 萬次，電壽命 50 萬次。這兩種產品被認為是 CPS 產品

33、的雛形。由于受到當時工業發展水平和技術水平的限制，CPS 產品的發展 受到制約。 八十年代初期，法國 TE 公司于 1983 年將其“ntegral 32”接觸器一斷路器 產品投入市場，使 CPS 的發展跨入了一個新階段。進入九十年代以后，低壓配 電系統和電動機控制中心已經形成了智能化監控、保護與信息網絡系統，它主 要由以下幾個部分組成:： (1)智能化開關設備，包括帶智能化脫扣器的斷路器、智能化的接觸器與智 能化電動機保護器。 (2)監控器，在網絡系統中起參數測量、顯示及某種保護功能，替代傳統的 指令電器、信號電器與測量儀表。 (3)中央計算機和可編程序控制器(PLC)。 (4)網絡元件，用

34、于形成通信網絡，主要有現場總線、操作器與傳感器接口、 地址編碼器及尋址單元等。 智能化的斷路器、智能化的電動機保護器、智能化的接觸器是低壓開關柜 和電動機控制中心實現智能化的主要電器元件。 智能斷路器就是將智能型監控器的功能與斷路器集成在一起，其主要是實 現了脫扣器的智能化。由此斷路器的保護功能大大加強:不僅方便地集電流三段 保護、斷相、反相、過壓、欠壓、不平衡保護、逆功率保護、接地保護于一身， 可做到一種保護功能多種動作特性，而且可顯示電壓、電流、頻率、有功功率、 無功功率、功率因數等系統運行參數，具有準確、可靠的系統協調保護的功能。 目前，在供電系統中大量使用軟起動器、變頻器、電力電子調速

35、裝置、不間斷 電源等裝置，使電網和配電系統中出現了大量的高次諧波，而模擬式電子脫扣 器一般只反映故障電流的峰值，造成斷路器在高次諧波的影響下發生誤動作。 帶微處理器的智能化斷路器反映的是負載電流的真實有效值，可避免高次諧波 的影響。 與傳統的雙金屬片熱繼電器相比，微電子控制的智能式熱繼電器具有一系 交流接觸器的應用研究 10 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 列優點:可準確地保護電動機過載、斷相、三相不平衡、反相、低電流、接地、 失壓、欠壓等故障，并可數字顯示故障類型，保護不同起動條件與工作條件的 電動機，動作特性可靠。 但是，成熟的智能交流接觸器產品至今未見報道，因此，研究和開發智

36、能 化高性能交流接觸器是一件非常重要的工作。 智能交流接觸器內置的專用微處理器通過對三相主回路、線圈控制回路的 電壓、電流信號的采集、處理，動態優化了接觸器的吸合、保持及分斷等操作 過程，實現了無弧、少弧分斷控制，同時兼容了電動機保護器對電動機工作狀 態的監控及常規接觸器與熱繼電器組合而產生的過載和斷相保護功能。目前中 大容量的交流接觸器已普遍采用電子和智能控制，特別是帶反饋系統的智能交 流接觸器大幅提高了電壽命及其他性能。此外，電接觸理論近期提出的觸頭零 電弧侵蝕的新機理，也為接觸器的智能分斷提供了新的理論依據。單一智能化 低壓電器產品還不能充分發揮智能化的優勢，只有將其與計算機聯網才能將其

37、 特點全部發揮出來，然而以往的通信方式由于結構復雜、安裝維護麻煩難以在 電器領域中得到推廣，而現場總線技術的出現正好解決了該問題。它通過一根 總線以串行方式將現場設備與上位機連起來，使系統的結構大為簡化，同時也 在很大程度上降低了系統安裝、調試及維護的成本。多臺智能接觸器組成接觸 器陣列，與一臺或多臺現場監控計算機連接成局域網，并可通過 Internet 與遠程 計算機連接。以現場監控計算機為服務器，遠程監控計算機作為客戶機通過 Modem 登錄現場網絡，實現對現場智能接觸器的管理。而智能接觸器自身應具 備支持瀏覽器監控程序界面、自診斷、報警及數據傳輸的功能。目前，實現低 壓電器雙向通信將成為

38、第四代低壓電器的主要技術特征，隨著現場總線技術應 用于新型智能交流接觸器中，使之能夠簡單地通過一根總線以串行方式與主機 相連，通信能力和可靠性都得到了很大的提高，同時為簡化系統結構，節約硬 件設備，連接電纜，各種安裝附件創造了條件，因此具有較大的發展空間，新 一代可通信交流接觸器將成為智能交流接觸器的主要發展方向。 交流接觸器的吸合過程是一個動態過程,其動、靜觸點的吸合速度與線圈電 壓、電源合閘相角之間的關系變化復雜。因此在整個線圈工作范圍內和所有合 閘相角下，很難保證吸合過程中，吸力與反力特性達到最佳動態配合，在這種 情況下，動、靜鐵心閉合時會發生碰撞，引起觸點的二次振動。二次振動不僅 加速

39、了觸點磨損，而且可能產生觸點熔焊，嚴重影響接觸器工作可靠性和電壽 命。如將傳統的交流接觸器與晶閘管開關電路組合而成混合式交流接觸器，這 種開關電路接通與分斷的轉換由晶閘管來執行，而接通狀態的保持仍由接觸器 來承擔，因而具有無弧、動作時間快、操作頻率高、電氣壽命長和無噪聲等一 系列優點。但同時也有過載、過壓能力低，主回路壓降身耗大，必須附加散熱 交流接觸器的應用研究 11 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告 交流接觸器的應用研究 12 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告5 型(Un380V,In5A)交流接觸器組合,進行了大量的實驗,基本情 況如下： （1）吸合及分斷過程：接觸器

40、線圈的額定工作電壓為 380V。只要加在 線圈上的電壓大于或等于 Un*85(323V)的情況下，吸合一次完成。在不產生 一、二次彈跳的情況下，吸合電流為 0.109A,而吸持電流為 0.019A,(CJ10-10 型 交流接觸器其線圈消耗功率起動為 35VA，吸持為 6VA)。當電源電壓降到 Un*70(266V)以下或者電網電壓不平衡度超過 30時，觸點自動斷開，單片 機處于采樣、待機狀態。把不同型號的接觸器在不同電壓下的最佳吸合相角和 吸合時間制成表格，單片機以查表的方式進行控制，可以使接觸器工作在最佳 狀態下。分斷過程結論相似。 （2）吸持過程:起動過程結束，線圈就在低電壓、 小電流狀態下工作。單片機在維持這種狀態的同時，對吸合電壓及電網電壓進 行監視，一旦有短路、缺相、電網電壓低于 266V，控制回路立即按過零要求進 入分斷子程序進行失電分斷，從而保護設備的安全. 3.3 交流接觸器的節電技術 交流接觸器的節電是指采用各種節電技術來降低其操作點此系統吸持時所 消耗的有功功率和無功功率。 交流接觸器的應用研究 13 常州信息職業技術學院 畢業設計（論文）報告“額定電流 100 安以上的節流 接觸器應采用