交流接触器的节能分析

    交流接触器的电磁系统采用交流控制电源,接触器是电磁线圈通电后产生的磁力驱动衔铁使触点闭合而工作的。吸合时衔铁与铁芯密合，分开时衔铁和铁芯有开距空隙。铁芯交变磁化会产生振动和噪声，铁芯交变磁化产生的磁滞损耗和涡流损耗会引起铁芯发热，因此交流操作的交流接触器的衔铁和铁芯用硅钢片冲制后铆装而成以减小铁损，并在极面上安装短路环以防止因交流电磁吸力周期变化而引起的铁芯振动与噪声。交流操作时，交流接触器的损耗包括铁损(铁损是由磁滞和涡流产生，是交变磁化下铁芯中的功率损耗，包括磁滞损耗和涡流损耗)、铜损(电磁线圈的电阻损耗)和短路环损耗。交流接触器的总损耗中，铁损占65%~75%，短路环损耗占25%~30%，铜损占3%~5%，光铁损和短路环损耗就占总损耗的90% 以上。交流接触器的起动时间很短，仅为几十毫秒，交流接触器一般长期处于吸合保持阶段。交流接触器的操作电磁系统消耗的功率大部分集中在铁芯和短路环上。如果吸持铁损很大，会引起铁芯和线圈发热升温。从磁路分析，吸合后磁路中无空气缝隙(铁芯空隙甚小，数量级仅10?2 mm) ，磁阻最小，而吸合初始衔铁与铁芯的空隙是磁路的必经之处。由于空气的导磁率远低于磁性材料，因此吸合过程中磁阻交流接触器节能电源转换模块的研究变化可达上百倍。交流接触器在打开位置时需要较大的激磁功率才能产生使衔铁吸合的电磁吸力，而在吸合保持阶段，只需要很小的激磁功率就可保证铁心的可靠吸合。可见，交流接触器的能量损耗大部分集中在吸合保持阶段。当交流接触器的起动过程结束进入吸合保持状态时，可以降低电磁系统的激磁功率，使之维持在吸合保持状态。这样，既保证交流接触器可靠吸合，又大幅度降低吸合保持阶段消耗的电能。交流接触器在吸合过程中磁阻急剧下降这意味着电流也可以由大变小，而动力又能达到要求。因此在吸合初始必须有强大的电流才可以，而后小的电流也可以产生足够的吸力保持吸合状态，达到使用的要求。

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