| 交流接觸器無(wú)聲運(yùn)行技術(shù)分析 |
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交流接觸器多用于遠(yuǎn)距離控制電動(dòng)機(jī)，存在噪音大、耗電多、線圈及鐵芯溫度高等許多缺點(diǎn)。如改為直流操作(即無(wú)聲運(yùn)行)后，大幅度降低了鐵芯渦流損耗和磁滯損耗以及短路后的損耗，因而節(jié)電效果顯著。根據(jù)測(cè)定100～600A的接觸器可節(jié)電93%～99%，100A以下的接觸器可節(jié)電68%～92%。如一臺(tái)CJ1-600/3的接觸器交流操作時(shí)，需有功260W，需無(wú)功1kvar。改為直流操作后需有功8W，不但不汲取無(wú)功反而可輸出無(wú)功0.45kvar，全年可節(jié)約有功電量2200kW·h，節(jié)約無(wú)功電量12700kW·h,使交流接觸器無(wú)聲運(yùn)行還有以下幾點(diǎn)好處：①無(wú)噪音、改善工作環(huán)境；②運(yùn)行溫度低；③延長(zhǎng)了接觸器的使用壽命。
1 交流接觸器無(wú)聲運(yùn)行的原理
交流接觸器改為無(wú)聲運(yùn)行的，在保留原有線圈的基礎(chǔ)上，只需增加一套簡(jiǎn)單的整流電路，把交流操作改為直流操作(即無(wú)聲運(yùn)行)，其工作原理是：
(1) 采用電阻降壓?jiǎn)蜗喟氩ㄕ麟娐�，如圖1所示，在正半周時(shí)，電阻R起限流降壓作用，二級(jí)管D1導(dǎo)通，D2截止，通過(guò)接觸器線圈的電流方向如圖所示。負(fù)半周時(shí)二級(jí)管D2導(dǎo)通、D1截止，線圈JC經(jīng)D2續(xù)流，于是線圈JC得到單方向脈功直流，使接觸器吸合。
圖1 吸合電路
(2) 接觸器的保持采用電容降壓半波整流電路，其保持電流僅為吸合電流的十分之一，如圖2所示。正半周時(shí)，電容C起降壓作用，D截止。負(fù)半周時(shí)D導(dǎo)通，線圈JC通過(guò)二級(jí)管D續(xù)流而保持。
圖2 保持電路
(3) 接觸器的吸合和保持電路的轉(zhuǎn)換是用接觸器的常閉輔助接點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖3所示。當(dāng)接觸器JC合上時(shí)，接觸器的常閉輔助接點(diǎn)JC2斷開，使吸合電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換為保持電路。
圖3 吸合和保持轉(zhuǎn)換電路
圖4 是常用的交流接觸器無(wú)聲運(yùn)行原理接線圖。
圖4 交流接觸器無(wú)聲運(yùn)行原理接線圖
其工作原理是：當(dāng)O端為正、A端為負(fù)時(shí)，按下QA、D1接入電路，供給CJ脈動(dòng)直流電，CJ動(dòng)作，CJ1斷開，R1和D1退出電路。當(dāng)A 端為正，O端為負(fù)時(shí)，D2正向?qū)�，�?duì)C1充電并通過(guò)接通CJ續(xù)流回路。當(dāng)O端恢復(fù)為正時(shí)，則CJ靠C1充電電流維持直流供電。K為交直流轉(zhuǎn)換開關(guān)，如整流電路進(jìn)行故障維修時(shí)，可將轉(zhuǎn)換開關(guān)K投入交流位置，使接觸器轉(zhuǎn)入交流運(yùn)行，既方便修理又不影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。電容器C的電容量可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
C=(6.5～8)I
式中C——電容器的電容量
I——交流接觸器直流工作時(shí)的工作電流(A)
限流電阻R1的阻值隨接觸器型號(hào)不同一般選5～15Ω，調(diào)試時(shí)可根據(jù)接觸器動(dòng)作情況適當(dāng)選擇。
2 交流接觸器無(wú)聲運(yùn)行控制線路
接觸器無(wú)聲運(yùn)行的控制線路有下列幾種：
(1) 用于100A以上的接觸器，可采用圖5所示的電路進(jìn)行控制。
(2) 用于100A以下的接觸器，因線圈電阻大，如不能給出足夠的吸合電流，可采用公用電容儲(chǔ)能合閘方案，如圖6所示。在變電所內(nèi)裝一組電容器，由兩段母線供電，通過(guò)硅二極管及限流電阻使電容器充電，可供任一接觸器合閘時(shí)使用。
圖5 100A以上控制線路
(3) 采用公用電容儲(chǔ)能合閘電源和獨(dú)用保持電路(如圖7所示)進(jìn)行控制。
圖7 100A以下的控制線路
3 自制交流接觸器的無(wú)聲運(yùn)行控制電路元件選用
(1) 測(cè)得交流操作時(shí)的吸合電流值后，選R1的阻值，應(yīng)使吸合電流與交流操作時(shí)相等，但R1通電時(shí)間短，功率可選用2W金屬膜電阻即可。
(2) 測(cè)得交流操作時(shí)的保持電流后，C1的容量應(yīng)使保持電流與交流操作時(shí)相等或略小。因C1在交流電路中工作，可選用ZT型低介金屬膜電容器，其耐壓為400V。
(3) 在吸合過(guò)程中，D1、D2正向電流是線圈吸合電流的一半，因工作時(shí)間短，正向電流值可按通過(guò)電流的五分之一考慮。D1反向工作電壓取400V。因D2受電源電壓峰值和C1已充峰值電壓之和，所以反向電壓取800V。
(4) C2按變電所內(nèi)最大一臺(tái)接觸器所需的合閘電流容量，一般取2.5A左右，其耐壓選用450V電解電容為宜。
(5) 100A以上接觸器的控制電源電壓，因線圈在直流電路中無(wú)感抗，如選用220V 時(shí)，須用電阻或電容降壓，電源電壓不宜選用380V。
(6) 為避免D2過(guò)電壓擊穿，故采用壓敏電阻保護(hù)。壓敏電阻R2選用MY31—360/0.5型或RMG-360/0.5型較好。
4 接觸器投入直流操作時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
(1) 調(diào)整接觸器常閉輔助接點(diǎn)。其方法是：用手推動(dòng)接觸器的鐵芯，當(dāng)主觸頭剛剛閉合時(shí)，使常閉輔助接點(diǎn)開始斷開。
(2) 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制時(shí)，降壓電阻R1必須比近距離控制的阻值適當(dāng)減少，如測(cè)得接觸器到按鈕的操作單線電阻為R，那么R′1的電阻值應(yīng)為R′1=R1-4R。
(3) 為了使接觸器及時(shí)斷開，應(yīng)將停止按鈕以及電流繼電器接點(diǎn)串聯(lián)在直流回路內(nèi)。但由于熱元件的斷開間隙小，直流回路內(nèi)不能斷弧。因此將其接在交流回路中。
5 接觸器無(wú)聲運(yùn)行常見故障及排除
(1) 吸合時(shí)不動(dòng)作的故障原因有：①安裝接線錯(cuò)誤；②接觸器常閉接點(diǎn)接觸不好；
�、跼1和D1開路。
排除方法是：對(duì)照安裝圖進(jìn)行檢查，修整常閉觸點(diǎn)；焊牢或調(diào)換損壞元件。
(2) 吸合時(shí)有跳動(dòng)但尚能保持住的故障原因有：①控制回路異線長(zhǎng)、阻值大或由于附加各種觸點(diǎn)的總阻過(guò)大；②電網(wǎng)電壓過(guò)低；③接觸器的常閉觸點(diǎn)過(guò)早分?jǐn)唷?
排除方法是：加大控制回路導(dǎo)線的截面積；修整觸點(diǎn)，減少接觸電阻，總阻值不應(yīng)大于0.5Ω；調(diào)整常閉觸點(diǎn)使其延遲。當(dāng)主觸頭完全接觸后，將常閉輔助接點(diǎn)做適當(dāng)彎曲，其距離為2 ～3mm即可。
(3) 可以吸合但保持不住的故障原因有：①接觸器常開輔助接點(diǎn)接觸不好；②電容開路；③D2和MY短路(擊穿)。
排除方法是：修理調(diào)整接觸器常開輔助接點(diǎn)，更換損壞元件。
(4) 能合閘工作但仍有交流聲的故障原因有：①D2開路；②線路安裝錯(cuò)誤。
排除方法：調(diào)換D2，檢查線路。
(5) 斷電后不釋放的故障原因有：①鐵芯端面有油污；②鐵芯產(chǎn)生剩磁；③電路有回電或碰線。
排除方法：清潔鐵芯端面；如系產(chǎn)生剩磁的鐵芯，可經(jīng)常調(diào)換線圈接線；檢查控制電路是否有相間短線或碰線漏電現(xiàn)象。 |
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