节能交流接触器的原理与应用.pdfVIP

l ．皇王研霾…………………………． 节能交流接触器的原理与应用 山钢股份莱芜分公司焦化厂 李纪青 【摘要】交流接触器广泛应用于低压电路中，是一种使用安全、控制方便、量大而面广的工业必需品。我国现在普遍使用的额定电流在63A~／．以上的大、中容量交流接 触器应以上亿台计 ，其操作电磁系统在吸持时消耗的有功功率在1Ow～10Ow之问；消耗的无功功率则在数十乏尔至数百乏尔之间。所耗有功功率的分配大致为：铁芯 65％~75％、短路环25％～30％、线圈3％～5％。对于我国这样一个正处于工业化、城市化进程加快的交流接触器使用大国，且能源需求 日趋紧张，节能已成为当务之急。 【关键词】交流接触器；节能 交流接触器节能方案主要取决于其工作原 抗~t／d,，会通过很大的电流，这也是造成线圈 的电磁能极易使节电器内部器件损坏。 理及相应的结构工艺。交流接触器内产生电磁 在吸合时功率为最大的原因所在。当交流接触 3．交流接触器的操作 吸力Fat由恒定分量FO和交变分量F～组成。其 器由吸合转为吸持时，由于处于长期工作状态 电磁系统采用相应的节电技术，将其操作 中： 再加之线圈功耗大，温升也随之上升。通常交 电磁系统由原设计的交流吸持改为直流吸持， 恒定分量： 流接触器长时间工作可以产生5O℃~60~C度高 可以节省铁芯和短路环 中绝大部分的损耗功 FO=Fatm／2(Fatm=lO7B2MS／8Ⅱ) 温，夏季时再加上3O℃～4O℃度环境温度，线 率，从而取得较高的节电效率 (一般有功节电 交变分量：F~=FOeos260t。 圈温度上升更快。线圈长期处于高温工作中， 率90％以上)。不仅如此，通过改造还可降低 在工作中，由于衔铁始终受到反力弹簧、 将加快老化甚至烧毁，交流接触器的使用寿命 或消除噪音，降低线圈温升并延长接触器的使 触头弹簧等反作用力Fr的作用，电磁吸力平均 也会缩短。 用寿命。 值FatFr；当FatFr时衔铁开始释放，FatFr 根据交流接触器线圈功耗大温升快的特 根据交流接触器 的结构 ，增加如节 电 衔铁又呈吸合状态，如此周而复始，衔铁产生 点，通过降低功耗和温升以达到节能 目的。按 线圈、节电器、机械锁扣装置 ，电磁系统改 振动并发出噪音。此时铁芯在交变磁化产生的 内部结构，节电线圈分为：双绕组式、限流电 为剩磁 (永磁)吸持式等方式，可起到节能效 磁滞损耗和涡流损耗会引起铁芯发热(叠加的 阻式、双绕组 自转换式和定位转换式。节电线 果。焦化厂将各个车间传统交流接触器更换 硅钢片可以起到减少涡流损耗作用)。为降低 圈的工作原理通常将在其线圈上采用脉动直流 为节能型交流接触器，更换后事实证明节能 工作噪音通常在小容量的电磁系统磁轭端部开 吸持运行方案：吸合绕组一般线径较大，匝数 效果显著。现 己备煤车间一台传统交流接触 一 小槽嵌入相应的短路环，其作用就是把通过 较少，因而阻抗较低，产生的吸合电流大；吸 器CJ20／400A／3为例，计算一年节能情况：接 铁芯磁通分为两部分，即不穿过短路环的磁通 持绕组一般线径较小，匝数较多，阻抗大，故 触器节能前正常工作吸持功率为180W，电费单 l和穿过短路环的磁通 2，且中2滞后中l， 而吸持电流小。增加相应整流器件及压敏电阻 价按平均电费按l元／Kwh计，工作时间为24h／ 使合成吸力始终大于反作用力，从而降低了振 和薄膜电容，使交流接触器通电工作处于直流 天： 动噪音，但也增加了相应铜损。 状态，较大的起动电流保证电磁系统的可靠吸 节能前总耗电： 交流接触器的功率主要由吸持功耗和吸合 合，较小的吸持电流降低了吸持功耗，从而降 0．18Kw×24h×365=1576Kwh 功耗两部分，虽然线圈在吸合起动瞬间功耗较 低了电磁系统的电损耗和线圈温升。 节能后总耗电： 大，但时间很短 (几十ms)；工作时间一直处于 2