基于無觸點控制技術(shù)的混合式無弧交流接觸器的研究本科畢業(yè)設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計論文基于無觸點控制技術(shù)的混合式無弧交流接觸器的研究摘 要交流接觸器是一種應(yīng)用特別廣泛的低壓電器，特別是在低壓配電領(lǐng)域及自動化控制領(lǐng)域更是具有不可替代的作用，所以提高交流接觸器性能穩(wěn)定性對電力自動化領(lǐng)域來說具有很重要的意義。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，交流接觸器的機械壽命得到很大提升，但是遠(yuǎn)低于機械壽命的電壽命卻成為了制約交流接觸器發(fā)展的瓶頸所在。對于ac-4使用類別下，合閘階段觸頭二次彈跳產(chǎn)生的斷續(xù)電弧和分閘階段產(chǎn)生的電弧是影響交流接觸器電壽命的主要因素。綜上所述，解決交流接觸器合閘階段觸頭彈跳問題和分閘階段產(chǎn)生的電弧問題是提高交流接觸器電壽命的關(guān)鍵所在。針對交流接觸器合閘階段觸頭彈跳問題和分

2、閘階段產(chǎn)生的電弧問題，本文主要從兩大方面對交流接觸器進行改進：第一電磁系統(tǒng)改進，針對交流接觸器采用交流勵磁所帶來的問題，提出了多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁和直流小電壓保持的激磁方案。并且設(shè)計了智能激磁操作執(zhí)行機構(gòu)，從而保證了激磁過程的穩(wěn)定性；第二針對觸頭系統(tǒng)進行智能改造。國內(nèi)外對于交流接觸器分閘過程進行了系統(tǒng)的研究，就國內(nèi)而言，過零分?jǐn)嗫刂萍夹g(shù)是研究熱點。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子開關(guān)器件越來越成為低壓電器控制的焦點。本文采用的無觸點分?jǐn)嗬砟?，具體做法是在交流接觸器每相觸頭兩端并聯(lián)一個雙向可控硅，并且配套設(shè)計相應(yīng)的觸發(fā)電路。使得雙向可控硅在交流接觸器分閘過程中實現(xiàn)分流，這樣便可以使交流接觸器實現(xiàn)

3、無弧分閘操作,大大提高了交流接觸器的電壽命。除了針對交流接觸器合閘和分閘階段進行智能改造外，本文還對交流接觸器增加了可靠實用的智能保護功能，主要給予交流接觸器過壓、欠壓、過載、漏電保護等功能，保證了交流接觸器智能分合閘環(huán)境的穩(wěn)定性以及使其更趨于智能化。關(guān)鍵詞：交流接觸器；智能激磁；無觸點控制技術(shù)；智能保護abstractac contactor played an irreplaceable role in the field of low-voltage distribution and automation control. so consistencyofperformanceof th

4、e ac contactor has great economic significance. but further development has so far been constrained by its electrical life which below the mechanical lifes level. the direct effect on electrical life is electric arc that has produced in switching process. especially under the use of categories of ac

5、-4, the arc generating by switching process become the key restriction of the electrical life of the ac contactor. in view of the above problems, this paper put forward a research plan about intelligent low voltage ac contactor without arc. as to the problems in the closing and breaking process, we

6、make the intelligent improvement to solve them. the improvement includes two aspects. one aspect is the improvement of electromagnetic system. this paper designs the corresponding experimental circuit used to determine the specific field parameters which mainly about the dc excitation voltage and dc

7、 small voltage. and the design of the intelligent excitation operation of the actuator thereby ensures the stability of the excitation process. the other aspect is intelligent transformation according to the contact system. as to this, the theories mainly divided into zero current breaking and conta

8、ctless breaking, this paper adopts the contactless breaking concept. the specific approach is in each phase of contact ends connect in parallel with a bidirectional triode thyristor, and supporting the corresponding design of drive circuit and trigger circuit. this makes bidirectional triode thyrist

9、or realize shunt in ac contactor on-off process, namely bidirectional triode thyristor bears the main circuit current signal before the on-off process. so it can make ac contactor to achieve arc-less closing operation, the greatly improves the electrical life of the contactor.in addition to ac conta

10、ctor switch process, this paper also focus on other aspects of intelligent transform of ac contactor, mainly provides overvoltage, under voltage, overload, leakage protection function. as to this intelligent improvement, it will make the ac contactor more intelligent.keywords：ac contactor；dc magneti

11、zing ；non-contact control technique；intelligent protection(supported by huludao science and technology bureau)目 錄摘 要iabstractii1 緒論11.1 課題的研究目的和意義11.2 國內(nèi)外研究概況和發(fā)展趨勢11.2.1 交流接觸器合閘控制技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r21.2.2 交流接觸器分閘控制技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r31.2.3 節(jié)能保持技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r41.3 課題的研究的理論依據(jù)與實踐方案51.4 論文章節(jié)安排52 智能交流接觸器總體設(shè)計方案82.1 引言82.2 研究對象簡介92.3智能交流接觸器

12、控制原理分析102.4 智能交流接觸器實驗樣機112.5 本章小結(jié)123 智能交流接觸器合閘過程方案研究133.1 交流接觸器合閘過程觸頭彈跳問題的分析133.2 脈動直流激磁方案分析143.2.1 合閘相角對吸合過程的影響153.2.2 激磁電壓對吸合過程的影響163.2.3 不同激磁方式對吸合過程的影響163.2.4 脈動直流激磁方案存在的相關(guān)問題173.3 多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案分析183.3.1 多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案原理分析183.3.2 多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁系統(tǒng)參數(shù)分析193.4 激磁電源設(shè)計223.4.1 穩(wěn)壓直流激磁電源的設(shè)計223.4.2 穩(wěn)壓直流保持電源設(shè)計223.5

13、智能激磁硬件部分設(shè)計233.6 智能激磁軟件部分設(shè)計243.7 實驗測試及結(jié)果分析243.7.1 激磁電源性能測試243.7.2 實驗樣機合閘測試253.8 本章小結(jié)274 智能交流接觸器分閘過程方案研究284.1 交流接觸器觸頭系統(tǒng)電弧能量分析284.2 關(guān)于零電流分?jǐn)嗫刂萍夹g(shù)304.3 無觸點分?jǐn)嗫刂萍夹g(shù)分析334.3.1 分閘過程電壓、電流理論分析344.3.2 雙向可控硅控制方案374.4 無觸點分?jǐn)嗫刂栖浖糠衷O(shè)計404.5 實驗測試及結(jié)果分析414.5.1 交流電弧電壓、電流的判定414.5.2 智能改進前分閘過程實驗測試424.5.3 智能改進后分閘過程實驗測試444.6 本章小

14、結(jié)475 交流接觸器智能保護功能設(shè)計485.1 智能保護模塊硬件部分設(shè)計485.1.1 交流接觸器過載保護的設(shè)計485.1.2 交流接觸器漏電保護的設(shè)計505.2 智能保護模塊軟件部分設(shè)計515.2.1 主程序設(shè)計515.2.2 電壓、電流信號有效值算法分析525.2.3 溫升計算算法分析535.3 本章小結(jié)556 結(jié)論56參 考 文 獻57作 者 簡 歷60學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明61學(xué)位論文數(shù)據(jù)集621 緒論1.1 課題的研究目的和意義交流接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通和斷開交流電路的自動控制設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各種電網(wǎng)配電系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)之中，是電氣自動化設(shè)備不可缺少的元件。隨著微電子技術(shù)的

15、發(fā)展和引入，交流接觸器開始向智能化方向邁進，智能化交流接觸器在增強功能的同時，降低了功耗，減少了觸頭振動，提高了交流接觸器的機械壽命和電壽命。所以交流接觸器的智能化發(fā)展具有很高的經(jīng)濟意義和社會意義1。隨著新材料新工藝的采用，交流接觸器機械壽命大幅度提高，機械壽命已達萬次以上，只有機械壽命十分之一的電壽命成為影響交流接觸器發(fā)展的瓶頸。特別對于使用類別來說，交流接觸器吸合過程中，主觸頭需承受幾倍于主回路額定電流的電流沖擊，不可避免的會產(chǎn)生強烈電弧侵蝕，這也使得交流接觸器合閘過程成為制約接觸器電壽命的重要因素。如何減少或者杜絕觸頭二次彈跳成為降低接觸器電弧侵蝕的關(guān)鍵所在。針對交流接觸器吸合過程產(chǎn)生二

16、次彈跳問題，本文進行詳細(xì)分析和方案論述，使得交流接觸器吸合過程更加智能化，所以智能交流接觸器的研究具有很大的實際作用與意義。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子開關(guān)器件越來越成為現(xiàn)代電子產(chǎn)品不可或缺的一部分。普通交流接觸器分?jǐn)噙^程也會在大分?jǐn)嚯娏鞯挠绊懴庐a(chǎn)生強烈電弧影響，對交流接觸器分?jǐn)噙^程智能改造也是非常必需的，使得交流接觸器分?jǐn)噙^程基本實現(xiàn)無弧化。提高交流接觸器電壽命，最終提高交流接觸器整體性能，同時對綠色、安全、節(jié)約型電網(wǎng)建設(shè)有重要的實際作用和意義2。1.2 國內(nèi)外研究概況和發(fā)展趨勢近年來，國外著名低壓電器公司紛紛推出新一代交流接觸器系列產(chǎn)品，這些接觸器的共同特點是在以上框架的產(chǎn)品上，其電磁

17、機構(gòu)普遍采用了智能控制電路，即通過引入微處理器，實現(xiàn)閉環(huán)控制以達到智能合閘操作。這種電路通過反饋信號，調(diào)節(jié)吸力與反力的配合，使電磁機構(gòu)吸合沖擊力最小，減少觸頭振動，可大幅度提高使用條件下的電氣壽命。美國西屋公司()推出的“”智能接觸器，額定電流有，三種框架。被廣泛應(yīng)用于綜合監(jiān)控、保護和通訊系統(tǒng) (integrated monitoring protection and control communication system)。該系列產(chǎn)品的核心是具有智能芯片，這種芯片能夠?qū)Σ僮麟姶艡C構(gòu)的線圈進行智能控制，通過線圈的電流信號對閉合過程進行動態(tài)調(diào)節(jié)，達到能量平衡，實現(xiàn)動鐵心的軟著陸，減弱動靜鐵心的

18、沖擊，減小觸頭的彈跳。把三個電流傳感器和智能芯片相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)多種電動機保護功能，具有過載保護、斷相保護、三相不平衡保護和接地保護等功能。該接觸器還具有通信功能，能夠把電動機的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳輸給自動控制系統(tǒng)。當(dāng)操作線圈回路條件變化時能夠保持吸持線圈功率不變，消除了由于低電壓引起的線圈燒損、觸頭彈跳和焊接現(xiàn)象，是一種具有代表性的新型交流接觸器。國外一些主要接觸器生產(chǎn)廠商也相繼完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代工作3。交流接觸器是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、石油化工、冶金、建筑等國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中需求很大的低壓電器，在任何國家都不例外。我國每年需求量大約一億臺，產(chǎn)值約百億。隨著我國現(xiàn)代化發(fā)展步伐加快，這一需求

19、將會更大，市場會更廣闊。交流接觸器廣泛應(yīng)用于供電、治金、礦山、石化行業(yè)，是一種較為理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。產(chǎn)品適用于交流，額定工作電壓至 (包括)，工作電流至的電力系統(tǒng)中，供遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嗑€路之用；特別適用于電動機的頻繁起動及控制電爐變壓器的關(guān)合和分?jǐn)?；也廣泛使用在電容無功補償裝置中。智能型交流接觸器一般從以下四個方面進行研究和發(fā)展。1.2.1 交流接觸器合閘控制技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和電能資源的緊缺，智能交流接觸器已經(jīng)成為交流接觸器的發(fā)展趨勢。國外各大公司紛紛推出新系列的交流接觸器，主要特點是其電磁鐵采用了智能控制電路，即通過引入微處理器實現(xiàn)閉環(huán)控制，以實現(xiàn)智能合閘的操作。日本富士

20、公司提出了系列接觸器的超級電磁機構(gòu)線路，實現(xiàn)節(jié)能無噪聲運行，改善了電磁機構(gòu)吸力與負(fù)載特性配合，減少觸頭閉合是振動。德國金鐘-穆勒公司的系列智能接觸器采用電壓反饋方案，當(dāng)線路電壓變動時，能夠?qū)崿F(xiàn)恒流控制，保證動態(tài)吸力特性與反力特性很好的配合4。綜合國外研究發(fā)現(xiàn)，他們對于智能交流接觸器研究存在一些不足之處，比如，大多數(shù)是對電磁系統(tǒng)進行改進，實現(xiàn)合閘過程的穩(wěn)定性，減少了主觸頭回跳次數(shù)。但對于分閘過程無弧化未能實現(xiàn)。就國內(nèi)研究而言，通過研究得出合閘相角不同，鐵芯閉合末速度不同，觸點振動不同的結(jié)論。缺陷是針對不同的電壓，合閘相角不同故合閘相角的準(zhǔn)確計算是個難點，而且只能實現(xiàn)接觸器微弧合閘，無法實現(xiàn)無弧合

21、閘操作。針對交流接觸器合閘階段，智能交流接觸器不同于上述做法。智能交流接觸器采用多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁和直流小電壓保持的控制方案，在交流接觸器吸合過程中采用多脈沖直流激磁方式，使得交流接觸器吸合過程基本實現(xiàn)無彈跳，杜絕了吸合過程觸頭二次彈跳引起的拉弧對觸頭的侵蝕影響，達到了智能合閘的操作目標(biāo)。同時采用穩(wěn)壓直流作為激磁電源還可以避免電網(wǎng)電壓波動的影響，進一步提高了控制精度。1.2.2 交流接觸器分閘控制技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r針對智能交流接觸器分閘技術(shù)，國內(nèi)外研究人員進行了深入的探索。智能分閘技術(shù)主要分為以下三類：(1)同步分?jǐn)嗉夹g(shù)：即控制交流接觸器在電流過零瞬間分開，并以較快的速度拉開到足以承受恢復(fù)電壓而不

22、發(fā)生瞬間擊穿的距離，則此時觸頭間隙不會產(chǎn)生電弧。事實上要完全實現(xiàn)同步分?jǐn)嗍鞘掷щy的。主要原因有：1.技術(shù)上很難保證接觸器觸頭每次穩(wěn)定在電流的零點分?jǐn)唷Ｓ捎诠に嚭蜋C構(gòu)等原因，接觸器的分?jǐn)鄷r間不穩(wěn)定，即分?jǐn)鄷r間離散性大；2.提高接觸器觸頭分?jǐn)嗨俣龋o接觸器動作機構(gòu)帶來一定困難，增加接觸器負(fù)擔(dān)；3.給接觸器控制模塊增加難度。(2)觸頭系統(tǒng)改造技術(shù)：使交流接觸器中間相觸頭開距不同于旁邊的兩相的開距，中間相觸頭打開后，經(jīng)過小段時間，其余兩相觸頭才打開（如圖1.1所示）。通過控制中間相觸頭的分?jǐn)鄷r刻，可以達到三相觸頭均在電流過零點前分?jǐn)嚯娐?，實現(xiàn)三相電路的同步分?jǐn)唷Ｈ毕菔怯|頭改造系統(tǒng)同樣是結(jié)合電流過零分

23、斷技術(shù)，實施難度比較大。圖1.1 觸頭改造系統(tǒng)示意圖fig.1.1 the schematic diagram of electric contact reform (3)混合式開關(guān)技術(shù)：在主觸頭兩端并聯(lián)電力電子器件的方法，運行期間由主觸頭分擔(dān)電流，分?jǐn)噙^程中由電力電子器件分擔(dān)電流，實現(xiàn)微弧或者無弧分?jǐn)?，提高接觸器電壽命5,6，具體實施方法如圖1.2所示。圖1.2 混合開關(guān)原理圖fig.1.2 the schematic diagram of hybrid switch1.2.3 節(jié)能保持技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r普通交流接觸器線圈以交流電勵磁的時候，線圈不可避免會產(chǎn)生渦流損耗和磁滯損耗，在接觸器正常工作時

24、，線圈功耗非常大，造成不必要的能量浪費。同時通一交流電勵磁的時候，每個周期交流電都有兩個過零點。交流接觸器雖然有短路環(huán)的存在，但不可避免的在電流過零的時候，會出現(xiàn)電磁吸力小于彈簧反力的情況，造成了交流接觸器噪聲影響特別大。交流接觸器閉合之后，若仍然采用交流電壓保持吸合，將會造成極大的電能浪費。實驗研究表明，在交流接觸器可靠閉合后，只需要給線圈提高一個小直流電壓便可保持接觸器穩(wěn)定閉合運行。圖1.3所示電路采用降壓直流智能控制策略，由于采用直流保持方式可以大幅減少交流接觸器功耗，同時采用直流勵磁消除了噪聲干擾，使交流接觸器穩(wěn)定無噪聲運行。采用直流電源保持的另一個好處是在直流保持下分?jǐn)嘟佑|器，其分?jǐn)?/p>

25、時間基本穩(wěn)定，不存在很大分散性，提高了交流接觸器分?jǐn)嗟目刂凭取D1.3為低壓直流保持控制技術(shù)示意圖。圖1.3 穩(wěn)壓直流保持原理圖fig.1.3 the dc holding schematic diagram國內(nèi)外研究表明，交流接觸器保持策略還存在一種剩磁理論。即勵磁鐵采用永磁體來做載體，且永磁結(jié)構(gòu)具有掉電自保持的功能，正好適用于交流接觸器節(jié)能保持方案中，給交流接觸器提供了另一種環(huán)保、節(jié)能控制方法。1.3 課題的研究的理論依據(jù)與實踐方案在使用交流接觸器控制電氣設(shè)備的通斷時，觸點間存在很強的飛弧。特別是頻繁地啟動和停止設(shè)備時，更易使觸點粘合或燒毀，需要頻繁的更換觸頭，增加設(shè)備維修工作量和生產(chǎn)成

26、本，更嚴(yán)重時會由于觸點飛弧或燒融而導(dǎo)致生產(chǎn)事故。智能交流接觸器器采用普通交流接觸器與電力電子器件相結(jié)合的方案，在三相觸頭分別并聯(lián)一個電力電子器件，在以為微處理器為核心的控制系統(tǒng)配合下實現(xiàn)交流接觸器的無弧分合閘，為了克服普通交流接觸器吸合過程中出現(xiàn)的二次彈跳問題，提出了采用多段脈沖穩(wěn)壓直流可控激磁、低壓直流保持、分閘可控的電磁智能系統(tǒng)方案，實驗證明基本實現(xiàn)了減少或消除觸頭二次彈跳的目標(biāo)。智能交流接觸器采用的是無觸點電力電子器件分流技術(shù)實現(xiàn)智能分閘。在智能交流接觸器分閘階段，當(dāng)單片機給出分閘信號后，主觸頭開始進行分閘操作，同時雙向可控硅觸發(fā)電路給出觸發(fā)信號。主觸頭分?jǐn)鄷r，其接觸面接觸電阻不斷增大，

27、主電路額定電流不變，導(dǎo)致主觸頭兩端電壓不斷增大，當(dāng)主觸頭兩端電壓增大到6v左右時，雙向可控硅滿足導(dǎo)通條件，進而主電路電流流經(jīng)雙向可控硅，主觸頭分?jǐn)噙^程無電弧產(chǎn)生。延時一段時間關(guān)閉雙向可控硅觸發(fā)信號，則雙向可控硅在主電路電流過零時自然關(guān)斷，從而完成了交流接觸器分?jǐn)噙^程的無弧操作。1.4 論文章節(jié)安排本文的章節(jié)安排如下:第一章為緒論部分，首先根據(jù)國內(nèi)外低壓電器的發(fā)展?fàn)顩r，分析了電器產(chǎn)品智能化的緊迫性和必然性，分析了低壓電器的智能化控制技術(shù)在電器優(yōu)化設(shè)計中應(yīng)用的重要性。闡述了交流接觸器的發(fā)展歷程，從交流接觸器的智能化控制技術(shù)、智能化的測試技術(shù)、基于現(xiàn)場總線的通信技術(shù)角度出發(fā)，提出本文的研究背景與意義

28、。第二章主要論述了智能交流接觸器整體設(shè)計思路并詳細(xì)介紹了智能交流接觸器工作原理及其智能改進目標(biāo)，同時介紹了智能交流接觸器所具備的智能保護功能并詳細(xì)介紹了各個模塊工作原理。第三章重點討論智能交流接觸器的電磁系統(tǒng)改進方案。本章列舉了智能交流接觸器電磁系統(tǒng)兩種主要改進方案：脈動直流勵磁和多脈沖穩(wěn)壓直流勵磁，并且進行了詳細(xì)對比分析。通過對比本文選擇多脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案，針對最佳激磁參數(shù)的確定本文設(shè)計了相應(yīng)的實驗電路，并根據(jù)實驗得出的最佳激磁參數(shù)設(shè)計相應(yīng)的系統(tǒng)激磁電源和智能激磁執(zhí)行電路。通過智能激磁實驗測試發(fā)現(xiàn)，智能激磁大大減少了接觸器觸頭回跳時間，從而改善了由于觸頭二次彈跳引起的拉弧所造成的侵蝕影響

29、。第四章重點論述針對普通交流接觸器分閘過程中產(chǎn)生強烈電弧侵蝕影響，設(shè)計了智能分?jǐn)嗫刂葡到y(tǒng)。類似與第四章介紹，針對交流接觸器分?jǐn)噙^程智能控制理念，介紹了兩種主要分?jǐn)嗬砟睿毫汶娏鞣謹(jǐn)嗫刂萍夹g(shù)和無觸點分?jǐn)嗫刂萍夹g(shù)。通過分析對比，本文采用無觸點分?jǐn)嗫刂萍夹g(shù)。針對雙向可控硅選型及觸發(fā)模式本章也進行了詳細(xì)分析，硬件電路搭建完畢后，本文對交流接觸器分?jǐn)噙^程進行了相應(yīng)的實驗測試，實驗測試結(jié)果表明，針對交流接觸器分?jǐn)噙^程的智能改進方案有效。第五章主要針對智能交流接觸器智能保護功能進行詳細(xì)論述。主要是從硬件和軟件兩個部分進行了論述。硬件方面：根據(jù)產(chǎn)品所要求的具體技術(shù)指標(biāo)進行硬件線路的設(shè)計。通過對硬件電路的設(shè)計和調(diào)

30、試，實現(xiàn)對過載保護、過壓保護、欠壓保護和漏電保護等不同電流、電壓信號的采集和處理;實現(xiàn)對中央處理單元、執(zhí)行單元和鍵盤的設(shè)計和調(diào)試。軟件部分：根據(jù)各種保護的優(yōu)先級，完成主程序的設(shè)計。對采樣電流值進行即采即比，求取主線路電流的有效值，根據(jù)電流有效值計算該電流下對應(yīng)的溫升，根據(jù)對計算值與設(shè)定溫升值的比較，實現(xiàn)對主線路發(fā)生過載故障時的保護;由于本產(chǎn)品所控制的電力系統(tǒng)為三相三線制結(jié)構(gòu)，對三相電流進行矢量求和后的中線電流求取有效值，通過與設(shè)定值進行比較，實現(xiàn)主線路漏電故障的保護，進而完成各個功能子程序的設(shè)計與調(diào)試。2 智能交流接觸器總體設(shè)計方案2.1 引言智能交流接觸器是針對普通交流接觸器存在的缺陷進行相

31、關(guān)改進形成的一種新型的低壓開關(guān)電器。采用了以微處理器為核心的智能控制系統(tǒng)，通過相關(guān)智能控制理念，實現(xiàn)了交流接觸器合閘、保持、分閘過程的智能操作。本文設(shè)計的交流接觸器主要從兩個方面進行智能改進：（1）針對普通交流接觸器采用交流勵磁存在的缺陷提出了多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁和小電壓直流保持的控制策略；（2）針對無弧分合閘的設(shè)計要求，對接觸器觸頭系統(tǒng)進行無觸點電子開關(guān)改進，具體做法是每相觸頭兩端并聯(lián)一個雙向可控硅。智能交流接觸器采用穩(wěn)壓直流激磁和小電壓直流保持的控制策略。本文針對該控制策略設(shè)計了相應(yīng)的實驗測試電路，測試得出了最佳的激磁參數(shù)。并且根據(jù)激磁參數(shù)設(shè)計了相應(yīng)的穩(wěn)壓激磁電源和保持電源。交流接觸器合閘

32、過程最容易出現(xiàn)二次彈跳，而二次彈跳帶來的電弧也是影響交流接觸器電壽命的重要因素。對于使用類別來說，合閘過程中主觸頭需承受主回路倍以上的額定電流沖擊，這也是交流接觸器合閘過程中造成觸頭侵蝕的重要因素。所以說優(yōu)化交流接觸器合閘過程對提高交流接觸器整體智能化具有重要推動作用。對于普通交流接觸器的分閘過程來說，不可避免會產(chǎn)生電弧，特別是對于使用類別來說，觸頭的分?jǐn)噙^程要承受倍以上的主回路額定電流，致使動靜觸頭之間產(chǎn)生強烈的電弧，這對于主觸頭來說有很大的侵蝕影響。針對這一問題，智能交流接觸器對接觸器分閘過程進行相關(guān)智能改進，主要是采用了無觸點分閘的智能控制理念，也是本文研究的重點內(nèi)容13。智能交流接觸器

33、具備以下主要功能：（1）合閘過程的智能控制合閘過程中若一直采用額定控制電壓進行交流勵磁勢必會引起主觸頭彈跳，這也是造成觸頭二次彈跳的主要原因。本文根據(jù)實驗測得的最佳激磁參數(shù)對電磁系統(tǒng)進行智能改進，采用穩(wěn)壓直流激磁的方案，主要是采用多段脈沖電壓激磁的方式，主要是根據(jù)之前設(shè)定使線圈電磁吸力和彈簧反力之間良好配合，最終使動鐵心實現(xiàn)“零速度”著陸。從而大大減少了觸頭二次彈跳的幾率。（2）分閘過程的無弧化控制針對分閘過程產(chǎn)生的強烈電弧影響，本文采用了無觸點分?jǐn)嗫刂撇呗?，主要做法是在每相觸頭兩端并聯(lián)一個雙向可控硅，主要是利用雙向可控硅在分閘的瞬間實現(xiàn)分流的功能。最終達到無弧分閘的目標(biāo)。通過上述改進大大提高

34、了交流接觸器的電壽命。（3）交流接觸器的智能保護性本文研究的智能型交流接觸器除了針對電磁系統(tǒng)和觸頭系統(tǒng)進行智能改造外，還添加了接觸器智能保護功能，使交流接觸器更加智能化。通過對硬件電路的設(shè)計和調(diào)試，實現(xiàn)對過載保護、過壓保護、欠壓保護和漏電保護等故障保護功能;實現(xiàn)對中央處理單元、執(zhí)行單元和鍵盤及顯示單元的設(shè)計和調(diào)試。2.2 研究對象簡介系列交流接觸器，主要用于交流（或）額定工作電壓至，額定工作電流至的電路中，供遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐分茫⒖膳c適當(dāng)?shù)臒徇^載繼電器組合，以保護可能發(fā)生操作過負(fù)載的電路。本文選用德力西公司的交流接觸器如圖2.1所示，主觸頭額定電壓（也稱為最大工作電壓）為380v/50h

35、z，額定工作電流為，環(huán)境參考溫度為-3040，線圈控制回路電壓也有相應(yīng)限制，由于電網(wǎng)電壓的波動性一般要保證吸合電壓維持在85%u額定110%u額定，分?jǐn)嚯妷罕M量維持在20% u額定75%u額定。圖2.1 交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖fig.2.1 schematic diagram of ac contactor交流接觸器工作原理：當(dāng)接觸器線圈得電后，勵磁線圈內(nèi)部產(chǎn)生交變的磁場進而產(chǎn)生電磁吸力，而后動鐵芯在靜鐵芯的吸力作用下加速吸合，同時反力彈簧受到動鐵芯的連帶壓縮，進而動靜觸頭接觸，接觸器合閘成功；當(dāng)接觸器失電后，勵磁線圈內(nèi)部不會再產(chǎn)生電磁吸力，此時動鐵芯在反力彈簧的作用下向分離方向運行，進而分閘成

36、功。2.3 智能交流接觸器控制原理分析智能交流接觸器控制系統(tǒng)主要是由atmega16l中央處理模塊、電源供電模塊、雙向可控硅驅(qū)動模塊以及智能激磁控制電路組成。圖2.2為系統(tǒng)控制原理圖。圖2.2 智能交流接觸器控制原理圖fig.2.2 the sketch map of the intelligent ac contactor圖2.2所示控制電路在系統(tǒng)上電之后，對合閘信號和分閘信號進行循環(huán)檢測和查詢，看是否合閘信號或分閘信號到來，并根據(jù)信號來選擇進入合閘程序模塊還是分閘程序模塊。當(dāng)接到合閘信號后，首先觸發(fā)并聯(lián)在觸頭兩端的雙向可控硅，然后接通激磁電源控制電路，并按照之前設(shè)定的激磁方式進行智能激磁，

37、當(dāng)檢測到觸頭已完全閉合后，斷開可控硅觸發(fā)信號，實現(xiàn)智能合閘過程。當(dāng)接到分閘信號時，同樣先觸發(fā)并聯(lián)在觸頭兩端的雙向可控硅，但此刻雙向可控硅兩端電壓不足以令觸頭導(dǎo)通，所以給予雙向可控硅觸發(fā)信號一段時間后，斷開保持電源，使接觸器進入分閘過程。由于觸頭的接觸電阻隨著分?jǐn)噙^程不斷增加，導(dǎo)致觸頭兩端電壓也不斷增加，當(dāng)增加到一定程度后觸頭便滿足導(dǎo)通條件。此后，觸頭便承擔(dān)起主電路電流的分流任務(wù)直到接觸器完全分?jǐn)酁橹?。接觸器完全分?jǐn)嗪?，斷開雙向可控硅觸發(fā)信號，雙向可控硅便在電流過零時自行關(guān)斷，實現(xiàn)無弧分閘過程14。為了給予交流接觸器智能分合閘的良好環(huán)境，排除負(fù)載故障的影響，智能交流接觸器除了具備智能分合閘優(yōu)點外

38、，還具備智能保護功能，具體實現(xiàn)原理如圖2.3所示。智能交流接觸器通過檢測單元獲得主線路的電流和電壓信號，而后分別經(jīng)過信號調(diào)理電路進行濾波、放大操作，最后經(jīng)過微處理器邏輯單元分析、判斷后，發(fā)出相應(yīng)的指示信號或動作信號。采用以atmega16單片機為控制核心，通過相應(yīng)傳感器對關(guān)鍵參數(shù)進行實時采集與分析，進而對接觸器運行狀況進行實時準(zhǔn)確的判斷。系統(tǒng)具體實現(xiàn)原理如圖2.3所示。圖2.3 智能保護原理框圖fig.2.3 the block diagram of fault protection圖2.3中km為普通交流接觸器，選擇工作場合為工頻50hz，相電壓220v，線電壓380v。通過對負(fù)載各相電壓的

39、監(jiān)測判斷，即可知道系統(tǒng)是否處于過壓、欠壓及缺相(由缺相保護電路檢測)運行。若發(fā)現(xiàn)負(fù)載正在缺相運行，可立即封鎖激磁信號，使系統(tǒng)停止運行并給出故障信息。若系統(tǒng)處于欠壓狀態(tài)可以給出故障報警和實際電壓值，根據(jù)檢測的三相電壓值計算三相負(fù)荷不平衡度，若在運行范圍內(nèi)即不影響正常工作時，負(fù)載保持運行狀態(tài)；當(dāng)三相不平衡度超過限定值則停止系統(tǒng)運行進行故障檢修，并給出報警信號。2.4 智能交流接觸器實驗樣機智能交流接觸器樣機由雙向可控硅及其控制電路板、電源及其控制電路板和電子控制電路板組成。圖2.4 為基于 cj10-20 型交流接觸器的智能交流接觸器實驗樣機。圖2.4 智能交流接觸器試驗樣機示意圖fig.2.4

40、the schematic diagram of intelligent non-arc ac contactor test prototype2.5 本章小結(jié)本章主要是對智能交流接觸器工作原理及其具備的特殊功能做了簡短介紹。主要介紹了針對普通交流接觸器激磁系統(tǒng)及觸頭進行的智能改造方案。除此之外還添加了智能保護功能，使交流接觸器更加趨于智能化。3 智能交流接觸器合閘過程方案研究交流接觸器吸合過程是個很復(fù)雜的動態(tài)過程，普通交流接觸器采用交流勵磁，很容易造成交流接觸器出現(xiàn)鐵芯碰撞和觸頭彈跳問題。而鐵芯碰撞是影響交流接觸器機械壽命的重要因素，觸頭彈跳又是影響交流接觸器電壽命的重要影響因素。所以對交流

41、接觸器吸合過程進行智能控制是提高交流接觸器整體性能的重要手段15。直流激磁方式是近年來國內(nèi)外針對電磁系統(tǒng)改進的熱點，直流激磁可以很好的控制激磁能量以便控制動鐵心吸合速度，減少觸頭二次彈跳幾率；同時，接觸器穩(wěn)定閉合之后采用直流小電壓便可維持運行，從而大大降低了接觸器運行功耗。就目前來講，脈動直流激磁方案是直流激磁方式比較常用的手段，但脈動直流激磁方式同樣存在相關(guān)問題，針對這些問題，本文提出了多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案。3.1 交流接觸器合閘過程觸頭彈跳問題的分析圖3.1 普通交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖fig.3.1 general ac contactor structure diagram動靜觸頭在閉

42、合過程會產(chǎn)生彈跳，由此引起斷續(xù)電弧的產(chǎn)生，對觸頭造成侵蝕和燒損，嚴(yán)重影響接觸器的壽命?？蓜硬糠衷谂鲎菜查g的動能，可以根據(jù)式(3.1)進行計算: (3.1)式（3.1）中：m動觸頭的質(zhì)量； v動、靜觸頭碰撞瞬間動觸頭的速度。在碰撞中的形變，但是考慮由形變所產(chǎn)生的能量損失;不考慮主觸頭電動力的影響，以普通交流接觸器電磁系統(tǒng)(見圖3.1)為例，分析其運動過程如下:一次彈跳：線圈通電以后，電磁系統(tǒng)產(chǎn)生電磁吸力，當(dāng)大于反力彈簧的反力時，動鐵心和動觸頭開始運動。首先是動、靜觸頭相互接觸碰撞，此刻動觸頭具備一定動能，其具備的動能能量一部分消耗在動靜觸頭的形變上，另一部分以另一種能量形式消耗在觸頭彈簧上，其余

43、部分能量消耗在動觸頭反向運動上。此刻，接觸器動鐵芯繼續(xù)向下運動，而動觸頭則反向運動，同時之前壓縮彈簧產(chǎn)生的反力又減緩觸頭反向運動趨勢，在彈簧拉力的影響下，動觸頭向相反反向運動的趨勢又轉(zhuǎn)變成向下運動的趨勢，動、靜觸頭再次碰撞、再次彈開，直到彈跳停止為止。二次彈跳：類似與動、靜觸頭的碰撞，動鐵心在向下運動的過程勢必會與靜鐵心相互接觸碰撞，同樣動鐵心具備一定動能，其具備的動能能量一部分消耗在動鐵心形變上，另一部分剩余動能提供動鐵心反向運動的能量。此時，如果線圈產(chǎn)生的電磁吸力大于動鐵心上反力彈簧拉力，則動、靜鐵心不再分離運動保持穩(wěn)定閉合；如果線圈產(chǎn)生的電磁吸力小于動鐵心上反力彈簧拉力，則動、靜鐵心重新

44、分離運動，若動鐵心反向運動的位移大于動、靜觸頭本身具有的超程時，動、靜觸頭重新分離運動，從而造成了二次電弧干擾。觸頭之間的振動將造成觸頭彈開產(chǎn)生電弧，當(dāng)電流為i時，其電弧能量為: (3.2)式中，為電極的近極區(qū)壓降，為弧柱壓降，當(dāng)觸頭材料為時，值為。一般觸頭振動時間為，減少二次彈跳時間，可以降低電弧能量，從而減少電弧對觸頭的侵蝕影響。對于普通交流接觸器而言，交流接觸器合閘過程產(chǎn)生的二次彈跳對主觸頭的影響遠(yuǎn)大于一次彈跳產(chǎn)生的影響16。為了有效解決接觸器合閘過程中產(chǎn)生的觸頭二次彈跳問題，需要對接觸器電磁系統(tǒng)進行一系列智能改進。如果能有效實現(xiàn)合閘過程電磁吸力與彈簧反力之間良好配合，可以大大減小動、靜

45、鐵心碰撞瞬間的速度，進而減少動、靜鐵心碰撞能量，進而減小或杜絕了主觸頭在合閘過程中的二次彈跳問題，不僅提高了交流接觸器機械壽命，而且還提高了交流接觸器的電壽命。3.2 脈動直流激磁方案分析脈動直流激磁方案采用的經(jīng)電網(wǎng)整流得來的脈動直流信號進行勵磁操作，同時采用穩(wěn)定直流信號進行運行保持操作。同時，影響脈動直流激磁方案的因素有以下三點：合閘相角、激磁電壓以及激磁控制方式17-20。3.2.1 合閘相角對吸合過程的影響脈動直流方案采用脈動直流激磁、直流保持方式。工作方式是在接觸器吸合過程中激磁電壓和保持電壓是同時加在接觸器線圈上進行勵磁操作的，且激磁電源是通過電網(wǎng)相電壓整流得到的脈動直流電源。故接觸

46、器線圈中的電壓，電流，磁通都是隨時間不斷變化的。在接觸器吸合導(dǎo)通的暫態(tài)過程中，可以將線圈電流分解為暫態(tài)分量和穩(wěn)態(tài)分量兩種分量，且二者均與接入初相角有關(guān)聯(lián)。 （3.3） （3.4）式（3.4）中：-電流穩(wěn)態(tài)分量；-電流暫態(tài)分量；-合閘初相角；-電壓、電流之間相位差；-電磁時間常數(shù)；-直流吸持電壓；-直流吸持電流；z電路阻抗，。由于，,，可以將式（3.4）改成式（3.5）所示。 （3.5）式（3.5）中：-穩(wěn)態(tài)電流幅值。 （3.6） （3.7）由上述理論分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)合閘初相角不同時，接觸器線圈中激磁電流具有不同的變化規(guī)律。激磁電流的變化造成線圈磁路中磁鏈、線圈電磁吸力、動鐵芯運行速度等參數(shù)變化規(guī)律

47、也一直變化，這也對接觸器吸合過程造成很大影響。合閘初相角選擇不合適有可能造成無法合閘的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響交流接觸器正常工作；同樣合閘初相角選擇不合適，還可能造成接觸器吸合過程動鐵芯速度過大，引起動靜鐵芯碰撞和觸頭彈跳現(xiàn)象，同樣也會影響交流接觸器正常工作。所以，合理選擇合閘初相角對減少鐵芯碰撞、消除觸頭彈跳，提高交流接觸器電壽命具有很重要的影響。3.2.2 激磁電壓對吸合過程的影響根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)規(guī)定，交流接觸器控制電壓必須在額定電壓下才能穩(wěn)定閉合。為了更好應(yīng)對電網(wǎng)波動影響，廠家一般會把接觸器可靠閉合控制電壓控制在區(qū)間內(nèi)。對于交流接觸器線圈來說，其磁路方程式如下： （3.8） （3.9）其電磁吸力等效為

48、式（3.10）： （3.10）式（3.10）中：-電源電壓；-感應(yīng)電動勢；-電源頻率；-磁路總磁鏈；-氣隙磁通；-空氣導(dǎo)磁率；-空氣導(dǎo)磁率；-空氣導(dǎo)磁率；-鐵芯端面面積。對于交流接觸器激磁線圈來說，當(dāng)激磁電壓變化時，會造成線圈磁路總磁鏈和磁通量的變化，最終導(dǎo)致線圈產(chǎn)生的電磁吸力發(fā)生變化，進而影響了交流接觸器吸合過程。綜上所述，給予接觸器線圈不同的激磁電壓，其磁路中的磁狀態(tài)也會隨著激磁電壓的變化而變化，因而最佳合閘初相角與激磁電壓值也是息息相關(guān)的。3.2.3 不同激磁方式對吸合過程的影響由3.2.1和3.2.2節(jié)可知，合閘初相角和激磁電壓值都對激磁過程產(chǎn)生很重要的影響，通過條件二者之間的關(guān)系，達

49、到交流接觸器吸合過程的智能優(yōu)化的目標(biāo)。同時，通過調(diào)節(jié)激磁控制部件導(dǎo)通時刻和關(guān)斷時刻可以進一步優(yōu)化吸合過程，根據(jù)調(diào)節(jié)方式的不同可以將激磁控制方式分為：不分段激磁控制方法和分?jǐn)嗉ご趴刂品椒?。圖3.2 不分段激磁控制方案示意圖fig.3.2 the schematic diagram of excitation control method without fragment如圖3.2所示為不分段激磁控制方案。圖中所示時刻為合閘相角處，即系統(tǒng)檢測到電壓過零點以后需要延長的時間; 時間段為激磁時長。檢測到交流接觸器完全閉合后，關(guān)閉激磁電源信號，此刻接入保持電壓進行工作保持。但是此控制方法也有其缺陷，此方

50、法是在完全檢測到接觸器可靠閉合后才關(guān)斷激磁信號，隨著持續(xù)的激磁作用，動鐵芯速度是不斷增大的，不可避免會在動靜鐵芯接觸時發(fā)生機械碰撞，同時還會導(dǎo)致觸頭發(fā)生二次彈跳現(xiàn)象。針對此激磁控制方案存在的問題，提出了分段激磁控制方案，控制方案原理如圖3.3所示。圖3.3 分段激磁控制方案示意圖fig.3.3 the schematic diagram of excitation control method with fragment圖3.3中，為合閘初相角；為第一次激磁回路作用時間；為停止激磁時間段；為第二次激磁回路作用時間。然后，再次停止激磁信號，使交流接觸器鐵心在慣性作用下緩慢吸合，最終實現(xiàn)交流接觸器

51、吸合過程所謂的“軟著陸”，這種激磁控制方案可以將最大限度減小鐵芯碰撞速度，進而減少或消除了觸頭的二次彈跳問題。3.2.4 脈動直流激磁方案存在的相關(guān)問題通過前面分析可知，不同的合閘相角、不同的激磁電壓、不同的激磁方案均影響交流接觸器的合閘過程，脈動直流激磁方案同樣存在相應(yīng)問題：（1）激磁方案確定的前提下，合閘相角的選擇需要跟隨激磁電壓的變化，同樣激磁電壓是由電網(wǎng)電壓整流而來，波動比較大，造成了合閘相角的隨機性。（2）電網(wǎng)電壓波動的檢測需要精度很高、相移很小的傳感器檢測跟蹤，從而造成了控制系統(tǒng)成本設(shè)計的增加。3.3 多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案分析3.3.1 多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁方案原理分析實驗研究

52、表明，脈動直流激磁方案可以很好解決主觸頭回跳問題，采用該激磁方案可以很好實現(xiàn)線圈電磁吸力和彈簧反力之間的配合，實現(xiàn)了觸頭真正的“軟著陸”。但是這種激磁方式同樣存在不足：（1）線圈控制電壓是由電網(wǎng)整流而來，電網(wǎng)電壓本身有一定波動范圍，交流接觸器要求在線圈額定電壓范圍內(nèi)均能保證接觸器可靠閉合。上一節(jié)分析可知，脈動直流激磁方案的合閘初相角與激磁電壓是息息相關(guān)的，不同的激磁電壓值對應(yīng)不同的合閘初相角。從這方面來講，接觸器激磁過程中合閘初相角是不固定的，另一方面也增加了合閘執(zhí)行部分任務(wù)。（2）為了能根據(jù)線圈控制電壓實時更改合閘初相角，電壓檢測電路需要實時檢測和計算線圈控制電壓值，一方面提高了對電壓檢測電

53、路檢測精度的要求，另一方面也對微處理器數(shù)據(jù)處理能力提出更高的要求。對于交流勵磁來說，每個勵磁周期，勵磁電壓信號都會出現(xiàn)兩個過零點。在電壓過零時由于電磁吸力的瞬間消失使得接觸器動、靜鐵心出現(xiàn)來回吸合的現(xiàn)象，既產(chǎn)生噪聲干擾又降低了接觸器的機械壽命。針對上述問題，普通交流接觸器在靜鐵心上都會加上短路環(huán)，既能降低噪聲干擾又提高了接觸器閉合可靠性。但是在接觸器合閘操作時，短路環(huán)懸伸部分很容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。如果采用多脈沖穩(wěn)壓直流激磁方式則不需要安裝短路環(huán)，只需合理設(shè)計穩(wěn)壓直流激磁電源和穩(wěn)壓保持電源，就可以實現(xiàn)交流接觸器合閘過程的穩(wěn)定性和運行的可靠性21。采用交流勵磁時，靜鐵心不可避免的會產(chǎn)生渦流損耗和磁滯

54、損耗，而且，如果采用交流信號維持接觸器穩(wěn)定閉合時，若此時給予接觸器分?jǐn)嘈盘?，由于不同的分閘相角對應(yīng)不同的分?jǐn)噙^程，這就造成了接觸器釋放時間不固定，對接觸器分?jǐn)噙^程實現(xiàn)無弧化帶來一定的難度。研究表明，當(dāng)交流接觸器完成合閘操作后，不需要施加很高的電壓就可以保持交流接觸器處于吸合狀態(tài)。實驗測試表明，若采用直流小電壓保持的控制策略，不僅可以降低交流接觸器運行時功耗，還可以提高交流接觸器分?jǐn)噙^程的穩(wěn)定性。綜上所述，本文針對交流接觸器電磁系統(tǒng)進行了智能改進操作，采用了多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁、直流小電壓保持的控制方案22,23。多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁理念，采用恒定直流進行激磁，并按照一定占空比對接觸器線圈進行激

55、磁操作，通過控制占空比來控制觸頭吸合過程的速度，基本可以將觸頭彈跳時間控制在可以忽略的區(qū)間。3.3.2 多段脈沖穩(wěn)壓直流激磁系統(tǒng)參數(shù)分析按照規(guī)定，交流接觸器操作電磁鐵需在額定電壓下穩(wěn)定吸合。圖3.4所示為線圈通電后產(chǎn)生的電磁吸力特性和彈簧反力特性之間的關(guān)系圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，若對接觸器線圈采用額定電壓激磁時，其彈簧反力遠(yuǎn)小于線圈電磁吸力，這種激磁方式會造成合閘過程動鐵心的動能過大，既對動、靜鐵芯的機械壽命產(chǎn)生影響還造成接觸器主觸頭產(chǎn)生不必要的彈跳。圖3.4 吸力和反力配合曲線圖fig.3.4 suction and anti-attraction matching graph通過上述分析可知，

56、使動、靜鐵芯碰撞時速度達到最小（即使兩者碰撞能量）最小既提高了交流接觸器的機械壽命又改善了交流接觸器的電壽命。合理處理電磁吸力和彈簧反力之間關(guān)系是實現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵所在。對于 使用類型來說，接觸器吸合瞬間主觸頭需承擔(dān)大于主回路額定電流倍的電流沖擊，所以如果不能很好解決合閘過程觸頭彈跳問題的話，觸頭彈跳產(chǎn)生的斷續(xù)電弧將會對主觸頭產(chǎn)生強烈的侵蝕影響。特別對于感性負(fù)載來說，合閘過程觸頭回跳現(xiàn)象會令主回路電流激增，產(chǎn)生更加強烈的電弧，對主觸頭的侵蝕影響更為嚴(yán)重。所以說合理調(diào)節(jié)電磁吸力和彈簧反力之間的大小關(guān)系，對接觸器合閘過程智能化改進過程意義重大。（1）激磁參數(shù)實驗測試原理分析確定最佳激磁參數(shù)的設(shè)計原理圖如圖3.5所示。具體的測試方法：測試系統(tǒng)按一定規(guī)律改變激磁電壓及激磁時間兩個參數(shù)，而后測量接觸器主觸頭回跳時間以及接觸器完全吸合時間，最后根據(jù)每組實驗給出的激磁電壓與激磁時間以及實驗得到的回