交流接觸器節(jié)電技術(shù)的發(fā)展
交流接觸器的節(jié)電是指采用各種節(jié)電技術(shù)來降低其操作電磁系統(tǒng)吸持時所消耗的有功功率和無功功率。 交流接觸器廣泛應(yīng)用于低壓電路中,是一種使用安全,控制方便,各種性能都較理想的低壓電器。交流接觸器的操作電磁系統(tǒng)一般采用交流控制電源。我國現(xiàn)生產(chǎn)的額定電流在63A及以上的大、中容量交流接觸器,其操作電磁系統(tǒng)在吸持時消耗的有功功率在數(shù)10W~100W之間;消耗的無功功率則在數(shù)十瓦至數(shù)百瓦之間。所耗有功功率的分配大致為:鐵心65%~75%,短路環(huán)25%~30%,線圈僅占3%~5%。大、中容量交流接觸器的操作電磁系統(tǒng)采用節(jié)電技術(shù),是將其操作電磁系統(tǒng)由原設(shè)計的交流操作改為直流吸持或無激磁電流吸持,可節(jié)省鐵心和短路環(huán)中占絕大部分的損耗功率,從而取得較高的節(jié)電效益。一般有功功率節(jié)電率可高達(dá)85%以上,有的竟可超過95%。 雖然大、中容量交流接觸交流操作電磁系統(tǒng)吸持時消耗的有功功率平均每臺僅約為50W,但由于其是量大面廣的低壓控制電器,全國正在運(yùn)行的可采用節(jié)電技術(shù)的大中容量交流接觸器以百萬臺計。如采用節(jié)電技術(shù)后,每年可節(jié)約相當(dāng)可觀的電能。交流接觸器采用節(jié)電技術(shù)具有較高的節(jié)電效益,還可降低和消除噪聲,降低線圈的溫升和延長其使用壽命,故受到用戶的歡迎,很快得以推廣應(yīng)用,并取得較大的發(fā)展。 交流接觸器節(jié)電技術(shù)的發(fā)展 傳統(tǒng)交流接觸器是基于“通電吸合,帶電保持,斷電釋放”的工作原理之上的,為實(shí)現(xiàn)其工作工藝過程,設(shè)計和采用了相應(yīng)的結(jié)構(gòu),運(yùn)行過程中,鐵心和短路環(huán)中的磁滯損耗和渦流損耗占總能耗的90%以上,且功率因數(shù)低,噪聲大,線圈溫升高,加大了電網(wǎng)線路上的電能損耗,降低了接觸器線圈的使用壽命。為改善這種運(yùn)行狀況,國務(wù)院早在1981年(1981)56號文發(fā)布的節(jié)電指令第2號文中就指令要實(shí)施交流接觸器節(jié)電措施。電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得交流接觸器的節(jié)電技術(shù)獲得新發(fā)展,為了適應(yīng)交流接觸器節(jié)電產(chǎn)品發(fā)展的需要,我國頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)GB8871-1998《交流接觸器節(jié)電器及其應(yīng)用技術(shù)條件》。為了進(jìn)一步適應(yīng)我國能源結(jié)構(gòu)的需要,我國頒布GB8871-2001《交流接觸器節(jié)電器》取代GB8871-1998,在新標(biāo)準(zhǔn)中,除對應(yīng)用節(jié)電器的節(jié)電率、節(jié)電器壽命以及電磁兼容性做出規(guī)定外,還對溫升、保護(hù)性能、噪聲等性能參數(shù)做了硬性要求。對交流接觸器節(jié)電及無噪聲運(yùn)行技術(shù)的研究和應(yīng)用起到了積極的促進(jìn)作用。交流接觸器節(jié)電及無噪聲運(yùn)行技術(shù)對交流接觸器提出了“瞬時通電吸合,脈流微機(jī)機(jī)械保持,斷電釋放”的新工藝原理要求,新交流接觸器組采用了線圈和元件組合集成結(jié)構(gòu),改變其交流運(yùn)行方式為直流吸合,直流保持運(yùn)行方式,具有顯著的節(jié)能(平均節(jié)電率85%以上)、消聲(25dB以下,人耳聽不到聲音)、功率因數(shù)高(接近1)、線圈溫升低等優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)在以下3個方面。 1)動作電壓值可調(diào) 應(yīng)用晶閘管改變其觸發(fā)角或應(yīng)用脈沖直流電路改變其脈沖波寬度,均可任意調(diào)節(jié)高吸動電壓值和低吸持電壓值,使之調(diào)整為配用交流接觸器操作電磁系統(tǒng)要求的******值。 2)自動轉(zhuǎn)換延時值可調(diào) 應(yīng)用了電子延時轉(zhuǎn)換電路,使由高吸動電壓自動轉(zhuǎn)換至低吸持電壓的延時成為可調(diào),可與所配用交流接觸器固有閉合時間相適應(yīng)。應(yīng)用自動延時轉(zhuǎn)換電子線路方案與采用接觸器常閉輔助觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換的方案相比,一則可不需占用接觸器本身的常閉輔助觸點(diǎn),二則更重要的是可大大提高交流接觸器閉合操作的可靠性。 3)增添保護(hù)功能和延時動作功能 電子技術(shù)的應(yīng)用使得節(jié)電電路中可很方便地增添接觸器主電路保護(hù)功能,如欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、相序保護(hù)、斷相保護(hù)和漏電保護(hù)等。這些保護(hù)動作,接觸器可瞬時斷開,也可以延時斷開。此外,還可以增添使接觸器延時動作閉合的功能。交流接觸器節(jié)電產(chǎn)品分類和應(yīng)用前景 (1)節(jié)電產(chǎn)品分類 目前交流接觸器節(jié)電產(chǎn)品很多,歸納起來主要有以下3大類:節(jié)電器、節(jié)電線圈和節(jié)電型交流接觸器。其中節(jié)電器按其組成的主要元件的不同可分為:電容器式節(jié)電器、變壓器式節(jié)電器以及改變占空比節(jié)電器。節(jié)電線圈可分為:雙繞組節(jié)電線圈,限流電阻式節(jié)電線圈,雙繞組自轉(zhuǎn)換節(jié)電線圈以及定位轉(zhuǎn)換節(jié)電線圈。節(jié)電型接觸器主要有:加裝節(jié)電器或換成節(jié)電線圈交流接觸器、機(jī)械鎖扣式節(jié)電型交流接觸器以及剩磁或永磁吸持式節(jié)電型交流接觸器3種結(jié)構(gòu)類型。 (2)節(jié)電產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性分析 增添節(jié)電器和節(jié)電線圈等交流接觸器的外附裝置,是需要費(fèi)用投入的。其所增加的費(fèi)用,與配用交流接觸器的額定電流值有關(guān),電流越大,價格就越高。一般費(fèi)用在30~100元之間。此外,具有自轉(zhuǎn)換功能,即不需要占用交流接觸器輔助觸頭者的價格相對也要高些。有些生產(chǎn)廠在采用節(jié)電技術(shù)時,還將原交流接觸器的鐵心材料改為鋼板,并取掉短路環(huán),重新設(shè)計線圈參數(shù),可節(jié)約用銅量。這樣基本上可以做到采用節(jié)電技術(shù)后的節(jié)電型交流接觸器與非節(jié)電型普通交流接觸器價格相近,受到廣大用戶的歡迎。采用節(jié)電技術(shù)并具有保護(hù)功能的產(chǎn)品,所需增加的費(fèi)用要超過100元。 采用節(jié)電技術(shù)的交流接觸器所需增加的費(fèi)用,對于不間斷運(yùn)行的情況下,約需1~2年能夠收回。交流接觸器的額定電流越大,其回收周期越短。 |