企业案例-接触器用抗晃电电子节能模块项目案例

1、接触器用抗晃电电子节能模块项目一、项目目标以产、销、用三方互利为宗旨；以绿色低碳、节能环保为特征；以解决连续生产中大量设备在工艺流程上不允许跳闸断电的大中型企业的晃电事故为抓手；以产品包质量、包用期、包效果为新增“三包”内容的终身跟踪服务为承诺；以用户满意为标志，以示范工程为榜样，以提供产品同时提供服务的新理念，推动项目产业化和市场化。建立科研、生产、制造、物流、服务、保险、信息一体化的科工贸全国性大公司。研究一种既俱备传统产品的优点，又克服其缺点，并与智能电网匹配的新一代交流接触器。在不改变传统交流接触器产品的电磁原理、结构特点、线圈参数，不改变传统产品使用方法的前提下，设计并制造接触器用电

2、子节能模块。新一代交流接触器的定位从实际出来，首先克服传统交流接触器在吸持阶段有95%以上的功耗白白浪费，而且是引起故障的发热功；克服其在交流电网出现晃电情况时自行跳闸断电，给连续生产不允许跳闸断电的大中型企业造成巨大经济损失的缺点为主攻方向；从而提高其性能、增加其功能、延长其寿命、以适应节能环保、低碳经济和信息化时代（智能电网）的要求。研发各系列传统交流接触器用抗晃电电子节能模块，以满足并适应现有交流接触器的正常使用。二、关键问题兼容设计-不改变现有交流接触器的结构和工作原理，现有交流接触器在安装抗晃电电子模块后仍能正常工作；抗晃电设计-克服其在交流电网出现晃电情况时自行跳闸断电，给连续生产

3、不允许跳闸断电的大中型企业造成巨大经济损失；节能设计-克服传统交流接触器在吸持阶段有95%以上的功耗白白浪费，而且是引起故障的发热功；环保设计-提高性能、延长寿命、以适应节能环保、低碳经济和信息化时代（智能电网）的要求。三、创新点1. “兼容”性是产品设计思路的创新 不改变传统交流接触器产品的电磁原理、结构特点、线圈参数，不改变传统产品使用方法，因此也无需改变传统产品的技术文件、生产设备、工艺流程、检验检测方法。这不仅有利于发挥传统产品优势，也有利于传统产品的技术进步；模块可与不同厂家、不同型号、不同规格的交流接触器匹配；产品无模块可以使用，产品有模块也可以使用。这种“兼容”性既有利于产品企业

4、制造，又有利于产品用户使用；既利于产业化、规模化生产，又有利于新产品推广普及。2. 采用US电压反时限脉动全压起动，低压直流或直流脉宽调制（PWM）电压吸持的技术方案，是设计方案的创新。3. 把强电控制和弱电控制集于一体 同一模块既完成“智能”合闸操作，又完成节能低压保持吸合，并解决了“产品特点”所述技术关键、难点，是产品的技术创新。技术核心是通过电子模块，改原电磁线圈通电情况下的模拟工作状态为有回滞的开关工作状态。四、项目的可行性1. 产品市场竞争优势施耐德延时锁扣装置（LA6-DK10M）：在接触器吸合后线圈转入省电模式，而靠锁扣头锁扣作用保持主触头的接通状态。在晃电发生时接触器不断开，在

5、进行了正常的停机操作后主触头才断开。但这种锁扣头只能与施耐德的接触器配合使用，由锁扣头锁定的主触头在断电的情况断开需独立电源，而且在大于170A的接触器时并没有与之配合的锁扣装置。 西门子的3RT1916-2RO储能延时模块(以储能释放的形式保持接触器继续吸合)不依赖辅助工作电源和辅助机械装置因而体积小、可靠性高，但这种控制方式的缺点就是价格昂贵，在低压配电柜中使用这种装置至少要增加1.5万元成本。杭州君诺、上海普京、江阴联盛工程公司、广州邦浦、大庆邦浦等公司产品FS-ZD/E再启动控制器 FS-MDII/E延时模块（适用范围100-630A ） FS-MD/E 延时模块（适用范围5-95A

6、）上述抗晃电产品及抗晃电系统也只是行业中的一个分支，仅是市场的一个补充。事实上，自1998年广州邦浦第一个向市场推出抗晃电产品到现在已经过15个年头了，其它同类企业产品又相互雷同，相互照搬，至今没有形成大的生产规模。上述产品的主要问题是：不便于与接触器集于一体，不具备频繁操作功能，成本高、体积大，因此不能形成新一代交流接触器产品。简而言之，MD模块对接触器电磁线圈电阻有特别要求，就限制了它的推广应用。 JNFH-E抗晃电延时控制器杭州君诺公司产品（2013年改名为：浙江矩诺电器股份有限公司） 硬件设计：包括单片机系统和可充电后备电源系统及数码显示装置等，体积大，成本高，线路复杂，存在“鞍比马大

7、”的缺陷。软件设计：程序初始化、格式化，开机加电自检（复位）有一定的延迟时间，不便于与具有频繁通断电操作性能的交流接触器集于一体，因此不可形成一体化的抗晃电智能交流接触器系列产品。 2. 产品产业化优势2.1 技术优势 智能接触器或新一代交流接触器在世界范围内处于研发阶段，多种技术方案各俱特色，但目前为止，还没有一种新产品在业内形成共识被确定下来。 我公司研制从实际出来，首先以克服传统交流接触器在吸持阶段有95%以上的功耗白白浪费，而且是引起故障的发热功；克服其在交流电网出现晃电情况时自行跳闸断电，给连续生产不允许跳闸断电的大中型企业造成巨大经济损失的缺点为主攻方向；提高其性能、增加其功能、延

8、长其寿命、以适应节能环保、低碳经济和信息化时代（智能电网）的要求。 DB模块采用脉动直流全压反时限起动，DC/DC脉宽调制（PWM）的直-交-直高频变换；交直流宽电压：（1±30%）Us起动的“智能合闸操作”；（20%-130%）Us电压范围内直流低电压恒功率输出的可靠吸持的节能无声运行技术。具有体积小、成本低，高可靠、长寿命、多功能、交直两用等优点。可与国内外不同型号不同厂家的传统电磁交流接触器匹配并集于一体，形成新一代电子控制交流接触器，实现节能90%以上，并增加其抗晃电功能。 DB模块是由半导体功率三极管模块、整流组件与贴片电子元器件、IC贴片集成电路通过采用厚膜电路或多芯片技

9、术经过系统再集成而形成。电路内部没有电解电容、可动机械接口、可调电阻和继电器触头等易损件，因此体积小、寿命长、坚固耐用。2.2 技术对比两种不同的智能接触器操作线圈电压调节电路原理图及工作波形DB模块电路原理图上述典型的闭环负反馈自动调压智能交流接触器电原理图，是具有代表性的案例资料。特点是：智能电路控制一支或两支IGBT功率管完成交流接触器的起动和吸持双重功能。我们对此方案的研究结论是：上述自动调压方案仅适于线圈匝数较多、线径较细、线圈电阻较大的小功率传统电磁交流接触器或如上所述的：用小铁芯代替大铁芯的应用。我们作出此判断的原理依据是：能量转换要求电磁参数的相互匹配和对电路的精心设计。整流后

10、的脉动直流电压不再经过储能变换，不再经过直-交-直的变频，不再经过电-磁-电能量转换的脉宽调制（PWM）斩波自动调压电路23，如同可控硅调压一样，有功功率损耗较大，其转换效率很难提高，发热问题是模块体积减小和功率（电流）增大的克星，因此本技术的应用推广受到限制。五、研究成果我公司的抗晃电产品是采用在传统交流接触器产品上增加DB抗晃电电子节能模块的技术方案。模块具有体积小，成本低的优点 。模块既可以在企业制造交流接触器时嵌入产品本体，从而形成新一代电子控制交流接触器产品；也便于用户直接选用DB模块，自行与各种传统电磁交流接触器匹配使用。本抗晃电方案的关键是接触器释放电压值的合理准确确定，并具有一致性。目前我们选用的方法是：额定电流Ie=(6630)A的传统交流接触器，通过模块统一控制其释放电压为