交流接触器线圈直流工作过程

交流接触器线圈直流工作过程分析（抽芯机改造）作者关键词：接触器器抖动损失电压磁动势铁芯吸力线圈感抗起动电流抽芯机在使用中中经常烧坏接接触器主触点点，其现象为为接触器铁芯芯抖动。原因因分析：抽芯芯机电机为7.5KW，额定电流15A，起动时的的最大电流约约有105A。电源电缆缆为6mm2，长度最长长时有300m。接触器二二次线圈工作作电压是通过过变压器降压压的36V安全电压。从从现象分析为为电机起动电电流在电源电电缆上的电压压损失太大，接接触器线圈因因电压过低吸吸不住。计算算电缆上的电电压损失：（铜20℃时的电阻率ρ为0.0172Ω•mm2/M）电缆芯线电阻电缆损失电压如果电缆长度为为100米，电机起起动电流Iq为（6倍额定值）90A，电缆上的的电压损失还还有：交流接触器铁芯芯（线圈）工工作过程是：：刚接通电源源时，铁芯（磁磁路）没有闭闭合，感抗很很小，吸合电电流很大，磁磁动势（通过过线圈的电流流×线圈匝数）很很大，使铁芯芯衔铁克服弹弹簧弹力，很很快吸合。铁铁芯衔铁吸合合后，铁芯磁磁路闭合，线线圈感抗很大大，线圈中的的电流很小，磁磁动势很小。正正常电压下，这这个工作磁动动势在线圈铁铁芯上产生（对对衔铁）的吸吸力大于弹簧簧的弹力，接接触器能正常常工作。如果果线圈上的电电压低于95%额定值时，励励磁电流太小小，铁芯吸力力会克服不了了弹簧的弹力力而不能正常常工作。交流接触器抖动动现象是：电电动机起动前前，因没有电电流，电压正正常，接触器器吸合，电动动机起动；电电动机起动电电流引起（电电缆损失电压压）抽芯机上上电压降低，接接触器铁芯吸吸力克服不了了弹簧的弹力力而跳开，电电机电流被切切断，接触器器再次吸合……，这样就是是接触器不断断地吸合、跳跳开。接触器器抖动时在不不断地切断电电动机很大的的起动电流，烧烧坏接触器主主触点。根据接触器工作作要求，380-339.5=3340.5VV，已经不能能正常工作了了。而电缆加加长到300米时，接触触器电压只有有223.66V，说明一般般的接触器不不能在抽芯机机上正常工作作。需要找一一种释放电压压低的接触器器替换，常规规无法找到这这种交流接触触器。按照电磁铁的工工作原理，电电磁铁吸力与与衔铁气隙的的平方成反比比，电磁铁吸吸住衔铁后，衔衔铁气隙很小小，克服弹簧簧弹力的磁动动势也很小。交交流接触器由由于吸合后线线圈的感抗很很大，工作电电流很小，铁铁芯吸力克服服不了弹簧的的弹力而跳开开。如果把交交流接触器线线圈工作在直直流状态下，有有可能会降低低接触器线圈圈的释放电压压。按照交流接触器器线圈工作在在直流状态的的设想，用几几种规格的交交流接触器做做实验。测量得到试验数数据：1277V400A接触器线圈吸合电流Ix=1.1AA吸合直流电电压Uzx=52VV线圈直流电阻rr=Uzx/Ix=47.3Ω释放电流If=0.055A释放直流电电压Uf=6V线圈线径φ0..23mm(按每平方毫毫米2.5A计算)长期工作允允许电流Ig=0.100A1100V400A接触器线圈吸合电流Ix=1.255A吸合直流电电压Uzx=49VV线圈直流电阻rr=Uzx/Ix=39.2Ω释放电流If=0.088A释放直流电电压Uf=6V线圈线径φ0..28mm(按每平方毫毫米2.5A计算)长期工作允允许电流Ig=0.155A(按每平方毫毫米3.5A计算)长期工作允允许电流Ig=0.222A36V400A接触器线圈吸合电流Ix=5.2AA电流太大，不不考虑使用。根据实验数据，需需要考虑安全全方面，电压压要低；考虑虑元件通用性性，一般二次次侧控制电器器使用电流都都在5A以下；变压压器必须定制制（无相应电电压等级）；；线圈工作电电流接近释放放电流，会产产生工作不可可靠现象，而而增大工作电电流后有线圈圈过热的可能能；由于实验验时接触器是是平放的，存存在衔铁重力力和无摩擦阻阻力，正常工工作时无衔铁铁重力有摩擦擦阻力，需要要加大吸合电电压。解决方法：尽量量使用电压低低的，用110V交流接触器器。用110V交流接触器器，能满足电电流在5A以下。变压压器（因抽芯芯机急用）先先在36V上加绕到（49÷0..9×1.225）68V。允许工作作电流在散热热条件好的情情况下，最大大能用到4.5A//mm2，我们用3.5AA/mm2计算。电路原理图：元件工作原理及及计算：整流桥：（包括括续流二极管管）耐压Vf=68×1110%×11.414≥106V电流If=Vf/r=1006/39..2≥2.7A选耐压200V3A以上的型号号在线圈中直流流的电流不能能突变，反向向并联在接触触器线圈上的的续流二极管管能快速释放放线圈中的电磁能能量，减小断断开回路电流流接点的电弧弧，接触器快快速跳开。滤波电容：在接接触器工作中中，电感量很很大，为防止止整流后的脉脉动电压过零零时衔铁吸合合不稳，加上电容器后，组组成r型滤波电路路，加上电容容器后，能提提高接触器吸吸合时的电压压(1.414//0.9)11.57倍（桥式整整流电压为68×0..9=61..2V，加滤波电电容后的空载载电压为68×1.4114=96..15V）。考虑电电源电压增加加10%达105.88V，选200V。接触器吸吸合过程中，电容器能提提供（96.155-61.22）×10000×10-66=35×110-3库仑电量量。接触器吸吸合过程以0.2秒计算算，平均电流流[(966.15-661.2)××0.72++61.2]]÷39.22=2.2AA计算式中的的(96.15--61.2))×0.722部分是电容容器在96.155V开始到61.2V向接触器线线圈放电过程程平均值。接触器器线圈吸合过过程中的总电电量为2.2×00.2=0..44库仑（实际际不到0.2秒）。限流电阻:接触触器线圈的长长期工作电流流只允许0.22A，最高电压压有96.155V，线圈电阻39.2Ω。限流电阻为966.15÷00.22-339.2=3398Ω（取400Ω）限流电阻功率为为I2R=0.2222×400≥19.366W（取25W）释放电压：0..08×（400+339.2）=35.114V35.114÷61..2×1000%=57..4%（未考虑滤滤波电容对工作电电压的提高）380×57..4%=2118.2(VV)计算得出,从理论上说,218..2V以上能正常常工作。如果考虑滤波电电容使工作电电压提高：68×1..2=81..6V355.14÷881.6×1100%=443.06%%380×43..06%=1163.6((V)计算得出,从理论上说,163..6V以上能正常常工作。电源电缆3000米长，电动动机起动电流流105A时，电缆上上的电压损失失156.44V，抽芯机端电压还有3880-1566.4=2223.4V，大于218.22V(电容器开路路时也能正常常工作)。中间继电器J：：中间继电器器J是保证接触触器可靠吸合合的元件，它它的线圈电压压取自电动机机端，当电动机端电压压低于320V时，中间继继电器J不会吸合，限限流电阻不接接入接触器线线圈回路，让接触器器可靠地吸合合。当电动机机端电压高于于320V（电动机起起动）时，中中间继电器J吸合，常常闭触点断开开，使限流电电阻接入接触触器线圈回路路，不使接触触器线圈过流。电气安全分析：：抽芯机电源源接在有漏电电保护功能的的DZ15L—40/39901400A开关下，外外壳及金属构构件均已可靠靠接地。操作作按钮的二次次电源是通过过变压器隔离离的，工作时时的操作电压压只有0.22××39.2==8.6V，最高时为96.155V（直流），且且与大地无电电位差，非常常安全。实际工作情况：：经过实验数数据分析研究究后，对抽芯芯机按照上面面电路图进行行了改造，改改造后的抽芯芯机在二催化化等装置抢修修中使用，效效果显著，用用300米长的电源源电缆没有丝