解析交流接觸器節能技術(shù)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
節能
方面
采用低損耗控制電路，直流供電方式將無(wú)功損耗變?yōu)橛泄敵?，使節能達95%以上，節省大量電力資源，也為用戶(hù)帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益；采用節電技術(shù)，使原接觸器使用壽命增加2倍，為企業(yè)節省使用接觸器的成本。
節電產(chǎn)品分類(lèi)
交流接觸器節能方案主要取決于其工作原理及相應的結構工藝。交流接觸器內產(chǎn)生電磁吸力Fat由恒定分量F0和交變分量F~組成。其中：
恒定分量： F0 = Fatm / 2 （ Fatm =107 B2 MS /8π ）
交變分量： F~ =F0 cos 2ωt 。
在工作中，由于銜鐵始終受到反力彈簧、觸頭彈簧等反作用力 Fr 的作用，電磁吸力平均值 Fat > Fr ；當 Fat Fr 時(shí)銜鐵開(kāi)始釋放，Fat > Fr 銜鐵又呈吸合狀態(tài)，如此周而復始，銜鐵產(chǎn)生振動(dòng)并發(fā)出噪音。此時(shí)鐵芯在交變磁化產(chǎn)生的磁滯損耗和渦流損耗會(huì )引起鐵芯發(fā)熱（疊加的硅鋼片可以起到減少渦流損耗作用）。為降低工作噪音通常在小容量的電磁系統磁軛端部開(kāi)一小槽嵌入相應的短路環(huán)，其作用就是把通過(guò)鐵芯磁通分為兩部分，即不穿過(guò)短路環(huán)的磁通Φ1和穿過(guò)短路環(huán)的磁通Φ2 ，且Φ2滯后Φ1 ，使合成吸力始終大于反作用力，從而降低了振動(dòng)噪音，但也增加了相應銅損。
交流接觸器的功率主要由吸持功耗和吸合功耗兩部分，雖然線(xiàn)圈在吸合起動(dòng)瞬間功耗較大，但時(shí)間很短（幾十 ms ）；工作時(shí)間一直處于吸持保持狀態(tài)（此時(shí)能量損耗主要集中在吸持狀態(tài)鐵損上）。正因如此如能降低交流接觸器工作中的吸持功耗就可以達到節能目的，根據此原理，目前節能接觸器大致分類(lèi)如下：
1.節電器
節電器分為：電容式、變壓器式、占空比（改變）式。交流接觸器與相應節電器配套使用，使接觸器在直流狀態(tài)吸持運行，從而達到節能目的。節電器因交流接觸器電磁線(xiàn)圈電磁能以及節電器內部器件限制，一般適用于額定電流60~600A交流接觸器，低于60A的交流接觸器因其電磁線(xiàn)圈所貯有電磁能在直流運行時(shí)不能維持其吸合；大于600A的交流接觸器產(chǎn)生的電磁能極易使節電器內部器件損壞。
2.節電線(xiàn)圈
接觸器線(xiàn)圈中通過(guò)交流電后，會(huì )產(chǎn)生相應感抗，感抗的大小影響線(xiàn)圈中電流的大小，交流電磁鐵中線(xiàn)圈的感抗，在鐵芯未閉合時(shí)感抗很小，會(huì )通過(guò)很大的電流，這也是造成線(xiàn)圈在吸合時(shí)功率為最大的原因所在。當交流接觸器由吸合轉為吸持時(shí)，由于處于長(cháng)期工作狀態(tài)再加之線(xiàn)圈功耗大，溫升也隨之上升。通常交流接觸器長(cháng)時(shí)間工作可以產(chǎn)生50℃～60℃度高溫，夏季時(shí)再加上30℃～40℃度環(huán)境溫度，線(xiàn)圈溫度上升更快。線(xiàn)圈長(cháng)期處于高溫工作中，將加快老化甚至燒毀，交流接觸器的使用壽命也會(huì )縮短。
根據交流接觸器線(xiàn)圈功耗大溫升快的特點(diǎn)，通過(guò)降低功耗和溫升以達到節能目的。按內部結構，節電線(xiàn)圈分為：雙繞組式、限流電阻式、雙繞組自轉換式和定位轉換式。節電線(xiàn)圈的工作原理通常將在其線(xiàn)圈上采用脈動(dòng)直流吸持運行方案：吸合繞組一般線(xiàn)徑較大，匝數較少，因而阻抗較低，產(chǎn)生的吸合電流大；吸持繞組一般線(xiàn)徑較小，匝數較多，阻抗大，故而吸持電流小。增加相應整流器件及壓敏電阻和薄膜電容，使交流接觸器通電工作處于直流狀態(tài)，較大的起動(dòng)電流保證電磁系統的可靠吸合，較小的吸持電流降低了吸持功耗，從而降低了電磁系統的電損耗和線(xiàn)圈溫升。
節電型交流接觸器
根據交流接觸器的結構，增加如節電器、節電線(xiàn)圈、機械鎖扣裝置，電磁系統改為剩磁（永磁）吸持式等方式，可起到節能效果。傳統接觸器與節電后節能對比如表2所示。
以傳統CJ10、CJ12、CJ20交流接觸器為例，對節能前后的耗能數據對比，反映其節能效果。
以CJ20/400A/3計算一年節能情況：接觸器節能前正常工作吸持功率為180W，電費單價(jià)按平均電費按1元/ Kwh計，工作時(shí)間為12h/天：
節能前總耗電：0.18Kw×12h×365 = 788 Kwh
節能后總耗電：0.006Kw×12h×365 = 26 Kwh
節能（年節電量）：788Kwh － 26Kwh = 762Kwh
節電費用：762Kwh×1元/Kwh = 762元
目前我國節電型交流接觸器已經(jīng)有一定的市場(chǎng)，但還不夠普及，傳統型交流接觸器目前在用戶(hù)使用上占主導地位。主要原因是節電型接觸器價(jià)格較貴，用戶(hù)在一次性投入上還不能接受，有待于國家在節能型接觸器的推廣上加大政策力度，促進(jìn)節能型接觸器的廣泛應用。
表2 傳統接觸器與節電后的節能對比
節能前后對比接觸器型號 |
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