交流接触器数字化控制的分析与设计

提出了以ds PIC为控制核心的交流接触器数字化控制技术.对BUCK电路进行改造作为线圈供电主回路,分别利用数字PI和流限开/关,实现了线圈电流的闭环控制,使得吸合过程的吸反力合理配合,减小触头和铁芯的弹跳与碰撞,提高电寿命.可靠吸合后,切断PWM斩波信号,转入直流低压运行,能耗小、无噪声.分断时,采用负压控制,线圈能量被快速吸收,提高了接触器的分断速度.通过PROTEUS软件对吸合、吸持和分断过程进行仿真,有助于智能控制模块的设计及控制方案的分析.相关试验结果表明,数字化控制技术改善了交流接触器各项性能指标,具有较好灵活性、通用性.     

基于有限元法的ABS高速开关电磁阀性能分析

在建立高速开关阀磁场计算有限元模型的基础上 ,计算和分析了不同工作气隙与线圈电流时高速开关阀动铁的电磁力和线圈的自感系数特性 .利用动铁运动和线圈回路方程 ,通过仿真分析了高速开关阀的吸合和释放时间及动铁运动响应与电流变化特性 .结果表明 ,基于有限元的分析方法保证了较高的精度     

考虑漏磁和铁心磁场分布的磁路仿真

本文在三维有限元仿真接触器吸合过程动态仿真的基础上,进行磁路模型构建,综合考虑了铁心磁阻、铁心漏磁及铁心磁场分布不均匀等特性,通过对三维仿真中漏磁磁力线和铁心中磁密的分布进行分析,将漏磁分为铁心内部漏磁和外部线圈漏磁,并利用安培环路定理分析铁心中的磁密分布。通过对三维仿真结果和磁路模型仿真结果及实验进行了对比,验证了该模型的可行性,大大缩短了仿真时间和参数化仿真效率,为后续的的电磁系统优化设计打下了基础。     

粒子群算法在小容量智能交流接触器设计中的应用

针对小容量智能交流接触器,提出了一种全新的控制方案,采用3台分立的磁保持继电器作为智能交流接触器本体,进行三相电路的智能控制.将粒子群算法引入该产品的优化设计中,使其具有更加合理的电磁机构与动态特性,进一步减少了在吸合过程中产生的触头弹跳和铁心撞击,实现了吸合、吸持、分断过程的动态优化控制,提高了产品的各项性能指标.     

一种基于负载识别的交流接触器合闸涌流抑制策略

针对接触器在控制阻容和阻感性负载时吸合阶段可能出现涌流的问题,分析了不同负载与不同合闸相位角下的电流变化情况,找到了合闸相角和负载功率因数角对涌流的影响关系,并以此为基础提出了一种抑制涌流的开关合闸控制方案。本文通过公式推导开关在阻容、阻感性负载时吸合的暂态过程,找到了不同负载下的最佳合闸相角,并使用Multisim搭建硬件仿真电路,模拟不同负载时的开关吸合过程,通过检测合闸后触头回路的电流零点,提出了一种智能识别负载性质和判断涌流抑制情况的合闸控制策略,最后使用实验室研发的单极交流接触器进行带载实验,对负载的识别准确且抑制涌流的效果明显,实验结果和理论仿真一致,对接触器的智能控制具有一定的参考意义。     

断路器智能分合闸电磁铁的设计

针对配电系统中断路器分合闸电磁铁的线圈易烧毁这一常见故障,设计了分合闸电磁铁智能控制模块,对电磁铁的线圈电流进行闭环控制.改变电磁铁的激磁方式,严格控制线圈激磁电流及激磁时间,避免了线圈的烧毁故障.同时,其动作特性不受合闸相角的影响,可以在宽电压范围内精确控制线圈电流,提高了动作特性的一致性.通过一体化仿真,验证了线圈驱动电路及滞环电流控制方式的有效性,引入数字控制技术开发控制模块,并进行相关实验验证.     

带电压反馈智能接触器的热分析模型

针对智能与普通交流接触器热分析问题的异同点,建立了同时考虑主回路和磁系统发热的智能接触器热分析模型.该模型根据智能接触器的线圈控制回路在脉宽调制下交替导通-关断的特点,利用磁路法建立了线圈控制回路导通与关断时磁系统的特性微分方程组,并通过求解该微分方程组建立其磁系统的热源模型.同时,结合两种接触器的共同特点将普通交流接触器的热分析方法扩展到了智能接触器.利用该热分析模型对一采用优化线圈及铁芯参数的智能接触器在稳态工作下的温升进行了热分析,并进行了实验验证.分析结果表明,与普通交流接触器相比,智能交流接触器在更小的线圈及铁芯参数下,仍可有效降低磁系统的发热温升,且稳态工作下的温升满足国家标准要求.     

考虑电磁铁线圈构型的高速开关阀动态特性分析

为改善高速开关阀的响应特性,以电磁铁线圈构型为切入点,对比研究了线圈构型对高速开关阀动态特性的影响规律。在建立高速开关阀数学模型以及理论分析线圈构型变化对响应时间影响的基础上,采用电磁仿真软件ANSYS Electronics,构建了高速开关阀二维瞬态仿真模型,分析了单一、叠加式、嵌套式3种线圈构型对电磁铁吸合以及高速开关阀启、闭两个动态过程的影响。仿真结果表明：在不改变其他结构参数与电气参数的情况下,与单一线圈构型相比,叠加与嵌套两种并联线圈构型能够有效缩短电磁铁空载吸合时间,减幅分别为35.1%、34.7%;叠加式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.79 ms,减幅达55.4%;嵌套式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.77 ms,减幅达55.2%。综合响应特性与能耗特性参数来看,采用叠加式线圈构型的高速开关阀具有相对更优的动态特性。该研究可为高速开关阀电磁铁的设计提供参考。     

智能接触器高频激磁动态特性采集系统的设计

设计一种智能接触器高频激磁动态特性数据采集系统.该系统不仅可以满足传统工频交流或直流激磁下的数据采集,同时也可以满足智能控制时高频激磁动态数据的采集.在此基础上结合电磁机构驱动电路,提出根据驱动电平信号及前端滤波电容的低频电压来合成线圈高频电压的方法.通过实验验证了这一合成方法的有效性,并分析了影响合成精度的因素.该方法不仅大幅降低了采集系统的硬件成本,更重要的是便于实现智能接触器高频激磁下磁链计算方法的嵌入式应用,为接触器动态特性在线监测及探索新的智能控制方案打下基础.     

浅析交流接触器在智能控制方面的设计与应用

阐述了以单片机为基础的交流接触器的智能控制方案和原理。把单片机的逻辑判断及通讯功能和交流接触器组合,可实现智能化控制。其功能主要表现在确保交流接触器线圈吸合后,会自动执行低压直流吸持子程序,监测设备的过流、过压、欠压、三相不平衡及漏电情况,在过零检测的基础上,使触点分断时的火花能量最小。和上位机联网,可以组成简单DCS系统。