Introduktion til tre spolekontrolmetoder for DC-kontaktorer

Introduktion til tre typer baseret på deres spolekontrolmetoder: enkeltspolekontrol, dobbeltspolekontrol og energibesparende kortkontrol (dvs. PWM kontrolkort + enkeltspolekontrol). Denne artikel sammenligner strukturen, arbejdsprincippet og energiforbrugskarakteristika for DC-kontaktorer med single-coil, dual-coil og PWM kontrolmetoder og analyserer deres fordele, ulemper og anvendelighed.

Hovedkomponenterne i en enkelt-spole DC-kontaktor inkluderer en enkelt spole, en fjeder-reset-mekanisme og et kontaktsystem. Dens funktionsprincip er, at når spolen konstant aktiveres, genereres et magnetfelt, som får ankeret til at bevæge sig opad, hvilket bringer den bevægelige kontakt tæt på stationær kontakt, den normalt åbne kontakt er forbundet. Når spolen deaktiveres, forsvinder den elektromagnetiske sugekraft, hvilket får den bevægelige kontakt til at vende tilbage til sin oprindelige position, så den normalt åbne kontakt afbrydes.

Som en kernekomponent i strømstyringssystemer påvirker ydeevnen og energiforbruget af DC-kontaktorer direkte systemets effektivitet. Generelt kan DC-kontaktorer klassificeres intakte med den stationære kontakt. Når strømmen afbrydes, nulstilles fjederen, og de bevægelige og stationære kontakter adskilles. De vigtigste ulemper ved enkeltspole DC-kontaktorer er som følger:

① Generelt er energiforbruget relativt højt, dvs. P = I⊃2; * R (med fuldstrømsdrift I = Us / R), så spoletemperaturstigningen for en enkeltspole DC-kontaktor er normalt den højeste.

② Når spolestyringskredsløbet i en enkeltspole DC-kontaktor er deaktiveret, genereres en stor omvendt elektromotorisk kraft. For DC-kontaktorer med en styrespænding på 12V DC eller 24V DC, vil der blive genereret hundredvis af volt omvendt spænding i det øjeblik, spolen deaktiveres. Den almindelige løsning er at parallelisere en friløbsdiode i spolens styrekredsløb (denne metode fører normalt til en længere udløsningstid for hovedkontakterne, når DC-kontaktoren er strømløs, så en TVS-diode eller en friløbsdiode i serie med en zenerdiode bruges ofte parallelt med spolens styrekredsløb).

③ Driftsspændingsområdet for spolen (Us) er lille, generelt 85 % Ue til 110 % Ue (Ue repræsenterer produktets nominelle driftsspænding).
De vigtigste fordele ved enkeltspole DC-kontaktorer er lave produktionsomkostninger og stærk modstand mod elektromagnetisk interferens (EMC).

Hovedstrukturen af ​​en dobbeltspole DC-kontaktor består af en startspole (høj strøm), en holdespole (lav strøm), et kredsløbsskiftende styrekort, en fjeder-nulstillingsmekanisme og et kontaktsystem. Dens funktionsprincip er, at når spolen først tændes, er startspolen og holdespolen forbundet parallelt og strømforsynet samtidigt, hvilket genererer et stærkt elektromagnetisk felt for at give en tilstrækkelig indledende elektromagnetisk kraft, som varer i cirka 130 ms. Derefter afbryder kredsløbskoblingskontrolkortet startspolen, hvilket kun efterlader holdespolen til kontinuerlig drift, hvilket giver et passende magnetfelt til at opretholde produktets normale lukkede tilstand. De vigtigste ulemper ved en dobbeltspole DC-kontaktor er som følger:

① Starteffekten er relativt høj, betegnet som P_start, hvilket kræver en strømforsyning med høj kapacitet.
② Produktionsomkostningerne for en dobbeltspole DC-kontaktor er relativt høje, hovedsageligt på grund af kompleksiteten af ​​spolesamlingsprocessen og tilføjelsen af ​​kredsløbskoblingskontrolkortet.
③ Driftsspændingsområdet for spolerne (U_s) er lille, typisk fra 85 % U_e til 110 % U_e (U_e repræsenterer produktets nominelle driftsspænding).
Den største fordel ved en dobbeltspole DC-kontaktor er, at strømforbruget under kontinuerlig drift af spolerne er lavt, betegnet som P_hold, og der genereres ingen signifikant omvendt spænding (som er blevet undertrykt af kredsløbsskifte-kontrolkortet).

De vigtigste strukturelle komponenter i den energibesparende kort-DC-kontaktor inkluderer en enkelt spole, et PWM-kredsløbskontrolkort, en fjeder-reset-mekanisme og et kontaktsystem. Dens arbejdsprincip er, at spolen under opstartsfasen drives af fuld spænding (opstartsfasen varer ca. 130 ms), og under holdefasen reduceres strømmen ved at justere spændingsudgangens driftscyklus (PWM pulsbreddemodulation). De vigtigste ulemper ved den energibesparende kort DC-kontaktor er som følger:

① Opstartsstrømforbruget er generelt højt, dvs. Pstart (under opstartsfasen), så den strømforsyning, der kræves til brug, er relativt stor.
② Fremstillingsomkostningerne for den energibesparende DC-kontaktor er relativt høje, hovedsageligt på grund af den komplekse behandling af spolesamlingen og tilføjelsen af ​​det energibesparende styrekort.
③ Muligheden for anti-elektromagnetisk interferens (EMC) er svag, primært fordi der er flere nye IC'er på det energibesparende styrekort, og det er afhængigt af softwareprogramstyring.

De vigtigste fordele ved den energibesparende kort-DC-kontaktor er, at produktets kontinuerlige energiforbrug er ekstremt lavt, dvs. spolens temperaturstigning er lav, spolens arbejdsspændingsområde er bredt, og der er ingen signifikant omvendt spænding genereret (som er blevet undertrykt af det energibesparende styrekort).

Sammenfattende er forskellene mellem de tre forskellige spolekontrolmetoder for DC-kontaktorer opsummeret i den følgende tabel，

	Enkelt spole	Dobbelt spole	Energibesparende tavle
Startstrøm	lav	høj	høj
Hold strøm	stor	lav	lav
Oprethold den elektromagnetiske kraft	Uændret	Bliv mindre	Uændret
Spole driftsspændingsområde	85%-110% USA	85%-110% USA	宽电压
Spole temperaturstigning	høj	lav	lav
Spole polaritet	Ikke-polaritet	polaritet	polaritet
Omvendt elektromotorisk kraft	Ja	Ingen	Ingen