Uvod u tri metode upravljanja zavojnicama DC kontaktora

Uvod u tri tipa na temelju njihovih metoda upravljanja zavojnicom: upravljanje jednom zavojnicom, upravljanje dvostrukom zavojnicom i upravljanje pločom za uštedu energije (tj. PWM upravljačka ploča + upravljanje jednom zavojnicom). Ovaj članak uspoređuje strukturu, princip rada i karakteristike potrošnje energije istosmjernih sklopnika s jednom zavojnicom, dvostrukom zavojnicom i PWM metodama upravljanja te analizira njihove prednosti, nedostatke i primjenjivost.

Glavne komponente DC kontaktora s jednom zavojnicom uključuju jednu zavojnicu, mehanizam za ponovno postavljanje opruge i kontaktni sustav. Njegov princip rada je da kada je zavojnica kontinuirano pod naponom, generira se magnetsko polje, koje uzrokuje pomicanje armature prema gore, dovodeći pokretni kontakt blizu stacionarnog kontakta, spojen je normalno otvoreni kontakt. Kada je zavojnica bez napona, elektromagnetska usisna sila nestaje, uzrokujući da se pokretni kontakt vrati u svoj prvobitni položaj, tako da je normalno otvoreni kontakt isključen.

Kao ključna komponenta sustava za kontrolu snage, performanse i potrošnja energije DC kontaktora izravno utječu na učinkovitost sustava. Općenito, DC kontaktori mogu se klasificirati netaknuti sa stacionarnim kontaktom. Kada se napajanje prekine, opruga se ponovno postavlja, a pokretni i nepomični kontakti se odvajaju. Glavni nedostaci jednosmjernih DC kontaktora su sljedeći:

① Općenito, potrošnja energije je relativno visoka, tj. P = I⊃2; * R (s radom pune struje I = Us / R), tako da je porast temperature svitka jednosmjernog DC kontaktora obično najveći.

② Kada je upravljački krug zavojnice jednosmjernog kontaktora istosmjerne zavojnice bez napona, stvara se velika povratna elektromotorna sila. Za DC kontaktore s upravljačkim naponom od 12 V DC ili 24 V DC, stotine volti povratnog napona će se generirati u trenutku deenergizacije svitka. Uobičajeno rješenje je paralelno spajanje diode slobodnog hoda u krugu upravljanja zavojnicom (ova metoda obično dovodi do duljeg vremena otpuštanja glavnih kontakata kada je DC kontaktor bez napona, tako da se TVS dioda ili dioda slobodnog hoda u seriji s zener diodom često koristi paralelno s krugom upravljanja zavojnicom).

③ Raspon radnog napona zavojnice (Us) je mali, općenito 85% Ue do 110% Ue (Ue predstavlja nazivni radni napon proizvoda).
Glavne prednosti DC kontaktora s jednom zavojnicom su niski troškovi proizvodnje i velika otpornost na elektromagnetske smetnje (EMC).

Glavna struktura DC kontaktora s dvostrukom zavojnicom sastoji se od zavojnice za pokretanje (visoka struja), zavojnice za držanje (niska struja), upravljačke ploče za prebacivanje strujnog kruga, mehanizma za ponovno postavljanje opruge i kontaktnog sustava. Njegov princip rada je da kada se zavojnica inicijalno uključi, zavojnica za pokretanje i zavojnica za držanje su spojeni paralelno i napajaju se istovremeno, generirajući jako elektromagnetsko polje kako bi se osigurala dovoljna početna elektromagnetska sila, koja traje otprilike 130 ms. Zatim, upravljačka ploča za preklapanje strujnog kruga prekida zavojnicu za pokretanje, ostavljajući samo zavojnicu za držanje da kontinuirano radi, osiguravajući odgovarajuće magnetsko polje za održavanje normalnog zatvorenog stanja proizvoda. Glavni nedostaci DC kontaktora s dvostrukom zavojnicom su sljedeći:

① Snaga pokretanja je relativno visoka, označena kao P_start, stoga je potrebno napajanje velikog kapaciteta.
② Trošak proizvodnje istosmjernog kontaktora s dvostrukom zavojnicom relativno je visok, uglavnom zbog složenosti procesa sastavljanja zavojnice i dodavanja upravljačke ploče sklopnog kruga.
③ Raspon radnog napona zavojnica (U_s) je mali, obično se kreće od 85% U_e do 110% U_e (U_e predstavlja nazivni radni napon proizvoda).
Glavna prednost DC kontaktora s dvostrukom zavojnicom je da je potrošnja energije tijekom neprekidnog rada zavojnica niska, označena kao P_hold, i nema značajnog generiranja povratnog napona (koji je potisnut kontrolnom pločom sklopnog kruga).

Glavne strukturne komponente DC kontaktora ploče za uštedu energije uključuju jednu zavojnicu, upravljačku ploču PWM kruga, mehanizam za ponovno postavljanje opruge i kontaktni sustav. Njegov princip rada je da se tijekom faze pokretanja zavojnica napaja punim naponom (faza pokretanja traje otprilike 130ms), a tijekom faze držanja struja se smanjuje podešavanjem radnog ciklusa naponskog izlaza (PWM modulacija širine impulsa). Glavni nedostaci DC kontaktora ploče za uštedu energije su sljedeći:

① Potrošnja energije pri pokretanju općenito je visoka, tj. Pstart (tijekom faze pokretanja), tako da je snaga napajanja potrebna za korištenje relativno velika.
② Trošak proizvodnje istosmjernog sklopnika ploče za uštedu energije relativno je visok, uglavnom zbog složene obrade sklopa zavojnice i dodavanja kontrolne ploče za uštedu energije.
③ Sposobnost zaštite od elektromagnetskih smetnji (EMC) je slaba, uglavnom zato što postoji više novih IC-ova na kontrolnoj ploči za uštedu energije i oslanja se na kontrolu softverskog programa.

Glavne prednosti DC kontaktora ploče za uštedu energije su da je kontinuirana radna potrošnja energije proizvoda izuzetno niska, tj. porast temperature zavojnice je nizak, raspon radnog napona zavojnice je širok i nema značajnog generiranog povratnog napona (koji je potisnut kontrolnom pločom za uštedu energije).

Ukratko, razlike između tri različite metode upravljanja zavojnicama DC kontaktora sažete su u sljedećoj tablici，

	Jednostruka zavojnica	Dvostruka zavojnica	Ploča za uštedu energije
Startna struja	nizak	visoka	visoka
Održavajte struju	velika	nizak	nizak
Održavajte elektromagnetsku silu	Nepromijenjeno	Postanite manji	Nepromijenjeno
Raspon radnog napona zavojnice	85%-110% SAD	85%-110% SAD	宽电压
Porast temperature svitka	visoka	nizak	nizak
Polaritet zavojnice	Nepolarnost	polaritet	polaritet
Reverzna elektromotorna sila	Da	Ne	Ne