Introduksjon til tre spolekontrollmetoder for DC-kontaktorer

Introduksjon til tre typer basert på deres spolekontrollmetoder: enkeltspolekontroll, dobbelspolekontroll og energisparende kortkontroll (dvs. PWM kontrollkort + enkeltspolekontroll). Denne artikkelen sammenligner strukturen, arbeidsprinsippet og energiforbruksegenskapene til DC-kontaktorer med enkeltspole, dobbelspole og PWM-kontrollmetoder, og analyserer deres fordeler, ulemper og anvendelighet.

Hovedkomponentene til en enkeltspole DC-kontaktor inkluderer en enkelt spole, en fjærtilbakestillingsmekanisme og et kontaktsystem. Dens arbeidsprinsipp er at når spolen er kontinuerlig energisert, genereres et magnetisk felt, som får ankeret til å bevege seg oppover, og bringer den bevegelige kontakten nær stasjonær kontakt, den normalt åpne kontakten kobles til. Når spolen er strømløs, forsvinner den elektromagnetiske sugekraften, noe som fører til at den bevegelige kontakten går tilbake til sin opprinnelige posisjon, slik at den normalt åpne kontakten kobles fra.

Som en kjernekomponent i strømstyringssystemer påvirker ytelsen og energiforbruket til DC-kontaktorer direkte systemets effektivitet. Generelt kan DC-kontaktorer klassifiseres intakte med den stasjonære kontakten. Når strømmen brytes, tilbakestilles fjæren, og de bevegelige og stasjonære kontaktene skilles. De viktigste ulempene med enkeltspole DC-kontaktorer er som følger:

① Generelt er energiforbruket relativt høyt, dvs. P = I⊃2; * R (med full strømdrift I = Us / R), så spoletemperaturstigningen til en enkeltspole DC-kontaktor er vanligvis den høyeste.

② Når spolekontrollkretsen til en enkeltspole DC-kontaktor er deaktivert, genereres en stor revers elektromotorisk kraft. For DC-kontaktorer med en styrespenning på 12V DC eller 24V DC, vil hundrevis av volt med reversspenning genereres i øyeblikket av spolen deaktiveres. Den vanlige løsningen er å parallellkoble en frihjulsdiode i spolekontrollkretsen (denne metoden fører vanligvis til lengre utløsningstid for hovedkontaktene når DC-kontaktoren er spenningsløs, så en TVS-diode eller en frihjulsdiode i serie med en zenerdiode brukes ofte parallelt med spolekontrollkretsen).

③ Driftsspenningsområdet til spolen (Us) er lite, vanligvis 85 % Ue til 110 % Ue (Ue representerer den nominelle driftsspenningen til produktet).
De viktigste fordelene med enkeltspole DC-kontaktorer er lave produksjonskostnader og sterk motstand mot elektromagnetisk interferens (EMC).

Hovedstrukturen til en dobbeltspole DC-kontaktor består av en startspole (høystrøm), en holdespole (lavstrøm), et kretskoblingskontrollkort, en fjærtilbakestillingsmekanisme og et kontaktsystem. Dens arbeidsprinsipp er at når spolen først er slått på, er startspolen og holdespolen koblet parallelt og energisert samtidig, og genererer et sterkt elektromagnetisk felt for å gi en tilstrekkelig innledende elektromagnetisk kraft, som varer i omtrent 130 ms. Deretter kutter kretskoblingskontrollkortet av startspolen, og lar bare holdespolen fungere kontinuerlig, og gir et passende magnetfelt for å opprettholde den normale lukkede tilstanden til produktet. De viktigste ulempene med en dobbelspole DC-kontaktor er som følger:

① Starteffekten er relativt høy, betegnet som P_start, og krever derfor en strømforsyning med høy kapasitet.
② Produksjonskostnaden for en dobbelspole DC-kontaktor er relativt høy, hovedsakelig på grunn av kompleksiteten i spolemonteringsprosessen og tillegget av kretskoblingskontrollkortet.
③ Driftsspenningsområdet til spolene (U_s) er lite, typisk fra 85 % U_e til 110 % U_e (U_e representerer den nominelle driftsspenningen til produktet).
Hovedfordelen med en dobbelspole DC-kontaktor er at strømforbruket under kontinuerlig drift av spolene er lavt, betegnet som P_hold, og det genereres ingen signifikant reversspenning (som har blitt undertrykt av kretskoblingskontrollkortet).

De viktigste strukturelle komponentene til den energisparende kortets DC-kontaktor inkluderer en enkelt spole, et PWM-kretskontrollkort, en fjærtilbakestillingsmekanisme og et kontaktsystem. Dens arbeidsprinsipp er at under oppstartsfasen drives spolen av full spenning (oppstartsfasen varer omtrent 130 ms), og under holdefasen reduseres strømmen ved å justere driftssyklusen til spenningsutgangen (PWM-pulsbreddemodulasjon). De viktigste ulempene med den energibesparende DC-kontaktoren er som følger:

① Strømforbruket ved oppstart er generelt høyt, dvs. Pstart (i oppstartsfasen), så strømforsyningen som kreves for bruk er relativt stor.
② Produksjonskostnaden for den energisparende DC-kontaktoren er relativt høy, hovedsakelig på grunn av den komplekse behandlingen av spoleenheten og tillegget av det energisparende kontrollkortet.
③ Evnen til anti-elektromagnetisk interferens (EMC) er svak, hovedsakelig fordi det er flere nye IC-er på det energisparende kontrollkortet, og det er avhengig av programvarekontroll.

Hovedfordelene med strømsparekortets DC-kontaktor er at det kontinuerlige energiforbruket til produktet er ekstremt lavt, dvs. at spolens temperaturøkning er lav, spolens arbeidsspenningsområde er bredt, og det genereres ingen betydelig reversspenning (som har blitt undertrykt av det energibesparende kontrollkortet).

Oppsummert er forskjellene mellom de tre forskjellige spolekontrollmetodene til DC-kontaktorer oppsummert i følgende tabell.

	Enkeltspiral	Dobbel spole	Energisparende brett
Startstrøm	lav	høy	høy
Oppretthold strøm	stor	lav	lav
Oppretthold elektromagnetisk kraft	Uendret	Bli mindre	Uendret
Spole driftsspenningsområde	85–110 % USA	85–110 % USA	宽电压
Spole temperaturøkning	høy	lav	lav
Spolepolaritet	Ikke-polaritet	polaritet	polaritet
Omvendt elektromotorisk kraft	Ja	Ingen	Ingen