Uvod v tri metode krmiljenja tuljav enosmernih kontaktorjev

Uvod v tri vrste, ki temeljijo na njihovih metodah krmiljenja tuljave: krmiljenje z eno tuljavo, krmiljenje z dvojno tuljavo in krmiljenje plošče za varčevanje z energijo (tj. krmilna plošča PWM + krmiljenje z eno tuljavo). Ta članek primerja strukturo, princip delovanja in značilnosti porabe energije enosmernih kontaktorjev z eno-tuljavnimi, dvojnimi in PWM krmilnimi metodami ter analizira njihove prednosti, slabosti in uporabnost.

Glavne komponente kontaktorja enosmernega toka z eno tuljavo vključujejo eno tuljavo, mehanizem za ponastavitev vzmeti in kontaktni sistem. Njeno načelo delovanja je, da ko je tuljava nenehno pod napetostjo, se ustvari magnetno polje, ki povzroči, da se armatura premakne navzgor, pri čemer se gibljivi kontakt približa stacionarnemu kontaktu, običajno odprt kontakt je povezan. Ko je tuljava brez napetosti, elektromagnetna sesalna sila izgine, kar povzroči, da se gibljivi kontakt vrne v prvotni položaj, tako da je normalno odprt kontakt odklopljen.

Zmogljivost in poraba energije enosmernih kontaktorjev kot osrednje komponente sistemov za nadzor moči neposredno vplivata na učinkovitost sistema. Na splošno se kontaktorji DC lahko razvrstijo nedotaknjeni s stacionarnim kontaktom. Ko je napajanje prekinjeno, se vzmet ponastavi in ​​gibljivi in ​​mirujoči kontakti se ločijo. Glavne pomanjkljivosti enosmernih kontaktorjev DC so naslednje:

① Na splošno je poraba energije relativno visoka, tj. P = I⊃2; * R (pri polnem tokovnem delovanju I = Us / R), tako da je dvig temperature tuljave enotuljavnega enosmernega kontaktorja običajno največji.

② Ko je krmilno vezje tuljave kontaktorja enosmernega toka z eno tuljavo brez napetosti, se ustvari velika vzvratna elektromotorna sila. Pri enosmernih kontaktorjih s krmilno napetostjo 12 V DC ali 24 V DC se bo v trenutku izklopa tuljave ustvarilo na stotine voltov povratne napetosti. Običajna rešitev je vzporedna dioda s prostim tekom v krmilnem vezju tuljave (ta metoda običajno vodi do daljšega časa sprostitve glavnih kontaktov, ko je enosmerni kontaktor brez napetosti, zato se TVS dioda ali dioda s prostim tekom v seriji z zener diodo pogosto uporablja vzporedno s krmilnim vezjem tuljave).

③ Razpon delovne napetosti tuljave (Us) je majhen, na splošno od 85 % Ue do 110 % Ue (Ue predstavlja nazivno delovno napetost izdelka).
Glavne prednosti kontaktorjev za enosmerni tok z eno tuljavo so nizki stroški izdelave in močna odpornost na elektromagnetne motnje (EMC).

Glavna struktura enosmernega kontaktorja z dvojno tuljavo je sestavljena iz zagonske tuljave (visok tok), držalne tuljave (nizek tok), krmilne plošče za preklop tokokroga, mehanizma za ponastavitev vzmeti in kontaktnega sistema. Njeno načelo delovanja je, da se ob prvem vklopu tuljave zagonska in zadrževalna tuljava povežeta vzporedno in istočasno napajata, kar ustvarja močno elektromagnetno polje, ki zagotavlja zadostno začetno elektromagnetno silo, ki traja približno 130 ms. Nato krmilna plošča za preklapljanje tokokroga prekine zagonsko tuljavo, tako da neprekinjeno deluje samo držalna tuljava, ki zagotavlja ustrezno magnetno polje za vzdrževanje normalnega zaprtega stanja izdelka. Glavne pomanjkljivosti enosmernega kontaktorja z dvojno tuljavo so naslednje:

① Zagonska moč je relativno visoka, označena kot P_start, zato je potreben napajalnik z visoko zmogljivostjo.
② Stroški izdelave enosmernega kontaktorja z dvojno tuljavo so razmeroma visoki, predvsem zaradi zapletenosti postopka sestavljanja tuljave in dodajanja krmilne plošče za preklop tokokroga.
③ Razpon delovne napetosti tuljav (U_s) je majhen in se običajno giblje od 85 % U_e do 110 % U_e (U_e predstavlja nazivno delovno napetost izdelka).
Glavna prednost enosmernega kontaktorja z dvojno tuljavo je, da je poraba energije med neprekinjenim delovanjem tuljav nizka, označena kot P_hold, in da ni ustvarjene pomembne povratne napetosti (ki jo je zadušila krmilna plošča za preklop tokokroga).

Glavne strukturne komponente enosmernega kontaktorja plošče za varčevanje z energijo vključujejo eno tuljavo, krmilno ploščo vezja PWM, mehanizem za ponastavitev vzmeti in kontaktni sistem. Njegov princip delovanja je, da se med fazo zagona tuljava napaja s polno napetostjo (faza zagona traja približno 130 ms), med fazo zadrževanja pa se tok zmanjša s prilagoditvijo delovnega cikla napetostnega izhoda (PWM impulzna širinska modulacija). Glavne slabosti enosmernega kontaktorja varčne plošče so naslednje:

① Poraba energije ob zagonu je na splošno visoka, tj. Pstart (med fazo zagona), zato je za uporabo potrebna moč napajalnika razmeroma velika.
② Stroški izdelave enosmernega kontaktorja varčne plošče so razmeroma visoki, predvsem zaradi zapletene obdelave sklopa tuljave in dodajanja energijsko varčne nadzorne plošče.
③ Zmogljivost proti elektromagnetnim motnjam (EMC) je šibka, predvsem zato, ker je na nadzorni plošči za varčevanje z energijo več novih IC-jev in se zanaša na nadzor programske opreme.

Glavne prednosti enosmernega kontaktorja varčne plošče so, da je stalna delovna poraba energije izdelka izredno nizka, tj. dvig temperature tuljave je nizek, razpon delovne napetosti tuljave je širok in ni ustvarjene pomembne povratne napetosti (ki jo je zadušila nadzorna plošča za varčevanje z energijo).

Če povzamemo, so razlike med tremi različnimi načini krmiljenja tuljav kontaktorjev DC povzete v naslednji tabeli，

	Enojna tuljava	Dvojna tuljava	Energijsko varčna plošča
Začetni tok	nizka	visoka	visoka
Ohranjajte tok	velik	nizka	nizka
Ohranite elektromagnetno silo	Nespremenjeno	Postanite manjši	Nespremenjeno
Razpon delovne napetosti tuljave	85%-110% ZDA	85%-110% ZDA	宽电压
Dvig temperature tuljave	visoka	nizka	nizka
Polarnost tuljave	Nepolarnost	polarnost	polarnost
Povratna elektromotorna sila	ja	št	št