รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวิธีการควบคุมคอยล์สามวิธีของคอนแทค DC

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับสามประเภทตามวิธีการควบคุมคอยล์: การควบคุมคอยล์เดี่ยว การควบคุมคอยล์คู่ และการควบคุมบอร์ดประหยัดพลังงาน (เช่น แผงควบคุม PWM + การควบคุมคอยล์เดี่ยว) บทความนี้เปรียบเทียบโครงสร้าง หลักการทำงาน และลักษณะการใช้พลังงานของคอนแทคเตอร์ DC ด้วยวิธีการควบคุมแบบคอยล์เดี่ยว ดูอัลคอยล์ และ PWM และวิเคราะห์ข้อดี ข้อเสีย และการนำไปใช้

ส่วนประกอบหลักของคอนแทคเตอร์ DC แบบคอยล์เดี่ยวประกอบด้วยคอยล์เดี่ยว กลไกการรีเซ็ตสปริง และระบบหน้าสัมผัส หลักการทำงานของมันคือเมื่อขดลวดถูกกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งทำให้กระดองเลื่อนขึ้น ทำให้หน้าสัมผัสที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ใกล้กับหน้าสัมผัสที่อยู่กับที่ หน้าสัมผัสที่เปิดตามปกติจะเชื่อมต่ออยู่ เมื่อขดลวดไม่ทำงาน แรงดูดแม่เหล็กไฟฟ้าจะหายไป ทำให้หน้าสัมผัสที่กำลังเคลื่อนที่กลับสู่ตำแหน่งเดิม เพื่อให้หน้าสัมผัสที่เปิดตามปกติถูกตัดการเชื่อมต่อ

เนื่องจากเป็นองค์ประกอบหลักของระบบควบคุมกำลัง ประสิทธิภาพและการใช้พลังงานของคอนแทคเตอร์ DC ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของระบบ โดยทั่วไปคอนแทคเตอร์ DC สามารถจำแนกได้ไม่เสียหายกับหน้าสัมผัสที่อยู่กับที่ เมื่อไฟฟ้าดับ สปริงจะรีเซ็ต และหน้าสัมผัสแบบเคลื่อนที่และแบบอยู่กับที่จะแยกออกจากกัน ข้อเสียเปรียบหลักของคอนแทคเตอร์ DC คอยล์เดี่ยวมีดังนี้:

1 โดยทั่วไป การใช้พลังงานค่อนข้างสูง กล่าวคือ P = I⊃2; * R (เมื่อทำงานเต็มกระแส I = Us / R) ดังนั้นอุณหภูมิคอยล์ที่เพิ่มขึ้นของคอนแทคเตอร์ DC คอยล์เดี่ยวมักจะสูงที่สุด

2 เมื่อวงจรควบคุมคอยล์ของคอนแทคเตอร์ DC คอยล์เดี่ยวถูกยกเลิกพลังงาน จะเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับขนาดใหญ่ สำหรับคอนแทคเตอร์ DC ที่มีแรงดันไฟฟ้าควบคุม 12V DC หรือ 24V DC แรงดันย้อนกลับหลายร้อยโวลต์จะถูกสร้างขึ้นในขณะที่ขดลวดไม่ทำงาน วิธีแก้ไขทั่วไปคือการขนานไดโอดอิสระในวงจรควบคุมคอยล์ (วิธีนี้มักจะทำให้หน้าสัมผัสหลักปล่อยนานขึ้นเมื่อคอนแทคเตอร์ DC ไม่ทำงาน ดังนั้นไดโอด TVS หรือไดโอดอิสระในซีรีส์ที่มีซีเนอร์ไดโอดจึงมักจะใช้ขนานกับวงจรควบคุมคอยล์)

3 ช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของคอยล์ (Us) มีขนาดเล็ก โดยทั่วไปคือ 85% Ue ถึง 110% Ue (Ue แสดงถึงแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับของผลิตภัณฑ์)
ข้อได้เปรียบหลักของคอนแทคเตอร์ DC คอยล์เดี่ยวคือต้นทุนการผลิตต่ำและทนทานต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) ได้ดี

โครงสร้างหลักของคอนแทคเตอร์ DC คอยล์คู่ประกอบด้วยคอยล์สตาร์ท (กระแสสูง) คอยล์ยึด (กระแสต่ำ) แผงควบคุมการสลับวงจร กลไกการรีเซ็ตสปริง และระบบหน้าสัมผัส หลักการทำงานของมันคือเมื่อสตาร์ทคอยล์ คอยล์สตาร์ทและคอยล์ยึดจะเชื่อมต่อแบบขนานและรับพลังงานพร้อมกัน ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากำลังแรงเพื่อให้มีแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเริ่มต้นที่เพียงพอ ซึ่งคงอยู่ประมาณ 130 มิลลิวินาที จากนั้นบอร์ดควบคุมการสลับวงจรจะตัดคอยล์สตาร์ทออก เหลือเพียงคอยล์ยึดให้ทำงานอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่เหมาะสมเพื่อรักษาสถานะปิดปกติของผลิตภัณฑ์ ข้อเสียเปรียบหลักของคอนแทค DC คอยล์คู่มีดังนี้:

1 กำลังสตาร์ทค่อนข้างสูง แสดงเป็น P_start จึงต้องใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีความจุสูง
2 ต้นทุนการผลิตของคอนแทค DC คอยล์คู่ค่อนข้างสูง สาเหตุหลักมาจากความซับซ้อนของกระบวนการประกอบคอยล์และการเพิ่มบอร์ดควบคุมการสลับวงจร
3 ช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของคอยล์ (U_s) มีค่าน้อย โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 85% U_e ถึง 110% U_e (U_e แสดงถึงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานที่กำหนดของผลิตภัณฑ์)
ข้อได้เปรียบหลักของคอนแทคเตอร์ DC คอยล์คู่คือการใช้พลังงานระหว่างการทำงานต่อเนื่องของคอยล์ต่ำ ซึ่งแสดงเป็น P_hold และไม่มีการสร้างแรงดันย้อนกลับที่มีนัยสำคัญ (ซึ่งถูกระงับโดยบอร์ดควบคุมการสลับวงจร)

ส่วนประกอบโครงสร้างหลักของคอนแทคเตอร์ DC ของบอร์ดประหยัดพลังงานประกอบด้วยคอยล์เดี่ยว แผงควบคุมวงจร PWM กลไกการรีเซ็ตสปริง และระบบหน้าสัมผัส หลักการทำงานของมันคือในระหว่างเฟสสตาร์ท คอยล์ได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้าเต็ม (เฟสสตาร์ทใช้เวลาประมาณ 130 มิลลิวินาที) และในระหว่างเฟสพัก กระแสไฟฟ้าจะลดลงโดยการปรับรอบการทำงานของเอาท์พุตแรงดันไฟฟ้า (การมอดูเลตความกว้างพัลส์ PWM) ข้อเสียเปรียบหลักของคอนแทคเตอร์ DC ของบอร์ดประหยัดพลังงานมีดังนี้:

1 โดยทั่วไปการใช้พลังงานในการสตาร์ทเครื่องจะสูง เช่น Pstart (ในช่วงเริ่มต้น) ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟที่จำเป็นสำหรับการใช้งานจึงมีขนาดค่อนข้างใหญ่
2 ต้นทุนการผลิตคอนแทคเตอร์ DC ของบอร์ดประหยัดพลังงานค่อนข้างสูง สาเหตุหลักมาจากการประมวลผลที่ซับซ้อนของชุดคอยล์และการเพิ่มบอร์ดควบคุมการประหยัดพลังงาน
3 ความสามารถในการป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) อ่อนแอ สาเหตุหลักมาจากมีไอซีใหม่หลายตัวบนบอร์ดควบคุมประหยัดพลังงาน และต้องอาศัยการควบคุมโปรแกรมซอฟต์แวร์

ข้อได้เปรียบหลักของคอนแทคเตอร์ DC ของบอร์ดประหยัดพลังงานคือการใช้พลังงานในการทำงานอย่างต่อเนื่องของผลิตภัณฑ์ต่ำมาก เช่น อุณหภูมิคอยล์เพิ่มขึ้นต่ำ ช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของคอยล์กว้าง และไม่มีแรงดันย้อนกลับที่มีนัยสำคัญ (ซึ่งถูกระงับโดยบอร์ดควบคุมประหยัดพลังงาน)

โดยสรุป ความแตกต่างระหว่างวิธีการควบคุมคอยล์ที่แตกต่างกันสามวิธีของคอนแทคเตอร์ DC สรุปได้ในตารางต่อไปนี้

	คอยล์เดี่ยว	ดับเบิลคอยล์	บอร์ดประหยัดพลังงาน
เริ่มปัจจุบัน	ต่ำ	สูง	สูง
รักษากระแส	ใหญ่	ต่ำ	ต่ำ
รักษาแรงแม่เหล็กไฟฟ้า	ไม่เปลี่ยนแปลง	เล็กลง	ไม่เปลี่ยนแปลง
ช่วงแรงดันไฟฟ้าการทำงานของคอยล์	85%-110% สหรัฐอเมริกา	85%-110% สหรัฐอเมริกา	宽电压
อุณหภูมิคอยล์เพิ่มขึ้น	สูง	ต่ำ	ต่ำ
ขั้วคอยล์	ไม่ใช่ขั้ว	ขั้ว	ขั้ว
แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ	ใช่	เลขที่	เลขที่