DC Kontaktörlerin Üç Bobin Kontrol Yöntemine Giriş

Bobin kontrol yöntemlerine göre üç tipe giriş: tek bobin kontrolü, çift bobin kontrolü ve enerji tasarruflu kart kontrolü (yani PWM kontrol kartı + tek bobin kontrolü). Bu makale, DC kontaktörlerin yapısını, çalışma prensibini ve enerji tüketim özelliklerini tek bobinli, çift bobinli ve PWM kontrol yöntemleriyle karşılaştırarak avantajlarını, dezavantajlarını ve uygulanabilirliğini analiz etmektedir.

Tek bobinli bir DC kontaktörünün ana bileşenleri, tek bir bobini, bir yay sıfırlama mekanizmasını ve bir kontak sistemini içerir. Çalışma prensibi, bobine sürekli enerji verildiğinde, armatürün yukarı doğru hareket etmesine neden olan bir manyetik alanın oluşması, hareketli kontağın sabit kontağa yaklaşması, normalde açık kontağın bağlanmasıdır. Bobinin enerjisi kesildiğinde, elektromanyetik emme kuvveti kaybolur ve hareketli kontağın orijinal konumuna dönmesine neden olur, böylece normalde açık olan kontağın bağlantısı kesilir.

Güç kontrol sistemlerinin temel bileşeni olan DC kontaktörlerin performansı ve enerji tüketimi, sistem verimliliğini doğrudan etkiler. Genel olarak DC kontaktörler, sabit kontakla birlikte sağlam olarak sınıflandırılabilir. Elektrik kesildiğinde yay sıfırlanır ve hareketli ve sabit kontaklar ayrılır. Tek bobinli DC kontaktörlerin başlıca dezavantajları şunlardır:

① Genel olarak enerji tüketimi nispeten yüksektir, yani P = I⊃2; * R (tam akım çalışmasıyla I = Us / R), dolayısıyla tek bobinli bir DC kontaktörünün bobin sıcaklık artışı genellikle en yüksektir.

② Tek bobinli bir DC kontaktörünün bobin kontrol devresindeki enerji kesildiğinde, büyük bir ters elektromotor kuvveti oluşturulur. 12V DC veya 24V DC kontrol voltajına sahip DC kontaktörler için bobinin enerjisinin kesilmesi anında yüzlerce volt ters voltaj üretilecektir. Yaygın çözüm, bobin kontrol devresindeki bir serbest diyotun paralel bağlanmasıdır (bu yöntem genellikle DC kontaktörün enerjisi kesildiğinde ana kontakların daha uzun bir serbest kalma süresine yol açar, bu nedenle bir TVS diyotu veya bir zener diyotla seri olarak serbest dönen bir diyot genellikle bobin kontrol devresine paralel olarak kullanılır).

③ Bobinin çalışma voltajı aralığı (Us) küçüktür, genellikle %85 Ue ila %110 Ue arasındadır (Ue, ürünün nominal çalışma voltajını temsil eder).
Tek bobinli DC kontaktörlerin temel avantajları, düşük üretim maliyeti ve elektromanyetik girişime (EMC) karşı güçlü dirençtir.

Çift bobinli bir DC kontaktörünün ana yapısı, bir başlatma bobini (yüksek akım), bir tutma bobini (düşük akım), bir devre anahtarlama kontrol panosu, bir yay sıfırlama mekanizması ve bir kontak sisteminden oluşur. Çalışma prensibi, bobine ilk güç verildiğinde, başlatma bobini ve tutma bobininin paralel olarak bağlanması ve aynı anda enerji verilmesi, yaklaşık 130 ms süren yeterli bir başlangıç ​​elektromanyetik kuvveti sağlamak için güçlü bir elektromanyetik alan oluşturmasıdır. Daha sonra devre anahtarlama kontrol panosu, başlatma bobinini keserek yalnızca tutma bobininin sürekli çalışmasını sağlayarak ürünün normal kapalı durumunu korumak için uygun bir manyetik alan sağlar. Çift bobinli DC kontaktörünün ana dezavantajları şunlardır:

① Başlatma gücü nispeten yüksektir, P_start olarak gösterilir, dolayısıyla yüksek kapasiteli bir güç kaynağı gerektirir.
② Çift bobinli DC kontaktörünün üretim maliyeti, esas olarak bobin montaj işleminin karmaşıklığı ve devre anahtarlama kontrol panosunun eklenmesi nedeniyle nispeten yüksektir.
③ Bobinlerin (U_s) çalışma voltajı aralığı küçüktür, tipik olarak %85 ​​U_e ile %110 U_e arasındadır (U_e, ürünün nominal çalışma voltajını temsil eder).
Çift bobinli DC kontaktörünün temel avantajı, bobinlerin sürekli çalışması sırasında P_hold olarak gösterilen güç tüketiminin düşük olması ve (devre anahtarlama kontrol kartı tarafından bastırılmış olan) önemli bir ters voltajın üretilmemesidir.

Enerji tasarruflu kart DC kontaktörünün ana yapısal bileşenleri arasında tek bir bobin, bir PWM devre kontrol kartı, bir yay sıfırlama mekanizması ve bir kontak sistemi bulunur. Çalışma prensibi, başlatma aşamasında bobinin tam voltajla beslenmesi (başlatma aşaması yaklaşık 130 ms sürer) ve tutma aşamasında, voltaj çıkışının görev döngüsünün (PWM darbe genişliği modülasyonu) ayarlanmasıyla akımın azaltılmasıdır. Enerji tasarruflu kart DC kontaktörünün ana dezavantajları şunlardır:

① Başlatma güç tüketimi genellikle yüksektir, yani Pstart (başlatma aşaması sırasında), dolayısıyla kullanım için gereken güç kaynağı gücü nispeten büyüktür.
② Enerji tasarruflu pano DC kontaktörünün üretim maliyeti, esas olarak bobin düzeneğinin karmaşık işlenmesi ve enerji tasarruflu kontrol panosunun eklenmesi nedeniyle nispeten yüksektir.
③ Anti-elektromanyetik girişim (EMC) özelliği zayıftır, bunun temel nedeni enerji tasarrufu kontrol panosunda birden fazla yeni IC bulunması ve yazılım programı kontrolüne dayanmasıdır.

Enerji tasarruflu kart DC kontaktörünün ana avantajları, ürünün sürekli çalışma enerji tüketiminin son derece düşük olması, yani bobin sıcaklık artışının düşük olması, bobinin çalışma voltajı aralığının geniş olması ve üretilen önemli bir ters voltajın olmamasıdır (bu, enerji tasarrufu kontrol panosu tarafından bastırılmıştır).

Özetle, DC kontaktörlerin üç farklı bobin kontrol yöntemi arasındaki farklar aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.

	Tek bobin	Çift bobin	Enerji tasarrufu sağlayan tahta
Başlangıç ​​akımı	Düşük	yüksek	yüksek
Akımı koru	büyük	Düşük	Düşük
Elektromanyetik kuvveti koruyun	değişmedi	Daha küçük ol	değişmedi
Bobin çalışma voltajı aralığı	%85-%110 ABD	%85-%110 ABD	宽电压
Bobin sıcaklığı artışı	yüksek	Düşük	Düşük
Bobin polaritesi	Polaritesizlik	polarite	polarite
Ters elektromotor kuvveti	Evet	HAYIR	HAYIR