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電子式電動機保護器是隨著電子技術的發展而誕生的專業用于電動機等保護的電器,根據電動機保護要求的高低分成高、中、低端產品系列。高端電動機保護器功能非常強大,如MM2和GEMultlin下的電動機保護器產品系列中的一個主要產品,主要應用于低壓電機控制中心。
電子式電動機保護器功能擴展上也呈現方案多樣化,保護范圍不僅是電動機保護,也擴展到其他設備保護,例如變電站保護、變壓器保護等。低檔和中檔的電子式電動機保護器的機械結構和功能與傳統的熱保護繼電器類似,可直接與同等級的接觸器組裝成緊湊型電動機啟動器,但功能比熱繼電器更強大,將逐步替代熱繼電器,在電動機的控制與保護領域占有一席之地。軟啟動器技術發展較快,已基本上取代了原來的降壓啟動器、自耦減壓啟動器等產品,成為一種重要的電動機啟動器,一般均有經濟型和高級型二個系列軟啟動器。經濟型軟啟動器一般功能簡單,僅具有軟啟動功能,沒有其他保護功能,但成本較低,結構緊湊、體積小巧,有的經濟型軟啟動器還可兼作半導體接觸器。
直流電流與交流電流相比較,不存在周期性的電流數值過零點,因此,傳統接觸器開斷電路時,觸頭之間產生的電弧較為強烈,燃弧時間也比較長,以便充分釋放電路中剩余的能量。電弧的燃燒產生高溫和強光,對觸頭表面有嚴重的燒蝕作用,觸頭材料在多次開斷之后逐漸流失,觸頭電磨損嚴重時,導致直流接觸器報廢,不能開斷電路。
電力電子技術得以迅猛發展,人們將電力電子元件應用到直流接觸器中,巧妙的創造出一種混合式直流接觸器,使得直流接觸器向智能化、可控化邁進了新的一步。這種混合式接觸器利用傳統直流接觸器在閉合導通狀態下觸頭接觸電阻小、導通壓降小的優點,將由反并聯晶閘管和控制模塊單元共同組成的無觸點開關并聯在傳統直流接觸器觸頭上。這種無觸點的電力電子開關分斷電路時不產生電弧,這就避免了傳統接觸器中電弧對觸頭材料的電磨損,也就大大增加了觸頭的使用壽命和可靠性。
接觸器電性能測試技術現狀
對接觸器等有觸點開關電器動態檢測技術研究主要集中在以下幾個方面:
1.以計算機作為上位機,A/D 采樣板或 DSP 作為下位機的觸頭參數自動檢測系統
采用自行研制的繼電器電壽命計算機檢測與控制裝置在繼電器電壽命試驗的開始、中間、結尾三個不同的時段對過電壓號進行采集。采用自行研制的A/D采樣板或以DSP為核心的高速數據采集卡,對觸頭接觸壓降、斷開觸頭間電壓、主回路電流等觸頭電氣參數進行采樣。控制部分采用數字I/O板通過控制固態繼電器來驅動接觸器或繼電器通斷。軟件方面采用VB編程,中斷處理程序實現數據采樣、邏輯控制等功能。文獻中的數據處理方面主要針對電網頻率、功率因數的計算。通過對采集到的電壓號的分析,利用快速傅里葉變換將時域號變換為頻域號,將變換的結果分別放在實部與虛部的數組中,出現峰值的位置為電網頻率,利用公式計算出電網頻率。將采集到的數據進行傅里葉變換,將時域號變換為頻域號,從而計算出電壓和電流的相位,進而求得功率因數。
若紙條被輕易拉出,則說明壓力不夠 ;若紙條被拉斷,說明觸頭壓力太大。調整觸頭的壓力可通過調整觸頭彈簧來解決。如觸頭彈簧損壞可更換新彈簧或按原尺寸自制。觸頭壓力彈簧常用碳素鋼彈簧絲來制造 ,新繞制的彈簧要在 250 oC~300 oC的條件進行回火處理,保持時間約 2O~40 min,鋼絲直徑越大,所需時間越長。鍍鋅的彈簧要進行去氧處理,在 200 oC左右溫度中保持 2 h,以便去脆性。⑵觸頭磨損。觸頭磨損有兩種:一種是電磨損,由于觸頭間電火花或電弧的高溫使觸頭金屬氣化所造成的;另一種是機械磨損,由于觸頭閉合時的撞擊觸點接觸面滑動摩擦等原因造成。觸頭在使用過程中,因磨損會越來越薄,當剩下原厚度的 1/2左右時,就應更換新觸頭;若觸頭磨損太快,應查明原因,排除故障。⑶觸頭熔焊。動靜觸頭表面被融化后焊在一起而分斷不開的現象,稱為觸頭的熔焊。當觸頭閉合時,由于撞擊和產生震動,在動靜觸點間的小間隙中產生短電流、電弧溫度高達 3000 oC~6000 oC ;可使觸頭表面被灼傷或熔化,使動、靜觸頭焊在一起。發生觸頭熔焊的常見原因是選用不當,使觸頭容量太小,而負載電流過大;操作頻率過高;觸頭彈簧損壞初壓力減小。
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