基于无触点控制技术的交流接触器无弧分合闸的研究

摘要

交流接触器常见于低压配电领域以及三相交流负载开关控制领域，为了能保证电力设备正常运行，交流接触器性能优劣显得尤为重要，远低于机械寿命的电寿命成为阻碍交流接触器智能化发展的主要因素。交流接触器在合闸阶段触头回跳产生的拉弧以及分断阶段由于主回路大电流而产生的强烈电弧是交流接触器电弧产生的主要来源也是影响交流接触器电寿命的重要因素。综上所述，解决交流接触器合闸阶段触头弹跳问题和分闸阶段产生的电弧问题是提高交流接触器电寿命的关键所在。
　　针对交流接触器合闸阶段触头弹跳问题和分闸阶段产生的电弧问题，本文主要从两大方面对交流接触器进行改进：第一电磁系统改进，针对交流接触器采用交流励磁所带来的问题，提出了多段脉冲稳压直流激磁和直流小电压保持的激磁方案，基本解决了合闸过程触头回跳现象；第二主触点系统改进，针对分闸过程，本文采用无触点控制技术，具体做法：结构上在交流接触器每相主触头两端并联一个双向可控硅，并且配套设计相应的触发电路。分闸过程中双向可控硅主要起着分流作用，从而可以保证分闸过程主触点是没有电流经过的，这样便可以使交流接触器实现无弧分闸操作。
　　复杂多变的现场情况给交流接触器智能控制带来一定难度，为了保证智能交流接触器分合闸环境的纯净性，本文专门为交流接触器添加了智能保护功能，主要给予交流接触器过载保护、漏电保护等功能，保证了交流接触器智能分合闸环境的稳定性以及使其更趋于智能化。

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1 绪论

1.1 课题的研究目的和意义

1.2 国内外研究现状和发展趋势

1.3 课题的研究的理论依据与实践方案

1.4 论文章节安排

2 智能交流接触器总体设计方案

2.1 引言

2.2 研究对象简介

2.3 智能交流接触器控制原理分析

2.4 智能交流接触器实验样机

2.5 本章小结

3 智能交流接触器合闸过程方案研究

3.1 交流接触器合闸过程触头弹跳问题的分析

3.2 脉动直流激磁方案分析

3.3 多段脉冲稳压直流激磁方案分析

3.4 激磁电源设计

3.5 智能激磁硬件部分设计

3.6 智能激磁软件部分设计

3.7 实验测试及结果分析

3.8 本章小结

4 智能交流接触器分闸过程方案研究

4.1 交流接触器触头系统电弧能量分析

4.2 关于零电流分断控制技术

4.3 无触点分断控制技术分析

4.4 无触点分断控制软件部分设计

4.5 实验测试及结果分析

4.6 本章小结

5 交流接触器智能保护功能设计

5.1 智能保护模块硬件部分设计

5.2 智能保护模块软件部分设计

5.3 本章小结

6 结论

参考文献

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