解析交流接觸器節(jié)能技術(shù)
節(jié)能
方面
采用低損耗控制電路,直流供電方式將無功損耗變?yōu)橛泄敵?,使?jié)能達(dá)95%以上,節(jié)省大量電力資源,也為用戶帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益;采用節(jié)電技術(shù),使原接觸器使用壽命增加2倍,為企業(yè)節(jié)省使用接觸器的成本。
節(jié)電產(chǎn)品分類
交流接觸器節(jié)能方案主要取決于其工作原理及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)工藝。交流接觸器內(nèi)產(chǎn)生電磁吸力Fat由恒定分量F0和交變分量F~組成。其中:
恒定分量: F0 = Fatm / 2 ( Fatm =107 B2 MS /8π )
交變分量: F~ =F0 cos 2ωt 。
在工作中,由于銜鐵始終受到反力彈簧、觸頭彈簧等反作用力 Fr 的作用,電磁吸力平均值 Fat > Fr ;當(dāng) Fat Fr 時銜鐵開始釋放,F(xiàn)at > Fr 銜鐵又呈吸合狀態(tài),如此周而復(fù)始,銜鐵產(chǎn)生振動并發(fā)出噪音。此時鐵芯在交變磁化產(chǎn)生的磁滯損耗和渦流損耗會引起鐵芯發(fā)熱(疊加的硅鋼片可以起到減少渦流損耗作用)。為降低工作噪音通常在小容量的電磁系統(tǒng)磁軛端部開一小槽嵌入相應(yīng)的短路環(huán),其作用就是把通過鐵芯磁通分為兩部分,即不穿過短路環(huán)的磁通Φ1和穿過短路環(huán)的磁通Φ2 ,且Φ2滯后Φ1 ,使合成吸力始終大于反作用力,從而降低了振動噪音,但也增加了相應(yīng)銅損。
交流接觸器的功率主要由吸持功耗和吸合功耗兩部分,雖然線圈在吸合起動瞬間功耗較大,但時間很短(幾十 ms );工作時間一直處于吸持保持狀態(tài)(此時能量損耗主要集中在吸持狀態(tài)鐵損上)。正因如此如能降低交流接觸器工作中的吸持功耗就可以達(dá)到節(jié)能目的,根據(jù)此原理,目前節(jié)能接觸器大致分類如下:
1.節(jié)電器
節(jié)電器分為:電容式、變壓器式、占空比(改變)式。交流接觸器與相應(yīng)節(jié)電器配套使用,使接觸器在直流狀態(tài)吸持運(yùn)行,從而達(dá)到節(jié)能目的。節(jié)電器因交流接觸器電磁線圈電磁能以及節(jié)電器內(nèi)部器件限制,一般適用于額定電流60~600A交流接觸器,低于60A的交流接觸器因其電磁線圈所貯有電磁能在直流運(yùn)行時不能維持其吸合;大于600A的交流接觸器產(chǎn)生的電磁能極易使節(jié)電器內(nèi)部器件損壞。
2.節(jié)電線圈
接觸器線圈中通過交流電后,會產(chǎn)生相應(yīng)感抗,感抗的大小影響線圈中電流的大小,交流電磁鐵中線圈的感抗,在鐵芯未閉合時感抗很小,會通過很大的電流,這也是造成線圈在吸合時功率為最大的原因所在。當(dāng)交流接觸器由吸合轉(zhuǎn)為吸持時,由于處于長期工作狀態(tài)再加之線圈功耗大,溫升也隨之上升。通常交流接觸器長時間工作可以產(chǎn)生50℃~60℃度高溫,夏季時再加上30℃~40℃度環(huán)境溫度,線圈溫度上升更快。線圈長期處于高溫工作中,將加快老化甚至燒毀,交流接觸器的使用壽命也會縮短。
根據(jù)交流接觸器線圈功耗大溫升快的特點,通過降低功耗和溫升以達(dá)到節(jié)能目的。按內(nèi)部結(jié)構(gòu),節(jié)電線圈分為:雙繞組式、限流電阻式、雙繞組自轉(zhuǎn)換式和定位轉(zhuǎn)換式。節(jié)電線圈的工作原理通常將在其線圈上采用脈動直流吸持運(yùn)行方案:吸合繞組一般線徑較大,匝數(shù)較少,因而阻抗較低,產(chǎn)生的吸合電流大;吸持繞組一般線徑較小,匝數(shù)較多,阻抗大,故而吸持電流小。增加相應(yīng)整流器件及壓敏電阻和薄膜電容,使交流接觸器通電工作處于直流狀態(tài),較大的起動電流保證電磁系統(tǒng)的可靠吸合,較小的吸持電流降低了吸持功耗,從而降低了電磁系統(tǒng)的電損耗和線圈溫升。
節(jié)電型交流接觸器
根據(jù)交流接觸器的結(jié)構(gòu),增加如節(jié)電器、節(jié)電線圈、機(jī)械鎖扣裝置,電磁系統(tǒng)改為剩磁(永磁)吸持式等方式,可起到節(jié)能效果。傳統(tǒng)接觸器與節(jié)電后節(jié)能對比如表2所示。
以傳統(tǒng)CJ10、CJ12、CJ20交流接觸器為例,對節(jié)能前后的耗能數(shù)據(jù)對比,反映其節(jié)能效果。
以CJ20/400A/3計算一年節(jié)能情況:接觸器節(jié)能前正常工作吸持功率為180W,電費(fèi)單價按平均電費(fèi)按1元/ Kwh計,工作時間為12h/天:
節(jié)能前總耗電:0.18Kw×12h×365 = 788 Kwh
節(jié)能后總耗電:0.006Kw×12h×365 = 26 Kwh
節(jié)能(年節(jié)電量):788Kwh - 26Kwh = 762Kwh
節(jié)電費(fèi)用:762Kwh×1元/Kwh = 762元
目前我國節(jié)電型交流接觸器已經(jīng)有一定的市場,但還不夠普及,傳統(tǒng)型交流接觸器目前在用戶使用上占主導(dǎo)地位。主要原因是節(jié)電型接觸器價格較貴,用戶在一次性投入上還不能接受,有待于國家在節(jié)能型接觸器的推廣上加大政策力度,促進(jìn)節(jié)能型接觸器的廣泛應(yīng)用。
表2 傳統(tǒng)接觸器與節(jié)電后的節(jié)能對比
節(jié)能前后對比接觸器型號 |
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交流
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節(jié)能技術(shù)
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