直流接触器的设计
发布日期Q?018q?5?6?/div>
直流接触器主要由触头pȝ、灭弧系l和늣pȝl成。当接触器的?br />
?x)生很强的场Q?rn)铁心(j)生?sh)吸力吸引衔铁，q带动触
,常开触头闭合Q两者是联动的；当线圈断甉|Q电(sh)吸
,常开触头
,它的性能直接影响整个?sh)器讑֤的?br /> 使用寿命和运行的可靠性。由于触头磨损的主要形式是电(sh)损Q它的主
触头熔焊和触头烧毁；q些失效?br /> 减少?sh)弧带来的负面?jing)响是提高
通过在触头两端加装电(sh)力电(sh)子器Ӟ使触头开合的瞬间的电(sh)
可以极大地减了(jin)?sh)弧的生，从而减了(jin)触头的烧蚀Q显著提高触?br />
直流接触? 触头pȝ ?sh)力电(sh)子器g
Qarc extinguishing system and
system. After exposure to the electromagnetic coil is energized, it
armature, and promote the contact action, normally closed contact is open,
open contact closes, the two are linked;
When the coil power, the
force disappears, the armature in the release action of the spring
Contact is one of the key components of the contactor, its performance directly
the entire electrical equipment breaking capacity, service life and reliability.
the contact resistance exceeds the allowable range, contact welding and
These failure modes are associated with the contact is switched on, or
the contact life.
The contacts mounted on two ends of power electronic
in the contact opening and closing moments that make the current shunt,
reduce the occurrence of electric arc, thereby reducing contact ablation,
a
直流接触器是一U适用于长距离频繁地接通和分断的低压电(sh)器，主要
1200V?qing)以下的直流ȝ?sh)路及(qing)大容量控制电(sh)路中Q用于控制直电(sh)动机?br /> 늅明、电(sh)加热以及(qing)其他的直负载，在工业、农业、交通运输业?br /> 文教、商业及(qing)人民生活设施{用?sh)部门得到广泛运用。本文通过对直接
利用分流法实现电(sh)的转移Q控制触点回路的甉|于?br />
Ml构设计
?sh)弧的存在，会(x)大大的~短
MOSFET器gQ实现少弧或无弧
当处于导通状态时Q大甉|导通损耗要低；
当发生意外时Q必MlQ何gq立即由导通状态切换到高阻状态；
控制回\切断后，l缘强度必须辑ֈ可以L被触点两端电(sh)势再度击Iѝ?nbsp;
从控制线圈上?sh)到接触器触头完?br /> Q不同的接触器，延时?br /> 本文设计的接触器Q吸合动作g时达?00ms左右Q释攑֊作g
60ms左右。电(sh)弧的产生发生在吸合和分断的{化瞬间。如果选择合适的?br /> Q与机械开?br /> 让它在吸合和释放的这D|间内先导通电(sh)力电(sh)子器Ӟ大部分的甉|过
l过机械开兛_有的延时辑ֈ完全吸合或释放之后，再关闭电(sh)?br />
开关一般由?sh)子开兟뀁主触头开关以?qing)辅助开关三
?sh)子开兛_是在机械开兛_合和释放时v?br />
主触?br />
MOSFETQ?br />
驱动?sh)\
在小?sh)压下分能力相对较强，工作?gu)近似线性的Q因此选择?br /> MOSFETq种?sh)力电(sh)子器g与电(sh)触头q联Q从而达到在开合瞬间分的作用Q?br /> 的通断通过驱动?sh)\来实现精控制。在设计功率场效应管驱动?sh)\Ӟ
触发脉冲要有_快的上升和下降速度Q脉冲前后沿要陡峭；
开通时Q以低电(sh)d栅极?sh)容充?sh)Q关断时需要ؓ(f)栅极?sh)荷提供低?sh)?br /> MOSFET的开关速度Q?
Z(jin)使功率MOSFET可靠触发导通栅极，驱动甉|?sh)压应高于器件的开?br /> MOSFET截止Ӟ最好提供负的栅源电(sh)压；
功率MOSFET开断时Q所需的驱动电(sh)ؓ(f)栅极?sh)容冲放는?sh)?nbsp;
不可避免的存在过甉|和过?sh)压现象。在
MOSFETH然切断甉|或极快地升高?sh)压Ӟ?x)?br /> du /dt问题。在高速开x况下负蝲表现出极大的感抗Q功率MOSFET
高漏极电(sh)压和寄生?sh)容中的位移甉|的作用，导致功?br /> 损坏。对q种情况可以采取在功率MOSFETq联压敏?sh)阻Q可以有效的?br /> di /dt问题。功率MOSFET实际q用中，因栅源间的阻抗很高，故漏?br /> 而生很高的?sh)压q冲Q这一?sh)压会(x)?br /> MOSFET怹性损坏。对q种情况采取的保护措
一般适当降低栅极间的驱动?sh)\的阻抗，在栅源之间ƈ接阻电(sh)Lq联一
20V的齐U二极管Q特别要防止栅极开路工作?nbsp;
触头pȝ设计
Q故
来增加触头系l的耐磨损、抗?br />
①力的传动零部g应具有够的强度Q尽量避免加工时
②大、中定w的动触头与弧角分为双体，从而减d触头
③尽量减辅助触头的冲击力；提高?sh)寿命的措施有?x)①合理选用触头
②适当选用Ҏ(gu)系数较高材料做主触头弹；③增大触头的宽度Q④?br />
①用可靠，卌可靠地分合电(sh)路；?br /> 卌机械磨损和늣损，寿命长；③具有够的?sh)动E_性和热稳?br />
触头的工作参?nbsp;
触头开距（卌头行E）(j) 触头开距是指触头在完全断开位置时动?br /> 它是动静(rn)触头为断开?sh)弧所需的最间距。触头开距既不可q小Q?br /> 其数值应随具体要求来定。一旦确定之后，使用中就不宜L改变
触头程 触头程是指当触头在闭合位置Ӟ静(rn)触头UdQ动?br /> q是保证触头在其寿命l结之前仍能可靠地接触所必需的。超
1/3 以下Ӟ触头?br />
触头材料的选用
?sh)寿命高Q抗熔焊性好Q具?br />
单断点的触点材料多采用铜、铜镉材料。静(rn)触头和动触头
触头设计
1Q确定触头参?主触头开距?=6mmQ超Er1=3mmQ辅助触头开距?br /> Q超Er2=3mmQ主触头初压力F1o=16NQ终压力F1z=22NQ辅助触头初?br /> F2o=1NQ终压力F2z=1.2N。（2Q触头尺?采用桥式双断点触_(d)材料选用?br /> 氧化镉，选用矩Ş触头Q动、静(rn)触头均ؓ(f)10×8mmQ触头厚度取程?.6?
d1=0.8×r1=0.8×3mm=2.4mmQ辅助触头厚度d2=0.8×r2=0.8
3mm=2.4mm。选用锡青铜带QSn6.5- 0.1 作触桥，它具有较好的高温性能和较
周围环境温度?0℃，则允许温度Qmax=100℃，发热甉|I
=45A?br /> 头截面按电(sh)密度j=2?A/mm2 选取Q取?.25A/mm2Q则截面
Q考虑机械强度{因素，触桥的宽度和厚度分别?br /> Qa=2mm (满触头厚度Uؓ(f)0.6?.2倍超E?。（3Q触头的E_性校验，
计算?gu)头温升、接触桥温升和接
U圈设计
带动驱动机构推动接触pȝ切换?sh)\。电(sh)通过U圈
当温度过?过允许温度)Ӟ?x)ɾU圈l缘加速老化Q严
׃直流
(一般大?mm)Q再加上触点行Eؓ(f)2mm-3mmQ因此磁路系
漏磁通非常少Q磁路中阻也很，吸力非常大。随着气隙的减，
吸力Ҏ(gu)非帔R峭。ؓ(f)?jin)克服吸力特性非帔R峭而不能与反力?br /> 们在设计时用双U圈Q通过一l辅助常闭触Ҏ(gu)实现双线
当线圈供甉|Q吸合线圈工作，U圈工作甉|?br /> 卛_合线圈消耗功率很大，此时辅助帔R触点q没有断开Q保持线圈还没有
在接触器吸合q程中，辅助帔R触点断开Q吸合线圈和保持U圈串联q同
l?nbsp;
,吸合与分断过E中都要产生?sh)?q且接触
,存在着U圈耗电(sh)大、通电(sh)q行
,q样既造成?jin)大量的电(sh)?br /> ,又大大降低了(jin)接触器的?sh)寿命。本文通过对触头系l进?br /> ,通过采用Ҏ(gu)的具有强q(sh)
,使可控硅先导?
分断?sh)\?接触器触头先断开,可控的导通滞后于接触?br /> ?sh)\的分断由可控的截止来实?q样实C(jin)无弧通断的功?同时
,克服?jin)无触点开兛_通损耗高,q蝲的~点?nbsp;
,常开触头闭合Q两者是联动的；当线圈断甉|Q电(sh)吸
,常开触头
,它的性能直接影响整个?sh)器讑֤的?br /> 使用寿命和运行的可靠性。由于触头磨损的主要形式是电(sh)损Q它的主
触头熔焊和触头烧毁；q些失效?br /> 减少?sh)弧带来的负面?jing)响是提高
通过在触头两端加装电(sh)力电(sh)子器Ӟ使触头开合的瞬间的电(sh)
可以极大地减了(jin)?sh)弧的生，从而减了(jin)触头的烧蚀Q显著提高触?br />
直流接触? 触头pȝ ?sh)力电(sh)子器g
Qarc extinguishing system and
system. After exposure to the electromagnetic coil is energized, it
armature, and promote the contact action, normally closed contact is open,
open contact closes, the two are linked;
When the coil power, the
force disappears, the armature in the release action of the spring
Contact is one of the key components of the contactor, its performance directly
the entire electrical equipment breaking capacity, service life and reliability.
the contact resistance exceeds the allowable range, contact welding and
These failure modes are associated with the contact is switched on, or
the contact life.
The contacts mounted on two ends of power electronic
in the contact opening and closing moments that make the current shunt,
reduce the occurrence of electric arc, thereby reducing contact ablation,
a
直流接触器是一U适用于长距离频繁地接通和分断的低压电(sh)器，主要
1200V?qing)以下的直流ȝ?sh)路及(qing)大容量控制电(sh)路中Q用于控制直电(sh)动机?br /> 늅明、电(sh)加热以及(qing)其他的直负载，在工业、农业、交通运输业?br /> 文教、商业及(qing)人民生活设施{用?sh)部门得到广泛运用。本文通过对直接
利用分流法实现电(sh)的转移Q控制触点回路的甉|于?br />
Ml构设计
?sh)弧的存在，会(x)大大的~短
MOSFET器gQ实现少弧或无弧
当处于导通状态时Q大甉|导通损耗要低；
当发生意外时Q必MlQ何gq立即由导通状态切换到高阻状态；
控制回\切断后，l缘强度必须辑ֈ可以L被触点两端电(sh)势再度击Iѝ?nbsp;
从控制线圈上?sh)到接触器触头完?br /> Q不同的接触器，延时?br /> 本文设计的接触器Q吸合动作g时达?00ms左右Q释攑֊作g
60ms左右。电(sh)弧的产生发生在吸合和分断的{化瞬间。如果选择合适的?br /> Q与机械开?br /> 让它在吸合和释放的这D|间内先导通电(sh)力电(sh)子器Ӟ大部分的甉|过
l过机械开兛_有的延时辑ֈ完全吸合或释放之后，再关闭电(sh)?br />
开关一般由?sh)子开兟뀁主触头开关以?qing)辅助开关三
?sh)子开兛_是在机械开兛_合和释放时v?br />
主触?br />
MOSFETQ?br />
驱动?sh)\
在小?sh)压下分能力相对较强，工作?gu)近似线性的Q因此选择?br /> MOSFETq种?sh)力电(sh)子器g与电(sh)触头q联Q从而达到在开合瞬间分的作用Q?br /> 的通断通过驱动?sh)\来实现精控制。在设计功率场效应管驱动?sh)\Ӟ
触发脉冲要有_快的上升和下降速度Q脉冲前后沿要陡峭；
开通时Q以低电(sh)d栅极?sh)容充?sh)Q关断时需要ؓ(f)栅极?sh)荷提供低?sh)?br /> MOSFET的开关速度Q?
Z(jin)使功率MOSFET可靠触发导通栅极，驱动甉|?sh)压应高于器件的开?br /> MOSFET截止Ӟ最好提供负的栅源电(sh)压；
功率MOSFET开断时Q所需的驱动电(sh)ؓ(f)栅极?sh)容冲放는?sh)?nbsp;
不可避免的存在过甉|和过?sh)压现象。在
MOSFETH然切断甉|或极快地升高?sh)压Ӟ?x)?br /> du /dt问题。在高速开x况下负蝲表现出极大的感抗Q功率MOSFET
高漏极电(sh)压和寄生?sh)容中的位移甉|的作用，导致功?br /> 损坏。对q种情况可以采取在功率MOSFETq联压敏?sh)阻Q可以有效的?br /> di /dt问题。功率MOSFET实际q用中，因栅源间的阻抗很高，故漏?br /> 而生很高的?sh)压q冲Q这一?sh)压会(x)?br /> MOSFET怹性损坏。对q种情况采取的保护措
一般适当降低栅极间的驱动?sh)\的阻抗，在栅源之间ƈ接阻电(sh)Lq联一
20V的齐U二极管Q特别要防止栅极开路工作?nbsp;
触头pȝ设计
Q故
来增加触头系l的耐磨损、抗?br />
①力的传动零部g应具有够的强度Q尽量避免加工时
②大、中定w的动触头与弧角分为双体，从而减d触头
③尽量减辅助触头的冲击力；提高?sh)寿命的措施有?x)①合理选用触头
②适当选用Ҏ(gu)系数较高材料做主触头弹；③增大触头的宽度Q④?br />
①用可靠，卌可靠地分合电(sh)路；?br /> 卌机械磨损和늣损，寿命长；③具有够的?sh)动E_性和热稳?br />
触头的工作参?nbsp;
触头开距（卌头行E）(j) 触头开距是指触头在完全断开位置时动?br /> 它是动静(rn)触头为断开?sh)弧所需的最间距。触头开距既不可q小Q?br /> 其数值应随具体要求来定。一旦确定之后，使用中就不宜L改变
触头程 触头程是指当触头在闭合位置Ӟ静(rn)触头UdQ动?br /> q是保证触头在其寿命l结之前仍能可靠地接触所必需的。超
1/3 以下Ӟ触头?br />
触头材料的选用
?sh)寿命高Q抗熔焊性好Q具?br />
单断点的触点材料多采用铜、铜镉材料。静(rn)触头和动触头
触头设计
1Q确定触头参?主触头开距?=6mmQ超Er1=3mmQ辅助触头开距?br /> Q超Er2=3mmQ主触头初压力F1o=16NQ终压力F1z=22NQ辅助触头初?br /> F2o=1NQ终压力F2z=1.2N。（2Q触头尺?采用桥式双断点触_(d)材料选用?br /> 氧化镉，选用矩Ş触头Q动、静(rn)触头均ؓ(f)10×8mmQ触头厚度取程?.6?
d1=0.8×r1=0.8×3mm=2.4mmQ辅助触头厚度d2=0.8×r2=0.8
3mm=2.4mm。选用锡青铜带QSn6.5- 0.1 作触桥，它具有较好的高温性能和较
周围环境温度?0℃，则允许温度Qmax=100℃，发热甉|I
=45A?br /> 头截面按电(sh)密度j=2?A/mm2 选取Q取?.25A/mm2Q则截面
Q考虑机械强度{因素，触桥的宽度和厚度分别?br /> Qa=2mm (满触头厚度Uؓ(f)0.6?.2倍超E?。（3Q触头的E_性校验，
计算?gu)头温升、接触桥温升和接
U圈设计
带动驱动机构推动接触pȝ切换?sh)\。电(sh)通过U圈
当温度过?过允许温度)Ӟ?x)ɾU圈l缘加速老化Q严
׃直流
(一般大?mm)Q再加上触点行Eؓ(f)2mm-3mmQ因此磁路系
漏磁通非常少Q磁路中阻也很，吸力非常大。随着气隙的减，
吸力Ҏ(gu)非帔R峭。ؓ(f)?jin)克服吸力特性非帔R峭而不能与反力?br /> 们在设计时用双U圈Q通过一l辅助常闭触Ҏ(gu)实现双线
当线圈供甉|Q吸合线圈工作，U圈工作甉|?br /> 卛_合线圈消耗功率很大，此时辅助帔R触点q没有断开Q保持线圈还没有
在接触器吸合q程中，辅助帔R触点断开Q吸合线圈和保持U圈串联q同
l?nbsp;
,吸合与分断过E中都要产生?sh)?q且接触
,存在着U圈耗电(sh)大、通电(sh)q行
,q样既造成?jin)大量的电(sh)?br /> ,又大大降低了(jin)接触器的?sh)寿命。本文通过对触头系l进?br /> ,通过采用Ҏ(gu)的具有强q(sh)
,使可控硅先导?
分断?sh)\?接触器触头先断开,可控的导通滞后于接触?br /> ?sh)\的分断由可控的截止来实?q样实C(jin)无弧通断的功?同时
,克服?jin)无触点开兛_通损耗高,q蝲的~点?nbsp;
- 上一：(x)直流控制器专家就来上L(fng)瑟电(sh)器有限公?/a>
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