[发明专利]基于可变电流控制的智能交流接触器控制单元

说明书

技术领域

本发明属于电子应用领域，具体涉及一种基于可变电流控制的智能交流接触器控制单元。

背景技术

交流接触器是一种被频繁操作的低压电器，常用于远距离频繁地接通和分断交直流主电路及大容量控制电路的电器，广泛应用于低压电路中。其主要动作特征为：在控制电源接通后，由电磁系统带动触头系统运动，完成闭合过程；在控制电源切断后，由反力弹簧将动静触头分开。

当接触器控制电源接通时，动铁芯在电磁铁的作用下克服由反力弹簧和触头弹簧产生的反力带动由动触头和动铁芯组成的可动部分向静触头部分运动。在动静触头闭合后，动铁芯继续运动经过一段超程后，动静铁芯闭合。动铁芯的超程是指：在闭合过程当中，动铁芯比动触头多运动的距离即：在去掉静触头的情况下，动触头在动铁芯的带动下继续前进的路程。大部分的交流接触器工作在AC3工作条件下，这种工作类别要求接触器在额定电压下启动电路，即闭合过程中的电流为6倍工作电流。而在0.17倍的额定电压下断开额定电流。所以在AC3类别下的接触器电器寿命决定于接通过程中。在接通过程中，触头的损耗主要是由断续电弧对触头材料的侵蚀造成的。

交流接触器在闭合过程中会发生两次碰撞，第一次是动静触头在接触时发生的碰撞，第二次是动静铁芯在接触时发生的碰撞，这两次碰撞都会引起触头的弹跳。产生断续的电弧而使触头受电弧高温侵蚀而损坏。按照国家标准要求，接触器的工作频率为3-1200次每小时，反复的振动和拉弧对触头的寿命有严重的影响。特别是在AC3工作条件下，接触器接通6倍额定电流，在闭合过程中两次碰撞产生的弹跳而引起的电弧对触头的烧蚀十分严重，是影响接触器寿命的关键。

接触器在工作时可以分为吸合和吸持两个工作状态。在吸合过程中，需要较大的能量来带动触头克服弹簧的反力运动；而在吸持状态下，仅需要较低的能量就可以保持该状态。但是由于目前所使用的控制方式，接触器在吸合和吸持状态下均使用相同的电压来进行控制，这样会造成较大的能量浪费。每台接触器的能耗平均为几十瓦，但是接触器的用量十分巨大，目前全国工业系统中有上千万台不同容量的接触器在运行，因此其总的能耗非常巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减少接触器的铜、铁原材料损耗，减小接触器体积，提高接触器的电寿命和机械寿命，降低接触器能量损耗的基于可变电流控制的智能交流接触器控制单元。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括依次与交流输入电源电连接的抗干扰整流滤波模块、接触器线圈和MOSFET模块，抗干扰整流滤波模块的输出端通过电压电流采样/隔离模块与中央处理器相连接，中央处理器通过隔离驱动电路与MOSFET模块的输入端相连接，且抗干扰整流滤波模块的一输出端与内部电源模块相连接，内部电源模块与电压电流采样/隔离模块、隔离驱动电路及中央处理器电连接。