有軟啟動功能的無弧接觸器的研究具

張偉忠

摘 要： 隨著科學技術水平的提高，交流接觸器的機械壽命已遠高于過去，但仍舊遠低于其理論電壽命值，這已成為制約交流接觸器快速發展的關鍵。特別是在一些特殊使用的類別中，在轉換過程中產生的電弧已成為決定交流接觸器電壽命的關鍵因素。因此，現在出現了一種新型的具備軟啟動功能的無弧接觸器，這種無弧接觸器與常規交流電接觸器的使用方法和外觀幾乎完全一致，不僅還能夠實現無弧電通斷，而且更換也非常方便，很大程度上提高了接觸器的使用電壽命。由于不再使用特殊材料來制作相關觸頭，所以成功避免了因開斷電弧所產生的電磁干擾力與引起火災風險的可能性。

關鍵詞： 軟啟動；無弧接觸器

軟啟動器是一種新型控制電機的裝置，具有多項保護功能的。在以前的電機控制中，電動機的啟動只有兩種方式，分為全壓式直接啟動和被動降壓式啟動。但是，隨著科學技術的不斷創新與發展，軟啟動器憑其優異的性能已經廣泛應用于各個領域并逐漸替代舊的啟動方式。無弧接觸器是一種全自動化的用來控制開關的電器，絕大部分應用于接通或者分斷交流和直流電路，具有控制的容量大，較穩定，性能良好，可以實現固定時間操作，綜合控制以及各種定量化控制和保護的特點。現已廣泛應用于自動化控制電路，包括各種常用的機器和日常生活電器。

一、關于軟啟動技術的簡介

1.軟啟動的特點

首先，軟啟動器并不受局域電壓大小所影響，由于軟啟動上電流值已提前設定好，所以在電壓產生高低上下不等的電流波動時，用以改變導通角，以調節電壓，使電流仍可啟動，保證電機能夠正常運行。其次，在啟動電流時能夠以恒定的斜率逐漸平穩上升至預先已設定的值，通過減小啟動電流，一定程度上減少對局域電網的沖擊。再者在電機啟動過程中設置電流的負向反饋性，可以調控啟動電壓的斜率，保證在啟動電流已上升至預先設定值后，保持其恒定性，使電機啟動平穩。然后，根據不同的負載，可以自由調整電流設定值，設定電機的啟動時間，控制啟動電機開始的最佳時段，最后軟起動器還可以嚴格控制短路問題、過熱、壓力過大等問題的發生。

2.軟啟動的類型

第一，不限流軟啟動：啟動時，使啟動電流上升時保持穩定的斜率和速度，直至電機完全啟動結束，其具啟動速度較快和穩定，適用于兩級性電動機，使起動時間在一定程度上明顯減少不少。第二，階躍恒流啟動：啟動一開始就能夠利用很短的時間使晶閘管迅速轉向全導通模式，然后再逐漸恢復到較小的電流，以此來啟動正常的恒流模式。第三，小斜率軟啟動：具有非常緩慢的電流啟動上升速度，并逐漸轉向穩態，可在要求速度敏感的場所廣泛使用。第四，恒定性電流軟啟動模式：電流先會以固定的電率逐漸上升至已提前預先設定的數值，期間變化較小，直至啟動正式完全結束。第五，限壓啟動：這種是根據用戶的實際所需情況來設置初電機的初始電壓，有力的保證在電機啟動時按照初始力矩陣式電壓實現整個過程。

3.軟啟動技術的發展現狀

隨著電器電子配件技術的發展，電動機軟起動技術的發展也日益更新換代。目前國際上常用的軟啟動技術主要有全機械制式軟啟動技術：由于并不是主要依靠無弧電接觸器其本身，實現軟啟動的功能主要是通過改變電子機械的工作原理方式。例如：磁鐵粉控制式制動軟啟動、液體阻力性軟啟動、變換加速性軟啟動器等。SCR軟起動：廣泛應用于各種電機，便于控制。電機控制中心由軟啟動器、開關及控制電路組成，可以綜合化實現對電動機的控制，并且能夠自動修復微小故障之處等，通過實現電動機集成化控制來順利實現其功能。電機類軟啟動技術：通過轉變使用的電源或機械類裝置的結構，使電機的軟啟動特性趨向格外優越，從而不再依賴機械單純做工。例如：具有較大功率的調速軟啟動、直流式機械軟啟動以及開合磁阻力型電動機軟啟動等。

二、無弧接觸器

1.交流接觸器普遍應用于在工業生產中，是不可或缺的啟動設備。其性能不僅會嚴重影響電力系統的電能質量還會降低電力資源的經濟收入水平。而新出現的無弧接觸器保留了原有接觸器的優點，使開關過程中產生的風險因素如火花或電嚴重減少，減少了對電網的污染和無線電的干擾沖擊，提高了交流接觸器的工作效率，和使用電壽命。無弧電接觸器成本低，使用簡單方便，可靠性高，性能優越，無疑日益取代了原有的接觸器。

2.無弧接觸器的應用

無弧電接觸器通常采用弱電觸點，電觸點傳輸的電流不但是電能量，而且常作為信息傳遞通道，能夠傳遞、轉換電能和信號，主要廣泛應用于自動化控制電路，應用如配電柜、電子儀器、儀表、電動機、電熱器、照明以及電子裝置中。無弧電接觸器

可避免拉弧意外損壞無弧接觸器的主要觸點，延長了無弧電接觸器的使用時間，特別適用于在容易發生燃燒意外和容易經受爆炸襲擊的工廠或其他重要場所，很大程度上降低了火災意外事故的發生率。本產品使用簡單方便，使用過程中不會產生電力和噪聲污染。

3.無弧接觸器的特點

能保證觸點具有雖小卻有穩定的接觸電阻和優異的導電導熱性能以及綜合電性能。熱學性能好，沸點高，蒸汽壓低，導電導熱性能優越，抗腐蝕性和綜合電性，利用率高，電阻溫度系數低，不出現發燙的情況。工業級電路，電壽命長，使用范圍可部分大部分應用，同時也可以取代復合開關用于控制電容器組。無弧接觸器防爆性能好、無電觸點融化，接觸電阻穩定。無電源污染，對電流、電壓影響小，能有效提高其使用壽命以及可靠性。可拆卸式機蓋，方便隨時檢查主觸頭使用狀況。

三、軟啟動技術在無弧接觸器中的應用

1.將軟起動和無弧接觸器的功能合成，具有軟啟動功能的無弧交流接觸器屬于新型混合式接觸器，集電機軟起動、輕載節能和多種保護功能于一體。包含了電源系統、分合閘執行系統、可控硅分流調壓回路、中央控制系統和電壓電流檢測系統。同時在利用軟啟動來啟動無弧接觸器時，電壓慢慢提升至額定電壓，并可根據實際需要調節啟動電流的大小，提高電壓電流承受能力，這樣使啟動過程中的啟動電流變成可控制的電流，直到電機達到額定轉速時，啟動過程平穩結束。并在使用過程中減少對能源的消耗，延長了軟起動器的使用壽命，又避免了電波污染，減少浪費的能源和不必要的自身損耗。

2.通過對國內外交流接觸器無弧操作與對電動機的軟啟動的綜合分析，給出了無弧接觸器總的設計方案，提出了可控硅分流調壓的方法。設計具有軟啟動功能的無弧接觸器，提高了變壓器隔離，提高抗干擾能力。同時在進行具有軟啟動功能與無弧通斷功能交流接觸器相關模擬試驗時，通過有效控制電流電磁能量，在很大程度上減少主觸頭的第一次回跳，完全消除了觸頭的第二次回跳，同時也減少了由于回跳拉弧所造成的對觸頭的電侵蝕，大大延長了其使用壽命。

結束語

隨著我國經濟的飛速發展，用電質量要求逐漸增高，傳統的無弧接觸器已無法滿足現代化建設的需要，軟啟動技術效率更高，安全、方便、可靠，提高了現代化生產工作的效率和質量，并且能夠延長無弧接觸器的使用時間。具備軟起動功能的無弧接觸器，在增加少量成本的基礎上完成了軟啟動器的大部分功能，將日益成為新的發展趨勢，具有廣闊的市場前景，將會廣泛應用于輸水、煉鋼、油田、冶金等各個領域。

參考文獻

[1]徐連洲. 具有故障診斷功能的復合式無弧交流接觸器的研究[D]. 遼寧工程技術大學， 2014.

[2]趙奇來. 無弧交流接觸器的研究與應用[J]. 電氣工程學報， 2011， 49（10）：56-57.

[3]蘭太壽， 黃蔚偈， 劉向軍. 基于穩壓管開關電路的混合式無弧交流接觸器的研究[C]// 福建省科協學術年會. 2013.