CN104795276B - 一种交流接触器的供电方法及电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种交流接触器的供电方法及电路，所述交流接触器的供电方法包括：获取交流接触器的直流供电参数；根据所述直流供电参数，获取直流供电电源参数及直流供电电路参数。采用本发明不但可以避免交流供电时交变电流流过接触器的线圈，产生交变磁场，铁心交变磁化会产生振动和噪声，铁心的磁滞损耗和涡流损耗会引起铁心发热；当交流接触器等效为组感性负载时，给交流接触器进行直流供电会减少无效功率的产生，实现节能。

Description

一种交流接触器的供电方法及电路
技术领域
本发明涉及电子电路设计技术领域，尤其涉及一种交流接触器的供电方法及电路。
背景技术
目前，交流接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制，频繁操作主电路及大、中、小容量控制电路的自动控制开关电器。主要应用于自动控制电动机、电热设备、电容器组、大功率电源等电器设备。交流接触器的工作原理简单、品种繁多、工作性能好、使用量大、应用面广。在低压系统中有很大比例的电能是通过交流接触器分配到各种用电设备上的。大、中、小容量的交流接触器在吸持时消耗的有功功率为几十瓦甚至上百瓦.国内正在运行的大、中、小容量的交流接触器数量很大，随着工业和电力的发展其使用量还在不断增加，年耗电量非常大。所以，对以不间断工作制、八小时工作制工作或不频繁操作的大、中、小容量的交流接触器应该采用节电技术。
然而，在实现所述交流接触器供电的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中交流接触器采用交流供电时，交变电流流过接触器的线圈，产生交变磁场，铁心交变磁化会产生振动和噪声，铁心的磁滞损耗和涡流损耗会引起铁心发热；交流接触器等效为组感性负载，在交流供电时，会产生无功，污染电网。
发明内容
本发明的实施例提供一种交流接触器的供电方法及电路。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明提供的一种交流接触器的供电方法，包括：
获取交流接触器的直流供电参数；
根据所述直流供电参数，获取直流供电电源参数及直流供电电路参数。
一种交流接触器的供电电路，包括：交流接触器初始吸合直流供电支路和交流接触器维持吸合直流供电支路；
所述交流接触器初始吸合直流供电支路和交流接触器维持吸合直流供电支路按照所述交流接触器的直流供电参数进行设置；所述交流接触器初始吸合直流供电支路由交流接触器初始吸合电压源VCC1直流供电；所述交流接触器维持吸合直流供电支路由交流接触器维持吸合电压源VCC2直流供电；
所述交流接触器初始吸合直流供电支路，用于完成所述交流接触器初始吸合；
所述流接触器维持吸合直流供电支路，用于维持所述交流接触器持续吸合。
本发明采用的一种交流接触器的供电方法及电路，通过获取交流接触器的直流供电参数；根据所述直流供电参数，获取直流供电电源参数及直流供电电路参数。所述交流接触器采用直流供电，不但可以避免交流供电时交变电流流过接触器的线圈，产生交变磁场，铁心交变磁化会产生振动和噪声，铁心的磁滞损耗和涡流损耗会引起铁心发热；当交流接触器等效为组感性负载时，给交流接触器进行直流供电会减少无效功率的产生，实现节能。
附图说明
图1为本发明提供的一种交流接触器的供电方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种交流接触器的供电电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种流接触器的供电电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例提供的一种交流接触器的供电方法及电路进行详细描述。
如图1所示，为本发明提供的一种交流接触器的供电方法；该方法包括：
S101,获取交流接触器的直流供电参数；
S102,根据所述直流供电参数，获取直流供电电源参数及直流供电电路参数。
需要说明的是，所述直流供电参数包括：交流接触器线圈电阻值r，吸合时间t以及交流接触器吸合时的瞬时电流I1、最大和最小的吸合瞬时电流IMAX、IMIN、吸合后的保持电流I2。
还需要说明的是，所述直流供电电源参数包括：交流接触器初始吸合电压值U1，交流接触器维持吸合电压值U2；
所述直流供电电路参数包括：限流电阻值，储能电容值，开关管参数以及二极管参数。
还需要说明的是，所述根据所述直流供电参数，获取直流供电电源参数及直流供电电路参数步骤，具体可以包括：
根据所述交流接触器线圈电阻值r，最大吸合瞬时电流IMAX，最小的吸合瞬时电流IMIN，获取交流接触器初始吸合电压值U1；
根据所述交流接触器线圈电阻值r，吸合后的保持电流I2，获取交流接触器维持吸合电压值U2；
根据所述交流接触交流接触器初始吸合电压值U1，所述交流接触器维持吸合电压值U2与吸合时间t，获取所述限流电阻值，储能电容值。
还需要说明的是，所述交流接触器吸合时，供电电源VCC1电压为U1，为了使吸合瞬间电应力过大，损伤所述交流接触器通常选择U1=IMAX×r，及储能电容值C充满电时的电压为U1，所述交流接触器开始吸合时，所述储能电容与所述交流接触器形成回路，所述储能电容放电直到所述交流接触器完成吸合，所述储能电容放电满足公式U11=U1×e-t/rc，所述储能电容电压为U11，为了保证所述交流接触器可靠吸合，U11满足U11≥IMIN×r；最大和最小的吸合瞬时电流IMAX、IMIN，所述交流接触器线圈电阻r，均为已知可以求解出储能电容C：
所述限流电阻R应该大于U2/I2，并且限流电阻R的功率应大于U1 2/R;在保证储能电容C的容量的同时，为了增加可靠性，其耐压要大于1.2倍的U1。
以上所述限流电阻，储能电容，开关管参数以及二极管耐压大于1.2倍的交流接触器初始吸合电压值U1。
如图2所示，为本发明提供的一种交流接触器的供电电路；该电路包括：交流接触器初始吸合直流供电支路和交流接触器维持吸合直流供电支路；
所述交流接触器初始吸合直流供电支路和交流接触器维持吸合直流供电支路按照所述交流接触器的直流供电参数进行设置；所述交流接触器初始吸合直流供电支路由交流接触器初始吸合电压源VCC1直流供电；所述交流接触器维持吸合直流供电支路由交流接触器维持吸合电压源VCC2直流供电；
所述交流接触器初始吸合直流供电支路，用于完成所述交流接触器初始吸合；
所述流接触器维持吸合直流供电支路，用于维持所述交流接触器持续吸合。
下面以为开关管为MOS管为例，对以上本发明进行详细说明。如图3所示为主拓扑结构。具体的讲,在交流接触器吸合瞬间需要很大吸合电流，即直流供电方法中需要一路电压较高的直流电源VCC1为其供电,当交流接触器吸合后只需要很小保持电流，即需要第二路电压较低的直流电源为VCC2其供电。直流电源VCC1通过限流电阻R给储能电容C充电，使储能电容C的电压达到VCC1电压，交流接触器较大的吸合动作电流由储能电容C提供，保证电磁系统的可靠吸合，吸合后，较小的维持电流由VCC2提供，降低了吸持功耗，从而降低了电磁系统的电损耗和线圈温升。交流接触器的吸合和断开由控制信号控制，通过控制开关管Q的导通和关断实现接触器的通断。以下为本发明所述的交流接触器的供电电路：
所述交流接触器初始吸合直流供电支路包括：限流电阻R，储能电容C；所述流接触器维持吸合直流供电支路包括：开关管Q以及二极管D；
所述限流电阻R一端与所述交流接触器初始吸合电压值U1的直流电源VCC1相连，另一端分别与所述储能电容C一端，所述交流接触器一端相连；
所述储能电容C的另一端接地；
所述二极管D正极端与所述交流接触器维持吸合电压值U2的直流电源VCC2相连，负极端与所述交流接触器一端相连；
所述交流接触器另一端与所述开关管Q漏极相连；所述开关管Q栅极接收所述交流接触器的控制信号；所述开关管Q源极接地。
需要说的是，该电路还可以包括：所述交流接触器的供电电路还包括：瞬变电压抑制二极管TVS；该二极管TVS正极端接地，负极端与所述开关管集电极相连。
所述瞬变电压抑制二极管TVS耐压大于1.2倍的所述初始吸合电压值U1。
本发明采用的一种交流接触器的供电方法及电路，通过获取交流接触器的直流供电参数；根据所述直流供电参数，获取直流供电电源参数及直流供电电路参数。所述交流接触器采用直流供电，不但可以避免交流供电时交变电流流过接触器的线圈，产生交变磁场，铁心交变磁化会产生振动和噪声，铁心的磁滞损耗和涡流损耗会引起铁心发热；当交流接触器等效为组感性负载时，给交流接触器进行直流供电会减少无效功率的产生，实现节能。
还需要说明的是，本发明电路由两路电压不同的直流电压源为交流接触器供电，由限流电阻、储能电容、开关器件等组成，可以扩展给多个交流接触器供电。
还需要说明的是，在光伏并网逆变器的低电压（零电压）穿越时，通过设计辅助电源很容易保证VCC1、VCC2不断电，从而保证交流接触器在电网低电压（零电压）时依然可靠的保持吸合状态。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种交流接触器的供电方法，其特征在于，包括：
获取交流接触器的直流供电参数；
根据所述直流供电参数，获取直流供电电源参数及直流供电电路参数；
所述直流供电参数包括：交流接触器线圈电阻值r，吸合时间t以及交流接触器吸合时的瞬时电流I1、最大和最小的吸合瞬时电流IMAX、IMIN、吸合后的保持电流I2；
所述直流供电电源参数包括：交流接触器初始吸合电压值U1，交流接触器维持吸合电压值U2；
所述直流供电电路参数包括：限流电阻值，储能电容值，开关管参数以及二极管参数；
所述根据所述直流供电参数，获取直流供电电源参数及直流供电电路参数步骤，包括：
根据所述交流接触器线圈电阻值r，最大吸合瞬时电流IMAX，最小的吸合瞬时电流IMIN，获取交流接触器初始吸合电压值U1；
根据所述交流接触器线圈电阻值r，吸合后的保持电流I2，获取交流接触器维持吸合电压值U2；
根据所述交流接触交流接触器初始吸合电压值U1，所述交流接触器维持吸合电压值U2与吸合时间t，获取所述限流电阻值，储能电容值。
2.根据权利要求1所述的交流接触器的供电方法，其特征在于，所述限流电阻，储能电容，开关管参数以及二极管耐压大于1.2倍的交流接触器初始吸合电压值U1。
3.一种应用权利要求1交流接触器的供电方法的交流接触器的供电电路，其特征在于，包括：交流接触器初始吸合直流供电支路和交流接触器维持吸合直流供电支路；
所述交流接触器初始吸合直流供电支路和交流接触器维持吸合直流供电支路按照所述交流接触器的直流供电参数进行设置；所述交流接触器初始吸合直流供电支路由交流接触器初始吸合电压源VCC1直流供电；所述交流接触器维持吸合直流供电支路由交流接触器维持吸合电压源VCC2直流供电；
所述交流接触器初始吸合直流供电支路，用于完成所述交流接触器初始吸合；
所述交流接触器维持吸合直流供电支路，用于维持所述交流接触器持续吸合；
其中，所述交流接触器初始吸合直流供电支路包括：限流电阻R，储能电容C；所述交流接触器维持吸合直流供电支路包括：开关管Q以及二极管D；所述限流电阻R一端与所述交流接触器初始吸合电压值U1的直流电源VCC1相连，另一端分别与所述储能电容C一端，所述交流接触器一端相连；所述储能电容C的另一端接地；所述二极管D正极端与所述交流接触器维持吸合电压值U2的直流电源VCC2相连，负极端与所述交流接触器一端相连；所述交流接触器另一端与所述开关管Q集电极相连；所述开关管Q基极接收所述交流接触器的控制信号；所述开关管Q发射极接地；或者，所述交流接触器另一端与所述开关管Q漏极相连；所述开关管Q栅极接收所述交流接触器的控制信号；所述开关管Q源极接地。
4.根据权利要求3所述的交流接触器的供电电路，其特征在于，所述交流接触器的供电电路还包括：瞬变电压抑制二极管TVS；该二极管TVS正极端接地，负极端与所述开关管Q集电极相连；所述瞬变电压抑制二极管TVS耐压大于1.2倍的所述初始吸合电压值U1。
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