示诚挚的谢意,同时感谢朱盛之学长与其他同学对本文的热心帮助和支持。最后，向评阅论文的各位老师致以最诚挚的谢意。保持系统设计般说来，永磁保持机构可大致分为双稳态和单稳态两种形式。所谓双稳态保持机构是指在机构的两个稳态都是永磁力保持，而单稳态实际上也是两个稳态，只不过永磁力只保持个稳态另个稳态由其它形式如弹簧或电磁力保持。图所示的是本接触器使用的双稳态永磁保持机构结构示意图。图接触器使用的双稳态永磁保持机构结构示意图沈阳工业大学本科生毕业设计论文它由个零件组成用以提供磁通路的静铁心与两个极性相对的永磁体用低碳钢制造的动铁心对外传动的驱动杆和合闸分闸两个线圈。有的机构只用个线圈，通过变换线圈中的电流方向来实现两个线圈的功能，称为单线圈机构。当线圈中没有电流通过时，永磁体的磁场通过动静铁心及其之间的气隙在两端形成两个回路，气隙越小的回路磁通量越大，引力也越大，从而将动铁心吸持在端极限位置上，如图中端。此时在动铁心中只有永磁体的磁场，而这个磁场在动铁心两端的方向是相反的。当在线圈中通以设定的电流时，线圈的磁场在端与永磁磁场方向相同，而在端方向相反，此消彼长，端的合成磁场远大于端，动铁心在此合成磁场作用下加速向端运动，并最终被吸持在端。此时切断电流，动铁心依靠永磁体的磁力保持在端极限位置。当线圈通电时，情况与此相同，动铁心向端运动并被保持在端。由此可见，永磁机构是由永磁体提供合闸分闸状态的保持力，这两个稳态不需要消耗能量，也不需要机械锁扣，电磁线圈只需提供吸合释放动作所需的能量。双稳态永磁机构接触器的反力特性如图所示。比较图与图，永磁机构的反力特性与弹簧机构有很大不同，弹簧机构的反力是单向的，吸合时需要电磁力给弹簧储能，合闸状态需要电磁力来保图双稳态永磁机构接触器的反力特性沈阳工业大学本科生毕业设计论文图弹簧机构接触器的反力特性持。释放时电磁铁断电，弹簧储存的能量释放，不需要电磁力参与。永磁机构的反力方向是变化的，可以分为四个阶段，当吸合过程刚开始时总反力是阻力，电磁力需克服此力，使动铁心开始运动当动铁心运动了定距离后，由于永磁吸力随气隙的增加而迅速减小，总反力方向反转，成为吸合的动力当真空管触头闭合后，真空管自闭力消失，触头弹簧开始压缩，总反力方向又反转为吸合阻力当动铁心运动到接近行程终点时，维持合闸的永磁吸力迅速增大，总反力方向再次反转，指向吸合方向。释放过程与此相似。图中粗实线下方的阴影面积表示吸合时电磁力为克服反力需做的功，粗虚线下方的阴影面积表示释放时电磁力为克服反力需做的功。显然，配有永磁机构的接触器吸合时所需能量较小，而释放时则要消耗定的电磁能量。可控硅分流调压主回路设计接触器是种适用于远距离操作的自动控制电器,它适合频繁地接通和断开交直流主电路及大容量控制电路，主要的控制对象是电机。其应用在现代社会十分广泛。我国年需求量大约为亿台套,产值约亿元。随着我国现代化步伐西部大开发和振兴东北进程的加快,这需求将会更大,市场将会更加沈阳工业大学本科生毕业设计论文广阔,同时对接触器性能的要求也会更高。由于数量巨大，在接触器的通断过程中，势必会造成大量的能量损耗，并会对接触器产生电磨损。所以，将本设计主要研究接触器的无弧通断，与控制电动机软启动方面。随着现在电力电子技术的逐渐成熟，电子元件变的物美价廉，也开始应用与接触器的设计中。在这种趋势下，形成了种基于可控硅在接触器上应用，来达到接触器无弧通断和对电动机软启动控制的新技术图可控硅的原理图这种技术的关键是采用电力电子器件可控硅的原理图如所示与原交流接触器的机械触点相结合，通过单片机对交流接触器分合闸执行系统与电力电子器件的智能控制，实现交流接触器的无弧通断功能和软启动功能。软启动与无弧通断接触器主回路电路图如所示。图可控硅分流调压接触器主回路沈阳工业大学本科生毕业设计论文图中交流接触器的每相触头并联对反向并联的可控硅，接触器的固有动作参数为吸合时间，释放时问。触发控制电路与接触器线圈同时得电和失电。当给接触器线圈通电时，该触发控制电路可在得电后时给出触发信号，使对双向可控硅瞬间导通，经过后即时，接触器的对常开触头闭合。此时，尽管仍有触发信号加在可控硅的触发端，但因接触器闭合的触头将可控硅的阴阳极短路，可控硅处于不工作状态。即可控硅只在电路接通的瞬间工作几个毫秒，其后的电路接通工作由接触器的触头来完成。当接触器要分断电路时即接触器线圈断电时，在接触器触头完全打开之前，由于触头间接触电阻的急剧增加，触点两端压降也急剧上升，当此压降达到时，因触发控制电路在失电后可保持直给出触发信号。这样，与触点并联的可控硅在其两端压降达到时，足以使可控硅处于导通工作状态。随着接触器的触头的即将打开，流经触头的电流由于触点的接触电阻急剧增大而转移到与之并联已处于导通工作状态的可控硅上，在时，接触器的触头率先打开。由于电流已几乎全部转移到可控硅上，几乎没有电流通过触头，触头打开时不会产生电弧。经过后即时，触发控制电路停发触发信号，可控硅截止，实现了对电路的无弧分断。在电机软启动方面，由于异步电动机是电感性负载，从电力电子技术方面可知，如图，只有当移相角大于感性负载的功率因数角时才能起调压作用。而当，才能实现电动机的软启动。在选择可控硅型号上面，根据接触器的主回路工作电流在，所以应该选怎么以上的可控硅。如等的型号。可控硅调压信号驱动电路设计下图为可控硅调压信号驱动电路结构图。其中接单片机的输出端，信号从进入驱动电路。其中相当于沈阳工业大学本科生毕业设计论文图可控硅调压信号驱动电路结构图个由单片机输出信号控制的开关。当处加上高电平时，导通，相当于开关的闭合状态。当处是低电平时，截止，相当于开关的打开状态。当导通时的直流电给提供能量，使其能在副边端产生电动势。这时如果开始提供低电平，截止，在晶闸管的集电极侧形成了如图所示的回路。由于为感性，电感中的电流不能跳变为零，所以这时在中会有电动势，维持原有电流的流向。这时起到了续流的作用，而起到消耗残余电流能量的作用。图原边放电回路由于选用的其集极直流电流为，电源电压，所以。对于二极管的选择是要满足其反向电压要高于，切可以通过左右电流，而不损坏，因此选择了。沈阳工业大学本科生毕业设计论文由于晶闸管本身的工作原理，是发射极电子少部分经过基极于空穴复合，其它大量电子流向集极。随着在基极复合的增多，为了正常工作，需要提供新的空穴。所以如图所示加上了电阻。图对基极电荷的释放回路这里起到对基极聚集电荷释放的作用。由于基极电流只是几毫安的级别，所以经验添加了个的电阻对其进行限流。图隔离变压器由于电路会被接到电网中，所以为了防止电网中信号对单片机的破坏，在调压控制电路中添加了隔离变压器如图所示。同样的在的副边侧当信号终止时，因为负载是感性的，仍然会有电流存在，并且回流，为了防止回流电流影响到原边。这时我们如图所示，添加续流二极管，放电电阻。为了方便观察是否添加了信号。在电路中添加了指示灯，用来指示添加触发信号的情况。沈阳工业大学本科生毕业设计论文图副边放电回路中央控制与测量显示系统设计基本芯片介绍对本设计进行综合分析最后选择芯片作为控制芯片,其管脚图如所示。图芯片管脚图沈阳工业大学本科生毕业设计论文人工复位输入端编程电压输入端。接地端。正电源端。时钟振荡器晶体连接端外部时钟源输入端。时钟振荡器晶体连接端时钟信号输出端。定时器的时钟输入端。电平变化中断功能，兼在线调试输入端和串行编程数据输入端。电平变化中断功能，兼在线调试输入端和串行编程时钟输入端。低电压编程输入端。通用同步异步收发器的全双工异步发送脚。当时，由于，所以。由此得到该电路的输出电压沈阳工业大学本科生毕业设计论文第章结论交流接触器是种应用广泛的电器，其性能好坏不仅会直接影响到经济利益，还会影响到电力系统电能质量与电力资源。根据提高交流接触器电寿命和降低电动机对电网与自身影响的要求，本文研究了交流接触器主触点系统的无弧通断与对电动机的软启动控制，主要成果如下综合分析了国内外交流接触器主触点系统无弧操作与对电动机的软启动控制的研究现状，给出了交流接触器的总体设计方案，提出了永磁保持和可控硅分流调压的方法。设计了型交流接触器吸合时间与释放时间的测量试验，通过多次试验测量，得到较为准确的数值。设计了基于型具有软启动与无弧通断功能的交流接触器，其中开关器件采用晶闸管，提高了样机的控制精度数模电路采用了变压器隔离，提高了样机的抗干扰能力。进行了具有软启动与无弧通断功能交流接触器相关模拟试验，有效控制了激磁能量，明显减弱了主触头的次回跳，消除了触头的二次回跳，减少了由于回跳拉弧造成的触头电侵蚀进行了具有软启动与无弧通断功能交流接触器主触头系统的相关的模拟试验，有效抑制了阻性或感性等负载主触头飞弧的发生，提高了交流接触器电寿命。沈阳工业大学本科生毕业设计论文参考文献王俭，马少华，蔡志远等实现交流接触器节电无噪音运行无弧分断的新方法低压电器,林文生智能混合式交流接触器的设计与研究哈尔滨哈尔滨工业大学，蔡相庆混合式交流接触器设计中的若干问题低压电器张培铭，陈从华，郑昕新型智能混合式交流接触器低压电器林苏斌基于与总线的接触器性能在线检测系统低压电器ˇ,ˇ,申潭，陈德桂，冯涛带反馈控制的智能交流接触器低压电器,,,,朱维新，付小美，马景兰交流接触器智能控制的设计与应用辽宁工程技术大学学报,沈阳工业大学本科生毕业设计论文张光辉，张培铭，张冠生交流接触器智能技术的探讨低压电器,许志红，张培铭智能交流接触器的研究低压电器