新型高性價(jià)比互補(bǔ)開(kāi)關(guān)分調(diào)式交流穩(wěn)壓技術(shù)
圖中UC為控制電壓,Uk為電磁開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上的電壓,UV1、UV2、UV3為與電磁開(kāi)關(guān)互補(bǔ)工作三種模式中的電子開(kāi)關(guān)上的電壓。
的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)電路如圖5所示。圖中Ue為幅度等于12V的矩形波發(fā)生器,用于對(duì)電磁開(kāi)關(guān)的勵(lì)磁供電和控制;K為JQX15F繼電器,其參數(shù)為:勵(lì)磁電壓為12V,觸點(diǎn)負(fù)載為220VAC(或28VDC),30A,阻性。電力電子開(kāi)關(guān)器件為IRF840,其參數(shù)為:U(BR)DS=500V,IDM=8A,RDS(ON)=0.85Ω。T為T(mén)DGC-5型5kW調(diào)壓器,RL為滑線電阻器,Ri為0.1Ω電阻,用于電流采樣,IS=URi/Ri。以電磁開(kāi)關(guān)的兩類嚴(yán)酷工作條件為實(shí)驗(yàn)條件分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(1)直流感性負(fù)載通斷實(shí)驗(yàn):設(shè)置UO=30VDC。
①只用繼電器進(jìn)行試驗(yàn),調(diào)整RL,負(fù)載電流為6A時(shí),此時(shí)繼電器觸點(diǎn)電壓、電流波形見(jiàn)圖6,觸點(diǎn)發(fā)生明亮的電弧,觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)的電壓尖峰超過(guò)1kV。
②將CS組件按圖3(b)控制方式與繼電器互補(bǔ)使用,調(diào)整RL,負(fù)載電流約為16A,為電子開(kāi)關(guān)電流IDM的兩倍,并使勵(lì)磁電壓的頻率提高一倍,此時(shí)繼電器觸點(diǎn)電壓、電流波形見(jiàn)圖7,觸點(diǎn)沒(méi)有發(fā)出火星(打開(kāi)繼電器外殼觀察),從圖可明顯看到電子開(kāi)關(guān)在通斷過(guò)渡過(guò)程中的作用(波形中存在一個(gè)臺(tái)階)。
(2)接通浪涌沖擊負(fù)載實(shí)驗(yàn),設(shè)置UO=220VAC。
①只用繼電器進(jìn)行試驗(yàn),由于負(fù)載為鐵磁可飽和變壓器,繼電器觸點(diǎn)電壓、電流波形見(jiàn)圖8,觸點(diǎn)發(fā)生火花,浪涌電流達(dá)52A。
②將CS組件以圖1交流開(kāi)關(guān)方式接線,按圖
圖5實(shí)驗(yàn)電路圖
圖6電磁繼電器的直流感性負(fù)載通斷試驗(yàn)波形圖
圖7混合型開(kāi)關(guān)的直流感性負(fù)載通斷試驗(yàn)波形圖
圖8電磁繼電器的接通浪涌沖擊負(fù)載試驗(yàn)波形圖
圖9混合型開(kāi)關(guān)的接通浪涌沖擊負(fù)載試驗(yàn)波形圖
3接入實(shí)驗(yàn)電路,以本文所述控制方式與繼電器互補(bǔ)使用,在電子開(kāi)關(guān)上串聯(lián)一個(gè)小阻值電阻(R=3Ω),此時(shí)繼電器觸點(diǎn)電壓、電流波形見(jiàn)圖9,觸點(diǎn)不產(chǎn)生火花,圖中可明顯看出由于電子限流作用,變壓器不致進(jìn)入深飽和,接通電流減小一半,大大降低了接通涌流。
此外,對(duì)CS組件的輸入電流測(cè)量得到:工作時(shí)為13mA,待機(jī)時(shí)為5mA.
4結(jié)語(yǔ)
應(yīng)用高頻互補(bǔ)技術(shù),提高了電磁開(kāi)關(guān)的性能,拓寬了電磁開(kāi)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)所,縮小了與固態(tài)開(kāi)關(guān)的性能差異。由于該混合型開(kāi)關(guān)的價(jià)格遠(yuǎn)低于固態(tài)開(kāi)關(guān),將此技術(shù)用于繼電器開(kāi)關(guān)連接抽頭分級(jí)變比調(diào)壓式交流穩(wěn)壓器,就可實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比。因此本項(xiàng)新技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景。
評(píng)論