【摘 要】目前我礦的交流接觸器在常規(guī)使用中，由于運行時工作電流大，總功耗的90%以上損失在磁滯、渦流及短路環(huán)上，并且啟動時不穩(wěn)定、振動大、噪音大，易使觸頭產生電弧，維修量也很大，本文結合實際我礦的實際情況，提出大容量交流接觸器節(jié)電新法。

【關鍵詞】交流接觸器 大容量 節(jié)電

一、提出背景

目前我礦地面大型電氣設備控制中仍采用傳統(tǒng)的交流接觸器，由于超過400A以上的真空接觸器價格昂貴一時還不能取代價格便宜、控制方便的交流接觸器。交流接觸器在常規(guī)使用中，工作電流大，電能效率極低，總功耗的90%以上的電能損失在磁滯、渦流及短路環(huán)上，并且啟動時不穩(wěn)定，振動大，噪音大，維修量也很大，易使觸頭產生電弧，時間一長容易被燒蝕，隨之導致斷相運行而燒毀電氣設備，存在著重大的電氣設備隱患。

二、研究過程及主要內容

（一）交流接觸器產生磁場原理

由于鐵磁物質中的磁微粒極性排列是很紊亂的，要使它成為磁體就給個外加磁場進行充磁。鐵磁物質充磁后有剩磁，視鐵磁物質或處理方法不同，而剩磁強弱也不同。

（二）接觸器在交流電中的情況

在交流電中，電壓波形為正弦波，在鐵磁芯中每次半波充磁后均有剩磁，但在另一個反向半波充磁時要消耗相當一部分能量來撥反為正。正是由于這種交替的正反向充磁，使許多能量損失在正反向充磁上，加上磁滯、渦流及短路環(huán)等損失，所以耗電多，效率極低。

（三）接觸器在直流電中的情況

直流電中，由于不存在反向充磁，也沒有磁滯、渦流及短路環(huán)等損失，而且吸合后鐵芯的間隙極小產生吸力很大，因此，只需要微小的功率即可維持吸合，并且由于線圈的電流很小大大延長了接觸器的使用壽命。

根據上面介紹的交流接觸器原理和在不同的電源下的情況，利用交流接觸器在直流電中不存在反向充磁的原理，并且利用電容在交流電路中的容抗作用，成功的改制出可節(jié)約90%以上電能的交流接觸器，使用效果非常好。它的特點是：

1.微耗、無噪、維修量少，吸合性能好。

2.溫升低，完全避免了原交流線圈因發(fā)熱引起的損壞。

3.成本低、配裝原件少、易改，吸合電壓范圍寬。

4.使用安全、控制方便、節(jié)能效率高、使用壽命長，各種性能都很理想。

（四）現介紹二種控制方法

1.大電流啟動小電流維持

交流接觸器在交流電路中的電流 其中XL是感抗即：它與頻率、電感量成正比。供電改用直流供電，由于頻率為0所以感抗也為0，交流接觸器原線圈直流電阻比效小，電流直接加到線圈上會造成電流過大。所以采用串聯限流電阻減少啟動電流，并利用交流接觸器的輔助接點分斷接入電容的方法來實現交流接觸器的維持。從而達到交流接觸器節(jié)電的目的。

2.半波啟動全波小電流維持

第一種方法使用于200A以下的交流接觸器，由于大功率交流接觸器線圈電阻比效小，啟動時電流很大，限流電阻必須采用大功率的，這樣改造就會造成困難。下面介紹采用三項整流橋半波降壓起動的一種方法，如圖所示

在交流接觸器通電瞬間，電流通過整流橋的負極到正極給交流接觸器線圈半波供電，吸合后通過行程開關觸點串聯電容以達到節(jié)能維持的目的。優(yōu)點是三組二極管并聯使用可大大增加電流的通過能力，并且不易損壞整流橋，由于啟動時采用半波整流方式線圈的端電壓就會降低（U1=0.45 * U），所以啟動電流比較平穩(wěn)。

這二種控制電路都是采用串聯電容方法，利用電容通交流阻直流特性，在交流電路產生的容抗，由于電容是一種儲能元件，它在電路中不消耗電能只是起到能量的轉換作用，所以利用串聯電容維持交流接觸器吸合狀態(tài)達到節(jié)電的目的。第一種電路只需要一組接點，另一種就需要多組接點配合。

三、效果效益分析

經過改進后，線圈功耗降至原來的10%以下，功耗甚微，就一個交流接觸器節(jié)約的電能可供30個家庭一年的電能。線圈不會在運動中因過流和過熱而燒毀。運行時無噪聲（交流嗡嗡聲），無振動，可大大提高吸合性能，觸頭不易產生電弧，延長觸頭的使用壽命，實現節(jié)材降耗，經濟效益可觀。

國務院早在1981年56號文發(fā)布的節(jié)電指令第2號文中就指令要實施交流接觸器節(jié)電措施。而目前全國交流接觸器耗電超過100億度，其中90%以上是白白浪費的無用功，并且還是引起故障的發(fā)熱功。近年來集團公司也很重視節(jié)能減排工作，若用高效的交流接觸器節(jié)電裝置可節(jié)約95%～98%的有功功率和視在功率，即可節(jié)約95億度的電能。