[发明专利]具有高速脉宽调制功能的交流接触器智能控制模块

说明书

技术领域

本发明涉及器械智能控制领域，特别是一种具有高速脉宽调制功能的交流接触器智能控制模块。 

背景技术

据统计，电力用户80%以上的电能是通过用户端电气设备进行传输，并在终端用户设备上消耗的。因此，在庞大的智能电网与能源管理系统中，用户端用电设备和用电系统是重要的组成部分，其可靠性和智能化程度直接影响智能电网的可靠性与运行。电磁式交流接触器作为用户终端使用中广泛应用的一大类产品，近年来，其智能化进展受到广泛的关注。对于传统的电磁式交流接触器来说，其运行条件复杂、种类繁多，在不同的系统中，针对不同的负载，有着不同的工作情况。电磁式交流接触器的电磁机构具有铁磁材料损耗大、短路环容易断裂、运行中交流噪声大、起动过程和分断过程受交流相角影响等缺点，因此，常常希望控制其交流电磁系统采用直流励磁的工作模式。这样，可去掉短路环、不受交流相角的影响、实现节能无声运行，早期交流接触器智能控制方案均是基于该原理设计的。

交流接触器的智能化工作始于20世纪80年代，其操作电磁机构的线圈在电磁机构吸合过程加以起动强直流励磁电流，使电磁机构有足够的吸力克服反力而使可动部分运动。当铁心闭合以后，施加较小的吸持直流励磁电流，并消除了短路环，达到了节能和无噪声的目的。到了20世纪90年代，智能化交流接触器的控制技术得到了进一步改进，不但具有吸持节能和无噪声的特点，更加入了门槛电压环节，消除了当电源电压发生骤降现象时，接触器铁心发生剧烈振动，而导致触头熔焊的现象。对于任何AC4使用类别的交流接触器，需要承担6倍额定电流的开断，触头电弧侵蚀和电寿命主要决定于接触器的开断过程。由于交流电弧常常在过零时熄灭，让电弧在电流零区开断是一个最佳的开断瞬间，即零电流分断。将高电压起动、低电压保持的动态控制技术引入交流接触器的控制中，可形成具有微电弧能量分断特性的智能交流接触器，提高接触器的各项性能指标。

交流接触器的智能化过程，实际上是将电力电子技术、计算机技术、人工智能技术、电磁兼容技术等多项技术融合的过程。随着电力电子技术的飞速发展，给交流接触器的智能控制带来了崭新的发展空间。电力电子技术是一门新兴技术，它是电力学、电子学、控制理论学科交叉而成的，已经成为现代电气工程和自动化工程不可缺少的基础。电力电子技术分为电力电子器件制造和变流技术（整流、逆变、斩波、变频、变相等）两个分支，变流技术对电器的智能化有着举足轻重的作用。利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能等等。电力电子技术在交流接触器智能控制中的广泛应用，改变了传统的控制模式，扩大了应用范围，提高了控制精度，改善了产品的性能指标。

传统的交流接触器产品机构分散性大，不易控制精准，即使设计好的运行控制程序，在运行过程中，也常常达不到良好的控制效果。因此，具有自适应的功能的控制方案就显得十分重要，可以根据具体运行情况，实时自适应的调整交流接触器的运行状态，提高交流接触器运行的可靠性。随着用电负荷的迅速增加，需要更加完善的故障保护，既然智能交流接触器自身具有信号采集、处理的功能，应该方便的实现自保护功能，不仅电路发生故障时，自身控制模块发生故障，也能够判断、保护、发出报警信号。智能交流接触器区别于传统交流接触器的一个显著特点，就是可以实现整个运行过程的实时优化控制，并具有一定的自调整和保护功能，始终工作于最佳状态。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有高速脉宽调制功能的交流接触器智能控制模块。