基于多条件判断的交流接触器电流斜率闭环反馈控制策略

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.06.006

摘要/Abstract

摘要：

针对交流接触器起动过程触头弹跳剧烈的问题,采用两段式阶梯电流起动方式,提出一种基于多条件判断的电流斜率闭环反馈控制策略。通过多软件联合仿真模型,结合正交试验计算较佳的起动电流,并仿真验证所提控制策略的可行性。设计控制系统,并进行实验验证。结果表明,所提控制策略可以有效降低触头弹跳,并具有控制可靠性高的特点。

关键词: 交流接触器, 电流斜率, 闭环反馈控制, 多条件判断

Abstract:

Aiming at the problem of sharp contact bounce in the starting process of AC contactor,by adopting the two-stage step current starting mode,the current slope closed-loop feedback control strategy based on multi condition judgment is proposed.Through the multi software joint simulation model and orthogonal test,the better starting current is calculated,and the feasibility of the proposed control strategy is verified by simulation.The control system is designed to verify the control strategy.The results show that the control strategy can effectively reduce the contact bounce and has the characteristics of high control reliability.

Key words: AC contactor, current slope, closed loop feedback control, multi condition judgment

中图分类号:

TM572.2

杨程, 刘向军. 基于多条件判断的交流接触器电流斜率闭环反馈控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(6): 24-31.

YANG Cheng, LIU Xiangjun. Closed Loop Feedback Control Strategy of AC Contactor Current Slope Based on Multi Condition Judgment[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(6): 24-31.

图/表 20

图1

图2

图3

图4

图5

表1

表2

表3

表4

试验结果(铁心碰撞速度)直观分析表m/s

试验号	A	B	C
K₁	4.727	4.853	5.532
K₂	4.738	4.761	4.863
K₃	3.542	3.393	2.612
$K - 1$	1.576	1.617	1.844
$K - 2$	1.579	1.581	0.805
$K - 3$	1.771	1.697	1.306

表4

表5

试验结果(触头弹跳时间)直观分析表ms

试验号	A	B	C
K₁	5.81	5.44	6.85
K₂	5.13	5.49	5.36
K₃	4.08	4.09	1.61
$K - 1$	1.94	2.72	2.29
$K - 2$	1.71	2.75	1.79
$K - 3$	2.04	2.05	0.81

表5

表6

图6

图7

图8

图9

图10

图11

图12

图13

图14

参考文献 15

[1]	周煜源, 刘向军. 交流接触器结构创新与智能控制技术综述[J]. 电器与能效管理技术, 2021(2):1-7.
[2]	张培铭. 智能低压电器技术研究[J]. 电器与能效管理技术, 2019(15):10-20.
[3]	王天阳, 郑哲, 张旭, 等. 新型交流接触器电寿命试验分析系统的设计[J]. 电器与能效管理技术, 2021(2):48-53.
[4]	刘树鑫, 刘子春, 刘洋, 等. 基于变权重系数的交流接触器状态评估方法[J]. 电器与能效管理技术, 2019(12):8-14.
[5]	汪先兵, 倪受春, 林鹤云, 等. 智能永磁接触器选相控制技术[J]. 电机与控制学报, 2012, 16(10):63-70.
[6]	王建华, 张国钢, 耿英三, 等. 智能电器最新技术研究及应用发展前景[J]. 电工技术学报, 2015, 30(9):1-11.
[7]	许志红, 张培铭. 智能交流接触器动态吸合过程研究[J]. 中国电机工程学报, 2007, 27(18):108-113.
[8]	CHIEN T C. A study of closing adaptive control in electronically controlled intelligent contactor[C]// 2006 IEEE Region 10 Conference (TENCON 2006), 2006:14-17.
[9]	刘颖异, 陈德桂, 纽春萍, 等. 带电压反馈的接触器动态特性及触头弹跳的仿真与研究[J]. 中国电机工程学报, 2007, 27(30):20-25.
[10]	刘颖异, 陈德桂, 袁海文, 等. 带电流反馈的接触器动态特性仿真与分析[J]. 中国电机工程学报, 2010, 30(15):118-124.
[11]	张长坤, 许志红. 基于磁链反馈的智能交流接触器串级控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(4):1329-1338,1424.
[12]	汤龙飞, 许志红. 交流接触器斜率闭环控制技术[J]. 中国电机工程学报, 2017, 37(3):956-965.
[13]	吴敬轩, 许志红. 电磁接触器吸合过程无模型自适应控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(5):1663-1673.
[14]	周煜源, 刘向军. 组合式交流接触器全过程智能控制策略[J]. 电气开关, 2021, 59(1):39-44,78.
[15]	罗海海, 许志红. 交流接触器数字化控制的分析与设计[J]. 福州大学学报(自然科学版), 2015, 43(5):636-641.

因素	水平1	水平2	水平3
起动电流I₁/A	0.85	0.75	0.65
起动时间t/ms	14	12	10
起动电流I₂/A	0.6	0.5	0.4

试验号	吸合时间/ ms	铁心碰撞速度/ (m·s^-1)	触头弹跳时间/ms
1	21.56	1.855	2.37
2	25.94	1.314	1.61
3	26.40	1.558	1.83
4	33.22	1.298	1.21
5	31.38	1.605	1.66
6	28.68	1.835	2.26
7	37.90	1.700	1.86
8	34.90	1.842	2.22
9		无法吸合

试验号	吸合时间/ ms	铁心碰撞速度/ (m·s^-1)	触头弹跳时间/ms
A₁-B₂-C₂	23.90	1.626	2.07
A2-B₁-C₃	33.22	1.298	1.21