基于ATMEGA16的无弧交流接触器智能控制系统设计
1．2 接触器线圈激磁系统工作原理
目前，传统交流接触器一般采用交流吸合、交流吸持和随机分断的方式。实验得知，无论是380V线圈还是220V线圈，只要加上不低于160V的直流电压，接触器均能可靠吸合，并且减少二次弹跳几率，稳定吸合时只要维持电压不低于15V，就可以稳定保持吸合状态。而且采用直流运行方式可以从根本上消除交流接触器的噪声和振动，大大降低能耗，提高使用寿命。通过实验发现，当对接触器线圈采用240V激磁电压、24V保持电压策略时，接触器不仅可以可靠闭合，触头碰撞回跳时间也很短。所以智能交流接触器采用了稳压直流可控激磁、低压直流保持的电磁系统智能化操作方案。
本实验在传统交流接触器的基础上，对其控制回路采用智能化控制，通过对施加在接触器线圈两端的电压进行PWM控制及自适应调节，实现了智能无弧交流接触器在宽电压范围(AC240V～380V)内均能高品质可靠稳定工作，同时还解决了由于电网电压波动过大引起接触器工作不稳定的问题。激磁系统控制原理图如图5所示。本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/159492.htm
由图5所示电路产生接触器激磁电压240V和保持电压24V。在此我们先讨论输出240V的情况。交流输入电压经整流电路整流后通过电力电子器件IGBT施加到接触器激磁线圈上，微控制器根据测量电路检测输入电压大小，由PWM模块产生适当频率及占空比的脉冲触发IGBT，控制IGBT的导通与截止，最后得到直流激磁电压240V加到接触器线圈两端。系统还具有线圈电压检测电路，若线圈电压高于240V，则按一定比例减小PWM占空比，同样，若线圈电压低于240V，则按一定比例增大PWM占空比，保证了接触器的稳定吸合。最后，在接触器激磁结束后，通过单片机控制系统快速调节占空比以产生保持所需要的24V直流小电压，从而接触器实现节能、无噪声吸合。
图6给出了PWM脉冲调制电路原理图，输入电压经整流电路后，通过IGBT开关管加在接触器线圈两端，由ATMEGA16单片机内都调制产生的PWM脉冲通过右端PWM输入，当单片机输出低电平时，光耦导通，R2上有电流流过，场效应管VT1截止，VT2导通，IGBT正偏而导通；当单片机输出高电平时，光耦截止，R2上无电流流过，场效应管VT1导通，VT3管导通，-5V电压经R4加在IGBT栅射极之间，使IGBT迅速关断。从而控制了接触器线圈两端电压大小。图中二极管VD为接触器线圈提供续流通道。
评论