如何減小接觸器吸合瞬間線圈產生的衝擊電流？

12-31

要弄清這個問題，首先要明白為何接觸器吸合瞬間會產生衝擊電流。

我們來看下圖：

我們來看一個例子

矩形截面鐵質圓環均勻繞有N=100匝的線圈並通以電流I=0.5A。

設圓環內半徑r1=2cm，外半徑r2=2.5cm，厚為0.5cm，鐵的相對磁導率μr=2000:

（1）求內環及外環處的B，並以平均半徑處的B求環內的Φ值；

（2）若在環上開一個δ=1mm的縫隙，為使Φ值不變，線圈電流要增大多少？

解：

第一步，先來求解B值：

第二步：對比開了氣隙前後的磁通，以及電流值：

我們得到了最後結論：接觸器和繼電器在剛剛得電時磁極氣隙為最大值，而吸合後氣隙為零，因此接觸器和繼電器的線圈剛得電時，會出現較大的電流，其最大倍率可達15倍之多。

那麼我們能不能採取某種措施，不讓電流增加，或者對初始吸合電流進行抑制？答案是否定的。要知道，接觸器得電後就應該儘快吸合，不應該對它進行限制。

但接觸器和繼電器的起動吸合電流畢竟會對供電電源產生影響。若起動時間過長，電源電壓有可能發生波動，繼而影響到其它的電器。

為此，國家標準在這裡做了規範。

我們來看下圖：

圖中我們看到了電動機控制輔助迴路，還有饋電控制輔助迴路和主進線斷路器輔助迴路等等。接觸器之類的元器件就在電動機控制輔助迴路中。

不過，若論及元器件對輔助迴路電源產生的衝擊，恐怕接觸器比主進線斷路器的儲能電機運行電流的衝擊要遜色多了。

在國家標準GB14048.5-2008《低壓開關設備和控制設備第5-1部分：控制電路電器和開關元件，機電式控制電路電器》的表4中，我們能看到如下信息：

我們從表4的文字說明中能看出，原來直流接觸器與交流接觸器的線路配置方案是不一樣的。直流迴路多了T0.95和6P這兩個要求。

上述這個要求，是元器件對電源的要求，也就是電源如何配置才能容忍元器件的衝擊。

現在，我們正式言歸正傳，來討論題主的問題。

題主的問題是：如何減小接觸器吸合瞬間線圈產生的衝擊電流？

答案是：如果是為了減小接觸器動作瞬間線圈產生的衝擊電流，則毫無必要。

如果一定要，則將0.1微法電容與200歐電阻串聯後並在線圈上，可用於吸收線圈釋放時的能量。

----------------------------

現在我們來看一個相關聯的問題，就是在直流迴路中線圈兩端並聯不同阻抗元件，起到什麼作用？

我們來看下圖：

圖1的R+C支路並聯在線圈兩端。

當K閉合後，由於時間常數RC較小，因此並聯支路對於線圈得電吸合基本不其作用。

當K釋放瞬間時，電容C對線圈放電，能在短暫時間內起到維持觸點保持吸合的狀態。

同時，吸收迴路將磁場能吸收掉，避免電感線圈產生過電壓而危害線路。

圖2取消掉了C，其作用是讓線圈電感電勢產生的電流流過電阻R，使得KA斷電後延長恢復時間。

圖3中的附加線圈LZ的意義在於，它能延緩線圈吸合，起到延緩觸頭動作的作用。

注意：圖1的原理對於運用在交流接觸器迴路也有類似的意義。不過，起作用是在釋放過程。

0.01微法電容串100歐電阻(注意耐壓值）！

短接在電源輸入端

很多電梯接觸器就是這麼乾的

減少衝擊電流在這裡允許我作兩種理解，一個是減少可見的空氣放電現象也就是電火花，這可以靠並聯電容器等其他電路來實現。這種問題主要出現在有刷的直流電機上，常見的解決方法即是並聯一個小號電阻（沒有電機制式和扭矩輸出參數沒法出具體參數，一般來說轉子磁體數越多、永磁體面積越大、加工精度越高越好）；

另外一種則理解為電機製造工藝上的問題或是交流控制系統的調教不完善可能是頻率或者波形畸變率不同步。這個就是需要調試和維護了，當然，還需要有符合系統要求質素的元器件。

以上的解答是以電機為例說明的，別的用電器可能有別的現象。在此拋磚引玉，希望大家多探討。

並一個電容

串聯個電阻？