交流接触器线圈通电后,衔铁吸合前后,磁通如何变化? 点击:6493 | 回复:9



yx20050424

    
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发表于:2011-06-24 10:51:39
楼主

最近工厂一台设备,连续烧了3个交流接触器(使用1天后),都是线圈烧掉了。后发现电压略有些偏低,在205--220V之间(额定电压220V),请电工整理线路后,电压正常了。然后我们换了个牌子的接触器,从台安的换为AAB的,一直就未再出现问题。

最后,我们自己的结论是:台达的接触器可能是水货(80%原因),电压稍微偏低(20%原因),线圈就过热(当时现场观察,吸合应该还比较好,没有颤抖)!

因为这个问题,网上查了些资料。本来不大懂,就算了。但喝了点墨水,又似懂非懂,反而更烦恼!请各位指点迷津!

理论:交变的电流产生变化的磁场,变化的磁场产生感应电动势

I*N(电流*匝数)=磁动势F(变化的电流产生磁场),磁动势F=磁通*磁阻(磁阻对磁通有阻碍作用),感应电动势E=4.44*F*N*磁通(变化的磁场产生感应电动势),线圈电压U=IR+E(因E很大,接近U,所以I很小)。

交流接触器通电,衔铁吸合后,铁芯变成闭合的磁路,按照以上理论公式,推出一系列的结果,很好理解!

但线圈通电瞬间,衔铁吸合之前,是个什么过程呢?

书上是这样说的“衔铁吸合前和吸合后,因为U=E=4.44*F*N*磁通(U不变,F不变,所以磁通也不变),主磁通不变(这个好像称为主磁通定律)。衔铁未吸合之前,空气的磁阻很大(约为铁芯闭合后磁阻的10倍),所以由 磁动势F=IN=磁通*磁阻,I就很大(磁通不变,磁阻很大,线圈匝数也不变,所以I变很大),这样线圈急剧发热!”

看起来很合理,很强大。但我的疑问就在这里面:

上述的分析中,前提是U=E=4.44*F*N*磁通,电压不变,那么主磁通不变(根据主磁通定理)。

既然主磁通一直不变,那我是不是也可以直接套用U=IR+4.44F*N*磁通,根据U=E=4.44F*N*磁通,那么I就很小了,与衔铁吸合后的情况岂不是一样?

所以,我想,在线圈通电后,衔铁未吸合前,磁通是否没有吸合后的大,否则这些公式之间,总有一个是矛盾的?

请各位指教!

 

 




刘志斌

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发表于:2011-06-25 01:36:32
1楼

1、交流电磁线圈的电势平衡方程式:U=E=4.44*F*N*磁通;

2、如果考虑线圈电阻r,电势平衡方程式:U-Ir=E=4.44*F*N*磁通;

刘志斌

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2楼

3、由于电源电压一定,由电势平衡方程式,所以磁路磁通一定;

刘志斌

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3楼
4、磁路欧姆定律:磁通=NI/Rm  N 线圈匝数,I线圈电流,Rm磁路磁阻;

刘志斌

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4楼
5、磁通一定,磁阻Rm大,线圈电流I大,反之线圈电流小;

刘志斌

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发表于:2011-06-25 01:51:01
5楼
6、磁路铁心吸合时,没有空气隙,磁阻Rm小,反之磁阻Rm大;

刘志斌

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发表于:2011-06-25 01:58:25
6楼

7、所以铁心吸合前,磁路磁阻大,线圈电流大,线圈电阻压降大,反电势E小,磁通小一点;

8、所以铁心吸合后,磁路磁阻小,线圈电流小,线圈电阻压降小,反电势E大接近电压U,磁通大一点;

9、不考虑线圈电阻压降,铁心吸合前、后,磁通不变。

yx20050424

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发表于:2011-06-25 17:11:17
7楼

刘工,您是夜猫子啊,都是晚上回复的!多谢了!

但我想问的是:

按您7--9条的回复,铁芯吸合前后,磁通还是在变化的(我自己也是这样理解的)!

否则铁芯吸合前后,磁通不变,那么U=IR+E(E=4.44*F*N*磁通),电流也就不会变化,线圈也不会发热了!

 

那么,教科书上所说的“吸合前后,磁通不变”,或所谓的“恒磁通定律”,应该是不对的!

因为这句话“恒磁通定律”,我好多地方都想不明白!

 

刘志斌

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发表于:2011-06-26 12:15:09
8楼
引用yx20050424 的回复内容:

……按您7--9条的回复,铁芯吸合前后,磁通还是在变化的(我自己也是这样理解的)!

否则铁芯吸合前后,磁通不变,那么U=IR+E(E=4.44*F*N*磁通),电流也就不会变化,线圈也不会发热了!

 那么,教科书上所说的“吸合前后,磁通不变”,或所谓的“恒磁通定律”,应该是不对的!

因为这句话“恒磁通定律”,我好多地方都想不明白!



1、就这么几条,也不认真看!

2、如果忽略线圈的电阻r,那就是U=E=4.44*F*N*磁通,“吸合前后,磁通不变”;

刘志斌

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发表于:2011-06-26 12:20:05
9楼

3、如果不忽略线圈的电阻r,那就是U-Ir=E=4.44*F*N*磁通,吸合前后,磁通有一点变化;

4、也就是说吸合前,电流大,考虑线圈电阻,电流比计算得要小一点,但还是很大!


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