一种交流电源驱动的电磁继电器的启动方法与流程

本发明涉及一种交流电源驱动的电磁继电器的启动方法，ipc分类属于h01h 47/22。

背景技术：

1、传统的交流电源驱动的电磁继电器的启动特性有需要改善。

2、有关术语和知识，除本说明书指明外，可参见国家标准gb2900.17-83《电工名词术语继电器及继电保护装置》和gb2900.18-82《电工名词术语低压电器》、《电路理论基础》(清华大学出版社2015年第3版，邢丽冬、潘双来编著)、《低压电器设计手册》(机械工业出版社1992年第1版)、《机械工程手册》和《电机工程手册》(机械工业出版社1978年第1版和1997年第2版)。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提出一种交流电源驱动的电磁继电器的启动方法，可改善其启动特性，但电路及控制更简单可靠和节能。

2、本发明解决技术问题的技术方案是一种交流电源驱动的电磁继电器的启动方法，该电磁继电器包括铁芯和绕组，其绕组的控制电路包括：

3、——开关，所述绕组经该开关接往交流电源；

4、——检测电路和内置程序，该内置程序含按照检测到的信号驱动所述开关以控制所述交流电源输入所述绕组的电流的步骤；

5、其特征在于：

6、a)所述检测电路包括对所述交流电源电压过零点的检测及其后的计时，以随时确定交流电源电压瞬时相位角；

7、b)所述步骤包括：该电磁继电器启动前，一旦判定所述交流电源电压瞬时相位角为规定接入相位角，使所述绕组接通所述交流电源，该规定接入相位角相比与其相差不超过±π/2的其它接入相位角，使接通后所述绕组的电流第1个半波的波形为最大。

8、公知常识如《电路理论基础》8.4.3中所述，传统结构电磁继电器的绕组电路启动过程可等效为所述rl电路接入正弦电压的零状态响应。该类响应会产生与接入相位角相关的明显大于稳态电流的短时过电流，因而需避免设备受该现象危害。然而，本发明人发现：与大功率电路容易被该过电流危害有别，电磁继电器耐受该过电流的能力因额定功率小而显著提高，该过电流不仅不危害电路结构，反而可被用来改善电磁继电器的启动特性：

9、——在交流电源接入电磁继电器绕组电路的过渡过程中，绕组电流的自由分量与强制分量叠加可使其首个半波电流的波形——时间跨度或/和最大值或/和面积为最大(参见《电路理论基础》中图8-19)，以至该首个半波电流产生的电磁力平均值或该力做功呈现的电磁能总量提高。尤其是，该半波电流时间跨度显著大于稳态交流电源电压半波的时间，而小功率交流电磁继电器的启动过程通常不大于电源半波周期，该延长了的跨度较大的半波时间有利于匹配衔铁启动基于自身和负载的惯性所需加速过程较长的时间，实验显示，十分有利于促使电磁继电器完成启动。

10、该技术方案针对性控制仅是电磁继电器绕组接通电源的首个正弦电压半波的接入相位角，之后是与电源持续接通，电路过渡过程为电磁继电器绕组本身自然地完成，其利用通常产品已有具相控功能的双向晶闸管电路，无需附加其它措施，简单、可靠地改善了传统电路的效率和emi等问题。

11、该技术方案具体设计为：所述规定的接入相位角为ψm±δψ，δψ为规定偏离范围，ψm是使以时间和所述接入相位角为变量的函数i的第1个半波的波形为最大的ψ的取值：

12、i＝(um/z)*sin(ωt+ψ-φ)-(um/z)*sin(ψ-φ)*e-kt

13、式中：

14、i——所述绕组电流；

15、um——所述交流电源电压最大值；

16、z——所述绕组电路等效阻抗，z＝(r2+ω2l2)0.5；

17、r——所述绕组电路等效电阻；

18、ω——所述交流电源角频率；

19、l——所述绕组电路等效电感；

20、t——时间；

21、ψ——所述接入相位角；

22、φ——所述绕组电流滞后于所述电源电压的相位角，φ＝arctg(ωl/r)；

23、k——r/l。

24、ψm可以该公式i计算推导，也可以具体电路实验或仿真求取。

技术特征：

1.一种交流电源驱动的电磁继电器的启动方法，该电磁继电器包括铁芯和绕组，其绕组的控制电路包括：

2.按照权利要求1所述交流电源驱动的电磁继电器的启动方法，其特征在于：所述规定接入相位角为ψm±δψ，δψ为规定偏离范围，ψm是使以时间和所述接入相位角为变量的函数i的第1个半波的波形为最大的ψ的取值：

技术总结一种交流电源驱动的电磁继电器的启动方法，该电磁继电器包括铁芯和绕组，其绕组的控制电路包括：开关，所述绕组经该开关接往交流电源；检测电路和内置程序；该内置程序含按照检测到的信号驱动所述开关以控制所述交流电源输入所述绕组的电流的步骤；检测电路包括对交流电源电压过零点的检测及其后的计时，以随时确定交流电源电压瞬时相位角；所述步骤包括：该电磁继电器启动前，一旦判定交流电源电压瞬时相位角为规定接入相位角，使所述绕组接通交流电源，该规定接入相位角相比与其相差不超过±π/2的其它接入相位角，使接通后所述绕组的电流第1个半波的波形为最大。该设计可显著改善该电磁继电器的启动特性，电路控制更简单可靠和节能。技术研发人员：叶露微受保护的技术使用者：广州市先河技术工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5