节能型接触器温升测量方法的研究.ppt

节能型接触器温升测量方法的研究节能型接触器温升测量方法的研究• 节能型接触器的原理 进入• 温升测量的方法 进入• 后续拓展研究 进入节能型接触器的原理本次研究，主要使用了CHINT的NC9系列节能型接触器 节能型接触器的原理下图为节能型接触器的原理图返回温升测量的方法从现在的实验方式来分类，关于接触器线圈温升 的测量方法主要可以分为以下两种：电阻法 进入热电偶法 进入电阻法根据14048.1中的8.3.3.3.2条款部件温度的测量中规定电 磁线圈的温度测量一般应采用电阻变化确定温度的方法线圈 的热态温度T2可以通过冷态温度T1和热态电阻R2与冷态电阻R1 之比值函数得到T2= R2/R1(234.5+T1)-234.5电阻法因为节能型解除器不能直接从A1,A2接 线端上测量出线圈电阻，所以我们必须要在 温升结束后，拆开接触器进行测量接触器的拆卸需要一定的时间，我们无 法准确测量出断电瞬间的线圈电阻，从而无 法准确测量出温升为了解决这个问题，我引入了如下的方 法：电阻法我们设想有这样一个系统,假如系统散热量和断电时间t 的相关关系为Q ( t) 。

那么,根据热传导的原理可得到如下关 系式: Q ’( t) = C·S·(T -Q ( t)/r·m) 要求出Q ( t) ,还必须结合一些特定条件当线圈断电瞬 间( t = 0) ,系统散热量为0,即Q(0) = 0,当t→∞时,系统完全散 热,即总散热量为T·m·r 电阻法 根据以上这些对Q’(t)积分可得到如下式子: Q ( t) = -T·r·m·e^(- Cλ·S/r·m ·t )+ T·r·m 又因为t时刻的温升值为ΔT= T -Q ( t)/r·m 把以上Q ( t)的表达式代入上式可得到ΔT = Te^(- Cλ·S/r·m ·t ) 根据14048.1的8.3.3.3.2的电阻法公式可以得出：R2 =ΔT·R1/(234. 5 + T1)+ R1 把ΔT代入上式便可得到: R2= T·R1/(234. 5 + T1) ·e^(- Cλ·S/r·m ·t )+ R1 对于一个确定的发热系统来说, T、R1、Cλ、S、r、m均是一确定值 电阻法电阻法我们假设a= T·R1/(234. 5 + T1)和b =- Cλ·S/r·m, 把a、b代入上式求得R2 的表达式: R2 = ae^bt + R1 可改写为ln (R2 - R1 )=lna + bt。

电阻法根据以上公式，对NC9接触器线圈 温升进行试验：1.初始温升的确定 进入2.模拟真实情况测量1 进入3.模拟真实情况测量2 进入4.模拟真实情况测量3 进入5.结果分析 进入电阻法试验过程电阻法电阻法 时间右（小）右（大）左（大）左（小） 0.5min47.8 655.0 655.0 47.8 1min47.5 650.0 652.0 47.8 1.5min47.3 647.0 648.0 47.5 2min47.2 641.0 640.0 47.3 2.5min46.8 633.0 637.0 47.0 3min46.3 630.0 633.0 47.0 3.5min46.2 625.0 629.0 46.5 4min46.2 624.0 626.0 46.6 4.5min46.3 623.0 624.0 46.5 5min45.8 620.0 624.0 46.5 5.5min45.5 617.0 619.0 46.0 6min45.5 616.0 616.0 45.8 6.5min45.3 614.0 614.0 45.7 9min44.9 606.0 607.0 45.2 12min44.5 600.0 601.0 44.6 15min44.1 594.0 595.0 44.0 初始电阻35.0 472.0 473.0 35.2 ln(R2-R1) 右（小）右（大）左（大）左（小） 2.55 5.21 5.20 2.53 2.53 5.18 5.19 2.53 2.51 5.16 5.16 2.51 2.50 5.13 5.12 2.49 2.47 5.08 5.10 2.47 2.42 5.06 5.08 2.47 2.42 5.03 5.05 2.42 2.42 5.02 5.03 2.43 2.42 5.02 5.02 2.42 2.38 5.00 5.02 2.42 2.35 4.98 4.98 2.38 2.35 4.97 4.96 2.36 2.33 4.96 4.95 2.35 2.29 4.90 4.90 2.30 2.25 4.85 4.85 2.24 2.21 4.80 4.80 2.17 时间 0.5min 1min 1.5min 2min 2.5min 3min 3.5min 4min 4.5min 5min 5.5min 6min 6.5min 9min 12min 15min断电瞬间电阻的确定取0.5min,1min,1.5min,2min,2.5min这5个点作图断电瞬间电阻的确定断电瞬间ln(R2-R2)右（小）右（大）左（大）左（小）2.5675.24595.23812.5592断电瞬间电阻48.03 661.79 661.31 48.13 断电瞬间温升96.77 104.54 103.51 95.47 返回模拟真实情况测量1取3min,3.5min,4min,4.5min,5min这5个点作图模拟真实情况测量1方法1ln(R2-R2)右（小）右（大）左（大）左（小）2.47755.14145.15672.5045方法1得到的初始电阻46.91 642.95 646.59 47.44 方法1得到的温升88.49 94.17 95.42 90.39 返回模拟真实情况测量2取3min,6min,9min,12min,15min这5个点作图模拟真实情况测量2方法2ln(R2-R2)右（小）右（大）左（大）左（小）2.46565.10775.11432.5215方法2得到的初始电阻46.77 637.29 639.38 47.65 方法2得到的温升87.44 91.05 91.46 91.94 返回模拟真实情况测量3取3min,3.5min,4min,4.5min,5min,5.5min,6min,6.5min 这8个点作图模拟真实情况测量3模拟真实情况测量3方法1 ln(R2-R2)右（小）右（大）左（大）左（小）2.52385.14135.17852.5554方法1得到的初始电阻47.48 642.94 650.42 48.08 方法1得到的温升92.68 94.16 97.52 95.11 返回结果分析用直接测量电阻法，我们得到的温升为右（小）右（大）左（大）左（小） 95.09 100.81 100.04 93.07 经过计算法，我们得到的温升为断电瞬间温升右（小）右（大）左（大）左（小）96.77 104.54 103.51 95.47 断电瞬间温升计算的准确性和第一次测量的时间离断 电瞬间的时间有着密切的关系，测量时间越早，计算出的 断电瞬间温升温升越准确。

结果分析通过比较我们得到两组数据：与计算值 比较右（小 ）右（大 ）左（大 ）左（小 ）平均误 差方法18.28 10.37 8.09 5.08 7.96 方法29.33 13.49 12.05 3.53 9.60 方法34.09 10.38 5.99 0.36 5.21 结果分析与实际值 比较右（小 ）右（大 ）左（大 ）左（小 ）平均误 差方法16.60 6.63 4.62 2.68 5.13 方法27.65 9.76 8.58 1.13 6.78 方法32.41 6.64 2.52 (2.04)2.38 结果分析由此可见，方法3的误差最低，准确性最高因为方法3的特点是测量间隔短，测量数据多，所以可 以得到这样一个节能型接触器线圈温升的测量方法第一步，节能型接触器通电，开始温升试验第二步，断开电源并迅速拆开接触器测量线圈电阻，并 记录测量时间 第三步，根据记录的测量时间，每间隔30S记录下接触 器线圈电阻，记录值应该大于等于10个第四步，通过计算得到接触器断电瞬间的温升 返回热电偶法热电偶法与电阻法比较1，热电偶法可以直接带电测量，避免 了因为断电而带来的热能释放，从而 使结果更可靠2，热电偶法只能测量最外侧线圈的温 升，而电阻法则是测量线圈总体的平 均温升热电偶法试验过程热电偶法热电偶法热电偶法热电偶法热电偶法试验数据的比较 电阻法ln(R2-R1) 右（ 小）右（ 大）左（ 大）左（ 小）右（ 小）右（ 大）左（ 大）左（ 小） 48.4 666.0 660.0 48.8 2.60 5.27 5.23 2.61 47.8 654.0 654.0 48.1 2.55 5.20 5.20 2.56 47.5 649.0 649.0 47.8 2.53 5.18 5.17 2.53 47.1 645.0 646.0 47.5 2.49 5.15 5.15 2.51 47.0 640.0 637.0 47.0 2.48 5.12 5.10 2.47 46.7 636.0 632.0 46.6 2.46 5.10 5.07 2.43 35.0 472.0 473.0 35.2 2.61 5.28 5.27 2.63 热电偶法热电偶法断电瞬间电阻 右（小）右（大）左（大）左（小） 48.60 668.37 667.42 49.07 断电瞬间温升 101.02 108.17 106.87 102.48 经过计算法，我们得到的温升为直接测量电阻法，我们得到的温升为右（小）右（大）左（大）左（小） 99.54 106.86 102.79 100.45 热电偶法用热点偶测量得到的最高点温升为热电偶法 右线圈左线圈 99.996.6与计算法的误差为与计算 值比较右（小 ）右（大 ）左（大 ）左（小 ）平均误 差 方法11.12 8.27 10.27 5.88 5.88 与实际测量电阻法的误差为热电偶法与实际 值比较右（小 ）右（大 ）左（大 ）左（小 ）平均误 差 方法1(0.36)6.96 6.19 3.85 4.16 可以看出热电偶法没有电阻法精确，所以在 可以拆卸测量线圈电阻的节能型接触器线圈 温升测量中，电阻法更精确可靠。

返回后续拓展研究通过对节能型接触器线圈温升测量方法的研 究，我发现了一些可以继续研究的方向1，对于热电偶法，是利用了线圈散热的物理 公式，从而求得所求电阻和时间关系式，通 过线性回归的方法，计算断电瞬间的电阻 而普通的温升试验中，对于同一个试品，温 度和时间也存在的一定的公式关系，能否找 出温度与时间的关系，利用回归的方法对稳 定时的温度进行计算，从而判定实际测量的 温度是否已经是试品的稳定温度后续拓展研究2，对于热电偶法，因为在GB4943中规定测 量变压器的绕组温升允许采用热电偶法,测得 的温度数值增加10℃作为最终结果虽然这 个结果不一定对所有接触器线圈适用，但是 否能通过接触器线圈电阻的大小或者额定电 压的高低来找到一个界限，使得在某一个特 定范围内用热电偶法测量的温升可以当做试 验结果来判定试品是否合格谢谢各位观看。