1 引言
接觸器是變頻器控制中的常用電器元件,，主要用于切換緩沖電阻及接通和分?jǐn)嚯娐?。接觸器的選用正確與否,，直接影響到變頻器的工作質(zhì)量和電氣設(shè)備的運行狀況,，繼而影響到整個裝置的正常生產(chǎn)和安全穩(wěn)定,。認(rèn)真對待接觸器的有關(guān)問題，對于提高變頻器的整機運行水平和產(chǎn)品質(zhì)量水平很有現(xiàn)實意義,。
2 目前變頻器行業(yè)在接觸器使用方面存在的問題
目前我國大功率變頻器上使用的用來切換緩沖電阻的元件,，有三種方案：單極直流接觸器、三相交流接觸器,、晶閘管,。
2.1單極直流接觸器的絕緣電壓為僅為60v，存在安全規(guī)范問題
目前在國產(chǎn)變頻器上使用的單極直流接觸器,，其主要用于控制dc48v的直流電源,，在通信電源，電動叉車等設(shè)備上被廣泛使用,，但其絕緣電壓為僅有60v,。
我們知道，380v的變頻器整流后,，在直流母線上的電壓為直流514v,，對接觸器的絕緣電壓要求應(yīng)為直流690v,。690v的變頻器整流后的電壓為直流930v,，對接觸器的絕緣電壓要求應(yīng)為直流1500v。
為了解決絕緣不夠的問題,，有些變頻器生產(chǎn)企業(yè)采用懸空的辦法安裝該產(chǎn)品,。這樣雖然避免了該產(chǎn)品與變頻器外殼直接接觸，變頻器在關(guān)上門正常運行時沒有安全問題,，但對日后變頻器的帶電檢修和調(diào)試留下了安全隱患,。還有一部分變頻器生產(chǎn)廠，將這種產(chǎn)品直接安裝在機殼上,，給變頻器留下了更為嚴(yán)重的安全隱患,。
由于這種接觸器不是針對變頻器設(shè)計的，雖然它非常接近符合變頻器對接觸器的要求,，但如果使用這種絕緣電壓為僅有60v的單極直流接觸器,，會使變頻器存在致命缺陷。
另外這種單極直流接觸器的操作電壓為直流,，線圈啟動電流為5a左右,，對開關(guān)電源有沖擊。
2.2三極交流接觸器,，不防塵,、成本高
如采用三極交流接觸器，須用母排將三極主觸頭進(jìn)行并聯(lián),，增加了成本,。交流接觸器不防塵,，在粉塵較多的環(huán)境下易出故障。因觸頭的三個極在吸合或釋放時均存在不同步誤差,，故在吸合或釋放的瞬間實際上只有單個觸頭在接通主電流,，超過了單個觸頭的接通能力，一但一極觸頭出現(xiàn)故障,，如觸頭融化,、粘連等，就會發(fā)生雪崩效應(yīng),，接觸器的壽命也就會大大降低,。為了滿足接觸器的使用壽命，一般采用在選型時加大接觸器容量,，但增加了成本,。
額定工作電壓380v的交流接觸器主要用途為控制交流電機，其特性符合對交流電機控制的要求,，但不能完全符合變頻器的特點,。
2.3晶閘管，非主流
晶閘管有發(fā)熱情況,，需配散熱器,，易燒毀。通過程序控制,，系統(tǒng)復(fù)雜,。
3 變頻器專用接觸器的設(shè)計思路
變頻器到底需要什么樣的接觸器？答案是：
?。?）能滿足變頻器的絕緣要求,，提高變頻器的安全性
針對變頻器的絕緣特點，接觸器外殼采用增強阻燃尼龍66,，絕緣電壓為直流1500v,，工頻耐壓3500v。消除安全隱患,，產(chǎn)品可直接安裝在機殼上,，提高變頻器的安全性。
?。?）單極直流
由于接觸器在直流母線上工作,，切換一個緩沖電阻，只需一極,。故設(shè)計為單極直流,。根據(jù)18.5kw以上功率的變頻器使用緩沖電路接觸器的特點，接觸器的電流規(guī)格應(yīng)為50a,、100a,、200a,、265、400a,、600a,、800a等。
?。?）耐高溫,、防塵
低壓變頻器的功率元件為igbt，在工作時要產(chǎn)生熱量,，為了散熱要在變頻器殼體上裝風(fēng)扇用來散熱,，這就導(dǎo)致變頻器內(nèi)部的防塵性能大大降低。也就是安裝在變頻器內(nèi)部的接觸器是在溫度較高,，粉塵較多的環(huán)境下工作,。為了解決這些問題，接觸器的線圈采用耐180℃高溫的漆包線繞制,，觸頭系統(tǒng)和磁系統(tǒng)均應(yīng)封閉在殼體內(nèi),。
（4）滿足各種規(guī)格的控制電壓
變頻器中的接觸器,，控制電壓分為直流和交流兩種流派,。直流控制以dc24v為主，主要理由是他們認(rèn)為直流24v散熱風(fēng)扇性能比較穩(wěn)定,，故接觸器也采用直流24v,，可以和風(fēng)扇共用一個開關(guān)電源,。
交流控制以ac220v和380v為主,。交流220v需通過控制變壓器，雖提高了接觸器的可靠性,，但也增加了成本,，而交流380v則無需控制變壓器。
關(guān)于控制電壓可以說是見仁見智,，直流24v,，ac220v和380v都是可以的。
?。?）安裝方式符合目前變頻器的規(guī)范
目前三相交流接觸器在變頻器上使用的品牌很多,，較難有一個適合行業(yè)的外形及安裝尺寸，但在設(shè)計時可考慮螺釘和卡規(guī)兩種安裝方式,。
單極直流接觸器的生產(chǎn)廠家不多,，且產(chǎn)品安裝尺寸比較統(tǒng)一。故在設(shè)計時外形和安裝尺寸與現(xiàn)有產(chǎn)品保持一致,，變頻器廠家無需任何改動就可直接使用,。
4 幾種方案的分析對比
幾種方案的分析對比如附表所示,。
5 結(jié)束語
綜上所述，絕緣電壓高,，單極直流,，耐高溫，防塵,，線圈啟動電流小,，維持功耗低，安裝方便等特點是變頻器對接觸器的要求,。
思路決定出路,，有了先進(jìn)正確的設(shè)計理念，必然可以產(chǎn)生領(lǐng)先的產(chǎn)品,。變頻器專用觸器的性能完善,，其安全性、可靠性,、先進(jìn)性均非常卓越,，填補了市場空白，并可以有效的降低變頻器行業(yè)的生產(chǎn)成本和運行成本,，提高變頻器的安全性和可靠性,，將成為變頻器緩沖接觸器的發(fā)展趨勢。
變頻器在我國發(fā)展的30多年間,，經(jīng)歷了認(rèn)知階段,、組裝階段和生產(chǎn)制造階段，目前國內(nèi)已有進(jìn)口,、國產(chǎn)變頻器廠家近200家,。國內(nèi)品牌已逐步具備和進(jìn)口品牌抗衡的能力，變頻器專用接觸器的誕生,，必將為國內(nèi)品牌在激烈的競爭中助一臂之力,。