Làm thế nào để chọn một cách khoa học Công tắc tơ AC hoặc Công tắc tổng hợp để phù hợp với Bộ điều khiển bù tự động công suất phản kháng thông minh?

Giới thiệu

Trong các thiết bị bù công suất phản kháng điện áp thấp, lệnh chuyển mạch của bộ điều khiển thông minh phải được thực hiện thông qua bộ truyền động.Công tắc tơ ACvà thiết bị chuyển mạch tổ hợp là giải pháp kỹ thuật phù hợp nhất hiện nay. Bài viết này phân tích một cách có hệ thống các nguyên tắc hoạt động, sự khác biệt về hiệu suất và khả năng ứng dụng dự án của hai giải pháp này.

Sự khác biệt cơ bản trong nguyên tắc hoạt động

Công tắc tơ AC sử dụng cấu trúc cơ điện từ, sử dụng lực từ được tạo ra bằng cách cấp điện cho cuộn dây để kích hoạt các tiếp điểm, từ đó kết nối và ngắt kết nối mạch. Hoạt động này đi kèm với âm thanh cơ học và phóng điện đáng chú ý.Công tắc phức hợpsử dụng thiết kế lai "thyristor + contactor". Đầu tiên, thyristor dẫn điện khi điện áp vượt qua 0, sau đó các công tắc tơ hoàn thành kết nối mạch chính và cuối cùng thyristor ngừng hoạt động. Cơ chế vận hành này đạt được khả năng chuyển mạch không cần khởi động thực sự.

So sánh toàn diện về hiệu suất kỹ thuật

Đặc tính chuyển mạch của công tắc tơ chỉ ra rằng hoạt động của công tắc tơ tạo ra dòng điện khởi động đóng gấp 20-40 lần dòng định mức. Mặc dù điều này có thể được ngăn chặn bằng các lò phản ứng giới hạn dòng điện nhưng nó vẫn có thể ảnh hưởng đến lưới điện và tụ điện.Công tắc phức hợpđạt được chuyển mạch ngang bằng 0, hạn chế dòng khởi động xuống dưới hai lần dòng định mức, kéo dài đáng kể tuổi thọ thiết bị. Về tốc độ phản hồi, công tắc tơ cần 10-20 mili giây để hoàn thành kích hoạt, trong khi thyristor trong công tắc chuyển mạch không khởi động phản hồi trong vòng 1-2 mili giây, khiến nó đặc biệt phù hợp với các ứng dụng có tải dao động nhanh.

Phân tích kinh tế

Công tắc tơ ACmang lại lợi thế đáng kể về giá, với chi phí mua sắm chỉ bằng một phần ba đến một nửa so với chi phí mua thiết bị chuyển mạch không khởi động. Tuy nhiên, việc chuyển đổi thường xuyên sẽ làm tăng chi phí bảo trì đáng kể. Mặc dù khoản đầu tư ban đầu cho các công tắc không khởi động có thể cao hơn nhưng tuổi thọ điện trên 100.000 chu kỳ và hoạt động gần như không cần bảo trì của chúng mang lại lợi ích kinh tế vượt trội trong suốt vòng đời của chúng. Do đó, trong các tình huống có hơn 50 thao tác chuyển mạch hàng ngày, công tắc không khởi động là lựa chọn tiết kiệm hơn.

Phân tích các kịch bản ứng dụng điển hình

Đối với các ứng dụng có tải tác động như luyện kim và hàn, nên sử dụng giải pháp chuyển mạch dòng điện không kích thích. Phản ứng nhanh của nó theo dõi hiệu quả sự thay đổi công suất phản kháng và tránh dao động điện áp hệ thống. Đối với các tòa nhà thương mại và khu dân cư có ít hơn 20 chu kỳ chuyển mạch mỗi ngày, công tắc tơ chuyển mạch tụ điện hiệu suất cao là lựa chọn tiết kiệm chi phí nhất. Trong môi trường có sóng hài nghiêm trọng (THvD > 8%), nên ưu tiên sử dụng thiết bị bù chống sóng hài có tỷ lệ điện kháng 7%, kết hợp với contactor chuyên dụng.

Những điểm chính của việc lắp đặt và vận hành

Khi lắp đặt công tắc tơ, hãy đảm bảo có đủ khe hở tản nhiệt. Khuyến cáo rằng các bộ phận liền kề cách nhau ít nhất 20mm. Đối với các công tắc dòng khởi động, đặc biệt chú ý đến điều kiện tản nhiệt. Nếu nhiệt độ môi trường vượt quá 40°C thì cần phải giảm công suất. Cài đặt thông số bộ điều khiển phải phù hợp với bộ truyền động: Khi sử dụng công tắc tơ, đặt độ trễ chuyển mạch là 1-2 giây, trong khi đối với các công tắc dòng khởi động, cài đặt 0,5-1 giây là có thể chấp nhận được. Tất cả các hệ thống dây điện phải an toàn và đáng tin cậy để tránh hư hỏng quá nhiệt do điện trở tiếp xúc quá mức.

Bảo trì và sửa chữa

Công tắc tơ phải được kiểm tra độ mòn tiếp xúc sáu tháng một lần. Thay thế các tiếp điểm khi độ dày điểm bạc nhỏ hơn 1/3 độ dày ban đầu. Đối với các công tắc dòng khởi động, hãy theo dõi khả năng tản nhiệt và thường xuyên làm sạch bụi tích tụ để đảm bảo quạt hoạt động bình thường. Bất kể giải pháp nào, bạn nên kiểm tra sự thay đổi công suất tụ điện hàng tháng và thay thế tụ điện nếu tổn thất công suất vượt quá 5%.

Cách chọn sự kết hợp phù hợp

Quyết định lựa chọn cần xem xét toàn diện các yếu tố sau: tần suất tải, ngân sách đầu tư, khả năng bảo trì và yêu cầu chất lượng điện. Nói chung, nếu ngân sách đủ và ứng dụng có yêu cầu khắt khe thì nên chọn công tắc dòng điện không khởi động. Nếu ngân sách hạn chế và ứng dụng không thường xuyên thì nên chọn một công cụ liên lạc chuyên dụng. Đối với các ứng dụng quan trọng, có thể thiết kế một giải pháp kết hợp, sử dụng công tắc tơ cho tải cơ sở và công tắc dòng điện không kích hoạt cho tải dao động, đạt được sự cân bằng tối ưu giữa tính kinh tế và độ tin cậy.

Phần kết luận

Công tắc tơ ACvà mỗi công tắc không có xung đột đều có ứng dụng riêng và không có ưu thế hay thua kém tuyệt đối. Sự lựa chọn đúng đắn đòi hỏi phải có sự đánh giá toàn diện dựa trên điều kiện vận hành thực tế, có tính đến chi phí đầu tư ban đầu cũng như chi phí vận hành và bảo trì. Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, chúng tôi tin rằng trong tương lai sẽ có nhiều giải pháp sáng tạo hơn để đáp ứng nhu cầu cá nhân hóa của những người dùng khác nhau.