论文部分内容阅读
交流接触器是电力系统和自动控制等领域应用最广泛的低压电器之一,其性能好坏将直接影响电力设备能否正常运行。交流接触器合闸过程中存在触头弹跳,分断过程中存在电弧侵蚀,使其电寿命远低于机械寿命;保持过程中的噪音和能耗严重,不符合节能环保的发展要求;且其工作过程中缺少自动保护功能,人机交互能力差。本论文通过对交流接触器智能化、网络化等技术的研究,设计了用于交流接触器的智能控制系统,并完成了相关的软件设计,解决了传统交流接触器工作过程中存在的不足,提高了使用寿命和人机交互能力。首先,本论文对目前已有的交流接触器产品进行了调研,同时对智能接触器控制方案以及工业设备网络通信的现状进行了深入研究。在此基础上,对交流接触器的工作过程进行了分析,讨论了分/合闸过程的影响因素,设计了智能控制系统的整体方案。其次,基于整体方案,通过RVDS(RealView Development Suite)软件设计了合适的ARM嵌入式程序,完成了智能接触器控制系统的软件设计:针对合闸过程的触头弹跳,使用PWM(Pulse Width Modulation)电压反馈控制合闸过程的激磁电压,减少了合闸过程的触头弹跳;针对保持过程的噪音和能耗,控制低压直流电源对保持过程进行激磁,实现了节能降噪;针对分断过程的电弧侵蚀,控制无触点开关分离触头的分断电流,完成了无弧分断;为保证系统安全,本控制系统的软件部分专门为交流接触器添加了实时保护功能,包括过电流、过压、欠压等保护;为提高交流接触器的人机交互和远程监控能力,本控制系统通过软件为交流接触器添加了本地显示和以太网通信功能;为提高软件的运行性能,移植了μC/OS-II操作系统对软件功能进行自动化管理;并通过Labview软件设计了上位机监控界面,实现了交流接触器工作状态的远程监控。最后,在完成了智能接触器控制系统软件设计的基础上,配合试验样机对控制系统进行了测试,验证了支持控制系统运行的软件功能,基本达到了预期目标。