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QCJ系列接触器节能延寿模块
深圳市强电通科技有限公司
交流接触器是一种应用广泛的控制电器，主要用于控制电动机等用电负荷的运行和停止，普通的交流接触器在吸合后，交流接触器的线圈里依然通着交流操作电源，功耗比较大，所以线圈发热现象十分严重，不仅浪费电能而且由于线圈的绝缘层在高温下容易老化而使交流接触器的寿命缩短。
交流接触器的节能技术，自上个世纪70年代就有人研究过，并且推出过不少有节能效果的方案，然而至今，接触器的节能技术并未得到大量的推广和使用，目前广泛使用的大量接触器都未附加任何节能装置，为什么以前研究过的接触器的节能技术并未得到推广使用呢？原因是多方面，但归纳起来，无外乎以下几个方面的原因：
1.是否稳定可靠不容易出现故障？如果接触器的节能装置故障率比较高，经常出现故障，或者有时能正常工作，有时又不能正常工作，则这样的节能装置用户肯定不会接受，
2.接线是否简单、安装是否方便？如果节能装置的体积大安装不太方便，或者接线比较麻烦，用户也不容易接受，以前研究的接触器节能方案，有很多种是要利用接触器的辅助触点，这样接线会比较多而且复杂，而且在有些场合，接触器的辅助触点是比较宝贵的，如果接触器的二次控制线路已经把接触器的辅助触点用完，那么就无法再增加接触器节能电路.。
3.人们节能观念上的问题，以前我们国家的经济发展是粗放型的经济增长方式，能源浪费非常严重，人们普遍的观念是：电费很便宜，接触器的功耗小的只有十几VA，大的也不过一百多VA，这一点功耗很小，浪费点没啥，不值得去省这一点电，有了这样的观念，自然就没人肯再花钱买接触器节能装置了，而现在就不同了，节能是国家的基本国策，我国的经济发展要从粗放型经济增长方式转变为集约型经济增长方式，国家鼓励节能新技术和新产品的推广和使用，随着煤炭石油等一次能源的涨价，电力等二次能源的价格也不可避免的呈现上涨的趋势，企业投资进行节能改造，不再是一种赔本的买卖，节能改造的投入，可以由节省的电费得到回收，在节能改造的投入可以得到完全的回收之后，节能装置就可以为企业创造效益。1只接触器的节能效果看似不起眼，但如果一个企业的接触器数量很多，如果这些接触器都增加了节能装置，累加起来，接触器节能的效益也是非常可观的。
为了响应国家节能降耗的号召，节约交流接触器吸合后的电能浪费，我公司采用最新的电子技术研制开发了新一代的QCJ系列交流接触器节能延寿模块，本产品符合国标GB8871-2001，根据该国标中对接触器节能装置的划分，本产品属于电子式、有保护功能、无故障转换装置、不需要占用交流接触器辅助触点的交流接触器节电装置，本产品的基本原理为：模块上电时，模块输出一个短时（约0.5秒左右）的直流大电流使接触器吸合，吸合后改用一个直流的小电流维持接触器继续保持吸合，从模块的输入端测量电流变小，驱动交流接触器吸合并维持吸合所需要的功耗降低，从而实现交流接触器节能运行的目的，处于吸合状态的接触器线圈温度很低，不仅节能，而且由于线圈温度的降低，可以延长交流接触器的寿命，本产品已经申请了国家专利。本模块按额定电压划分，可以分为220V、380V两种，每种电压的模块又可以分为1～12型共12种规格，各种规格模块的区别在于吸合状态下维持电流的不同，本模块是一种通用的模块，一种规格的模块可以驱动不同的接触器，节电率也会随着接不同的接触器而不同，一般有60%～90%的有功功率节电率，按国标GB8871-2001中的划分，属于5～3级的接触器节电产品，模块和接触器配合的原则为：大规格的接触器配大规格的模块，小规格的接触器配小规格的模块，在保证接触器能在最低允许工作电压的情况下能够正常吸合的情况下，选择规格尽量小的模块，这样既能保证接触器正常工作，又能使节电率最高，接触器温升最低。
本产品有以下几个特点：
1． 电路简单而优化，可靠性高
为了把我们的产品打造成经久耐用、质量可靠的产品，我们主要做了以下几方面的工作：
1）优化设计线路：电子产品的可靠性与元件的数量成反比，元件数量越少，可靠性越高，为了实现高可靠性的目的，我们精心设计优化电路，使线路得到大大的简化，元器件的数量得到大量的缩减，在确定元件的参数时，我们考虑有较大的余量，使元件不易损坏，举例如下：根据计算，某电解电容耐压选择25V即可，为了保证产品的可靠性，该电解电容耐压参数应考虑有一定的余量，所以我们决定采用耐压为35V的电解电容。
2）加强元器件的采购和筛选工作：电子产品中任何一个电子元件出现故障，整个产品就会出现故障，我们采用了质量最好的元器件，同时在元件上机前进行测试和筛选工作，把少数的不合格元件在上机前排除，保证上机元件的100%合格。
3）加强成品的测试工作：成品应严格按照企业标准中对成品的检测方法进行检测，把不合格品在出厂前排除，保证出厂的产品100%合格。
2． 体积小，加装简单
本产品的各种规格的模块体积一致，均为52mmX58mmX32mm，体积较小，不占用较大的空间，便于在安装接触器的配电柜内加装使用，本产品的接线简单，不需要占用接触器的辅助触点，不需要改变接触器现有的控制线路，只需将原来接接触器线圈的电源线接到本模块的输入端上，再把模块的输出端接接触器线圈即可，加装非常简单，便于现有企业对现有的接触器进行节能改造。
3． 节能效果显著
我们对QCJ接触器节能延寿模块作了严格的测试，接触器配加了合适规格的模块之后，接触器吸合的声音清脆有力，接触器吸合状态下的电流大幅减小，一般电流能下降70%左右，而且接触器吸合后的噪音降低，长时间使接触器保持吸合，接触器线圈表面无明显的温升，手摸到线包上，甚至还有凉的感觉，但这只是我们自己的测试情况，还不具有说服力，为了拿出让人信服的节能测试结果，我们把样品送国家质量技术监督检验检疫总局下属的深圳市计量质量检测研究院进行测试，我们共申请做了两个规格模块的测试，一种是QCJ-11型模块配合CJ20-400A（线圈电压220V）接触器的测试，另一种是QCJ-9型模块配合CJ20-400A（线圈电压380V）接触器的测试，测试数据如下(室温21℃～23℃):
表1. CJ20-400A（线圈电压220V）交流接触器加装QCJ-11型模块的试验
输入电压(V) 电流(A) 噪音(dB) 线圈表面温度(℃) 节电率
未加模块时 220 0.615 52.5 105.2
加装模块后 220 0.184 36.6 26.8 70%

表2. CJ20-400A（线圈电压380V）交流接触器加装QCJ-9型模块的试验
输入电压(V) 电流(A) 噪音(dB) 线圈表面温度(℃) 节电率
未加模块时 380 0.561 53.7 130.5
加装模块后 220 0.134 37.1 27.1 86%

通过以上两个试验可以看出：在接触器线圈回路里加装QCJ交流接触器节能延寿模块后，接触器的电流、噪音、温升均大幅下降，证明QCJ模块对交流接触器具有减小线圈回路电流、降低噪音、降低温升的作用，值得一提的是：两个接触器在线圈额定电压吸合后达到稳定状态时的温度均超过了100℃，超过了水的沸点，手不能去摸线包，在加装QCJ节能延寿模块后，达到稳定状态时的温度仅为27℃左右，比人的体温还要低，手摸到线包上，的确是有凉的感觉，节能的效果使人惊叹。
1只接触器在吸合后有十几VA到一、二百VA的功耗，看起来1只接触器的功耗是微不足道的，但是，如果把全国运行中的接触器的功耗加起来，其结果是非常惊人的。粗略估计全国至少有十几亿只接触器在运行，假设全国有8亿只接触器在运行，接触器每天吸合8小时，接触器的平均功耗为20VA，接触器线圈功率因数按0.50计算，8亿只运行中的接触器1天的耗电量就是6400万度，假设这8亿只接触器采用了加装QCJ节能模块的节能改造措施，有功节电率按60%计算，改造后，1天就可以省电3840万度，相当于少用了1万吨发电用煤，1年可以省电130亿度，相当于三峡年发电量的一半，相当于少用了365万吨发电用煤。由此可见，接触器节能的潜力十分巨大，如果接触器节能技术得到大量的推广使用，可以为国家创造巨大的节能效益，接触器节能产品值得推广和使用。