01 交流繼電器磁路短路環(huán)
在 交流線圈磁芯上的短路銅片 博文中給出了磁路上的銅制短路環(huán)的存在。
在百度百科的 短路環(huán) 中對此進(jìn)行了闡述：
短路環(huán)通常由康銅或鎳鉻合金制成，通常用在交流接觸器上。
交流接觸器短路環(huán)的作用是消除銜鐵產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，對于單相交流電磁機(jī)構(gòu)，磁通是交變的，磁通過零時(shí)吸力也變?yōu)榱?，吸合后的銜鐵在反作用彈簧的作用下將被拉開，磁通過零后吸力增大，當(dāng)吸力大于反力時(shí)銜鐵又吸合。這樣隨交流電的頻率變化，銜鐵吸力每周兩次過零，銜鐵產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲，甚至使鐵心移動(dòng)。為此需在鐵心端面上裝一個(gè)用非磁性材料如銅制成的分磁環(huán)或稱短路環(huán)
▲ 交流繼電器磁芯上的銅質(zhì)短路環(huán)
為了消除振動(dòng)和噪聲，設(shè)想若把單相交流電磁機(jī)構(gòu)鐵心柱面上的磁通分成兩部分，并使這兩部分交變磁通之間有一定的相位差，則由其產(chǎn)生的電磁吸力間也存在一定的相位差，這樣，雖然在每部分電磁吸力各自都有到達(dá)零值的時(shí)刻，但相互錯(cuò)開，而二者的合成吸力沒有到達(dá)零值的時(shí)刻，如合成吸力在任一時(shí)刻都大于反力，銜鐵便被吸牢，振動(dòng)得以消除 [4] ．
▲ 交流接觸器短路磁環(huán) ▲ 交流電磁機(jī)構(gòu)的實(shí)際吸力曲線
02 測量相位差
為了驗(yàn)證上述的分析，測量由于短路環(huán)所帶來的磁芯磁場相位的變化，使用 線性霍爾傳感器A1302 測量在交流線圈磁芯上的短路銅片[1]中磁芯不同位置上的磁場變化信號。
- 線性霍爾傳感器A1302:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/107100857 - 交流線圈磁芯上的短路銅片:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/108887835
▲ 使用霍爾傳感器測量磁鐵端部兩個(gè)部分的磁場
直接對比示波器顯示屏幕上的兩路霍爾傳感器的輸出信號，不太容易得著他們之間的相位差。
▲ 兩個(gè)部位磁場信號
將示波器的顯示模式轉(zhuǎn)至X-Y顯示模式，可以看到它不再是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的直線，而是由于相位差所形成的扁平橢圓的曲線。這表明兩者之前存在著較小的相位差。
▲ XY顯示模式顯示兩個(gè)部位的磁場
※ 結(jié)論
通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了交流繼電器磁芯上由于短路環(huán)所帶來的磁鐵磁芯表面不同位置的相位變化。從而可以使得磁芯所帶來的磁場吸引力不再變成零。減少了繼電器的震動(dòng)。
使用示波器的X-Y顯示模式，顯示兩個(gè)正弦信號的李薩如圖，可以將兩個(gè)信號之間的相位差放大顯示。
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