由于交流接触器工作时存在长时间耗电、线圈发热、故障率高的等主要问题,在一定程度上影响着该装置的安全性及可靠性。据初步统计,目前仅在中国交流接触器使用量就达到7～8亿支,全世界的使用量超过40亿支,综合起来,交流接触器的耗电需由多座大型电站供电。基于节能的需要,本课题以新型交流接触器节能装置为主要研究任务,借助三维寻迹轨道的机械自锁原理,实现交流接触器在工作的同时进行自锁定,使其工作线圈几乎做到无耗能。它与传统交流接触器相比,可节能95%以上。查阅国内外相关文献和专利,针对于类似新型节能交流接触器的相关研究还比较少。本人认为新型节能交流接触器的研发可大大降低行业的运作成本,对未来交流接触器的应用具有革命性意义。主要工作内容如下:(1)第一代研发,是在交流接触器的结构上,采用改进内置式结构方法。在传统交流接触器内部,通过增加三维寻迹轨道机构,实现与交流接触器的联动,伴随新型节能交流接触器在通电状态下完成机械自锁,即使交流接触器线圈解除供电,还能保持其触点的锁定状态,并通过试验方法,验证其触点状态具有可靠的自锁定功能。(2)第二代研发,为了不改变交流接触器的结构,在机械自锁式交流接触器的基础上,本课题设计了一种外挂式自锁挂件,同样达到交流接触器断电能够自锁节能的目的。外挂式节能装置适合对传统交流接触器的场合进行直接插接来节能,成本低,效果好。(3)在第一和第二代研发过程中,虽然较好解决了交流接触器的节能问题,但这两种节能装置都存在交流接触器断电后,其触点不能跟随复原的缺陷,为此,本课题继续进行研究,在外挂式节能装置的基础上,增设负载电流释放电路,实现了交流接触器自锁之后,如果是由于电源缺失断电,通过该机构能够将其触点也跟随断电而复原,确保改进的节能装置既节能又与传统交流接触器具有完全相同的功能。(4)第三代研发,考虑未来交流接触器的群控和故障诊断等需要,设计了电子控制的智能交流接触器。在外挂节能装置的基础上,添加了“互联网+”模块,内部设计有自动检测及诊断电路,将厂区内所有接触器连入无线局域网中,可检测其工作状态(闭合或断开)的信号,并上传至服务器端,再传输到PC或手机APP中,通过将权限开放给用户(检修人员)即可实现全厂区的远程监控、断路自检、异常报警等功能。(5)本课题还分别对新型交流接触器进行了节电率测试、噪音测试、寿命测试以及远程监控试验,完成了对其整机测试。试验结果表明,在节能效率方面,与传统交流接触器相比,新型交流接触器以及外挂节能装置的能耗减少了 95%以上,工作噪音大幅度降低,使用寿命也得到了延长,且对新型节能装置具有远程监控与自动记忆检测功能,提高了人机交互能力。