【導讀】交流接觸器短路環的作用是消除銜鐵產生的振動和噪聲，對于單相交流電磁機構，磁通是交變的，磁通過零時吸力也變為零，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，當吸力大于反力時銜鐵又吸合。這樣隨交流電的頻率變化，銜鐵吸力每周兩次過零，銜鐵產生強烈振動和噪聲，甚至使鐵心移動。為此需在鐵心端面上裝一個用非磁性材料如銅制成的分磁環或稱短路環 。
01 交流繼電器磁路短路環
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的存在。
交流線圈磁芯上的短路銅片:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/108887835
在百度百科的 短路環 中對此進行了闡述：
短路環:
https://baike.baidu.com/item/%E7%9F%AD%E8%B7%AF%E7%8E%AF/10189408?fr=aladdin
短路環通常由康銅或鎳鉻合金制成，通常用在交流接觸器上。
交流接觸器短路環的作用是消除銜鐵產生的振動和噪聲，對于單相交流電磁機構，磁通是交變的，磁通過零時吸力也變為零，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，當吸力大于反力時銜鐵又吸合。這樣隨交流電的頻率變化，銜鐵吸力每周兩次過零，銜鐵產生強烈振動和噪聲，甚至使鐵心移動。為此需在鐵心端面上裝一個用非磁性材料如銅制成的分磁環或稱短路環 。
交流繼電器磁芯上的銅質短路環
為了消除振動和噪聲，設想若把單相交流電磁機構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零值的時刻，但相互錯開，而二者的合成吸力沒有到達零值的時刻，如合成吸力在任一時刻都大于反力，銜鐵便被吸牢，振動得以消除 [4] ．
交流接觸器短路磁環
交流電磁機構的實際吸力曲線
02 測量相位差
為了驗證上述的分析，測量由于短路環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。
兩個部位磁場信號
將示波器的顯示模式轉至X-Y顯示模式，可以看到它不再是一個標準的直線，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顯示模式顯示兩個部位的磁場
※ 結論
通過實驗驗證了交流繼電器磁芯上由于短路環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。
使用示波器的X-Y顯示模式，顯示兩個正弦信號的李薩如圖，可以將兩個信號之間的相位差放大顯示。
原創：卓晴
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