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接觸器全解

發布時間:2015-09-11 點擊次數:1979次

基本介紹

在電工學上,因為可快速切斷交流與直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制(某些型別可達800安培)電路的裝置,所以經常運用于電動機做為控制對象﹐也可用作控制工廠設備﹑電熱器﹑工作母機和各樣電力機組等電力負載,接觸器不僅能接通和切斷電路,而且還具有低電壓釋放保護作用。接觸器控制容量大,適用于頻繁操作和遠距離控制。是自動控制系統中的重要元件之一。

在工業電氣中,接觸器的型號很多,電流在5A-1000A的不等,其用處相當廣泛。

主要特點

交流接觸器利用主接點來開閉電路,用輔助接點來導通控制回路。

主接點一般是常開接點,而輔助接點常有兩對常開接點和常閉接點,小型的接觸器也經常作為中間繼電器配合主電路使用。

交流接觸器的接點,由銀鎢合金制成,具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。

交流接觸器動作的動力源于交流通過帶鐵芯線圈產生的磁場,電磁鐵芯由兩個「山」字形的幼硅鋼片疊成,其中一個固定鐵芯,套有線圈,工作電壓可多種選擇。為了使磁力穩定,鐵芯的吸合面加上短路環。交流接觸器在失電后,依靠彈簧復位。

另一半是活動鐵芯,構造和固定鐵芯一樣,用以帶動主接點和輔助接點的閉合斷開。

20安培以上的接觸器加有滅弧罩,利用電路斷開時產生的電磁力,快速拉斷電弧,保護接點。

接觸器具可高頻率操作,做為電源開啟與切斷控制時﹐最高操作頻率可達每小時1200次。

接觸器的使用壽命很高,機械壽命通常為數百萬次至一千萬次,電壽命一般則為數十萬次至數百萬次。

基本術語

按主觸點連接回路的形式分為:直流接觸器、交流接觸器。

按操作機構分為:電磁式接觸器、永磁式接觸器。

永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、

異性相吸的原理,用永磁驅動機構取代傳統的電磁鐵驅動機構而形成的一種微功耗接觸器。國內成熟的產品型號:CJ20J、NSFC1、NSFC2、NSFC3、NSFC4、NSFC5、NSFC12、NSFC19、CJ40J、NSFMR。

安裝在接觸器聯動機構上極性固定不變的永磁鐵,與固化在接觸器底座上的可變極性軟磁鐵相互作用,從而達到吸合、保持與釋放的目的。軟磁鐵的可變極性是通過與其固化在一起的電子模塊產生十幾到二十幾毫秒的正反向脈沖電流,而使其產生不同的極性。根據現場需要,用控制電子模塊來控制設定的釋放電壓值,也可延遲一段時間再發出反向脈沖電流,以達到低電壓延時釋放或斷電延時釋放的目的,使其控制的電機免受電網晃電而跳停,從而保持生產系統的穩定。

按驅動方式分為:液壓式接觸器、氣動式接觸器、電磁式接觸器。

按動作方式分為:直動式接觸器、轉動式接觸器。

接觸器與繼電器的區別

接觸器原理與電壓繼電器相同,只是接觸器控制的負載功率較大,故體積也較大。 交流接觸器廣泛用作電力的開斷和控制電路。

繼電器是一種小信號控制電器,它用于電機保護或各種生產機械自動控制。

接觸器與斷路器的區別

接觸器是利用線圈來控制電路的通斷,接觸器通電后,

常開的就閉上了,常閉的打開,這樣來控制。

1、斷路器主要做保護是沒錯。它的保護目前比較常用的是三段保護,既過載保護、短路短延時、短路長延時。還有一些欠壓、過壓等保護功能。具體視品牌、型號而定。它的分合閘可以手動也可電動。安裝方式有固定式、抽屜式等三種方式。根據電流的大小和工作電壓的等級可以分為低壓塑殼斷路器、低壓框架斷路器和高壓真空斷路器。根據脫扣曲線的不同可以分為不同的使用場合。和保險絲還是有很大區別的。

2、接觸器主要做工業控制用,一般負載以電機居多,當然會有一些加熱器、做雙電源切換等場合使用。在接觸器的通斷是通過控制線圈電壓來實現的。根據滅弧的不同結構可以分為真空接觸器和普通接觸器。根據不同的控制電壓可以分為直流接觸器和交流接觸器。它的主要附件為輔助觸點。而且本身不具備短路保護和過載保護能力,因此必須與熔斷器、熱繼電器配合使用。

工作原理

接觸器的工作原理是:當接觸器線圈通電后,線圈電流會產生磁場,

產生的磁場使靜鐵心產生電磁吸力吸引動鐵心,并帶動交流接觸器點動作,常閉觸點斷開,常開觸點閉合,兩者是聯動的。當線圈斷電時,電磁吸力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放,使觸點復原,常開觸點斷開,常閉觸點閉合。直流接觸器的工作原理跟溫度開關的原理有點相似。

其他資料

技術發展

交流接觸器制作為一個整體,外形和性能也在不斷提高,但是功能始終不變。

無論技術的發展到什麼程度,普通的交流接觸器還是有其重要的地位。

空氣式電磁接觸器(英文:Magnetic Contactor):主要由接點系統、電磁操動系統、支架、輔助接點和外殼(或底架)組成。

因為交流電磁接觸器的線圈一般采用交流電源供電,在接觸器激磁之后,通常會有一聲高分貝的“咯”的噪音,這也是電磁式接觸器的特色。

80年代后,各國研究交流接觸器電磁鐵的無聲和節電,基本的可行方案之一是將交流電源用變壓器降壓后,再經內部整流器轉變成直流電源后供電,但此復雜控制方式并不多見。

真空接觸器:真空接觸器是接點系統采用真空消磁室的接觸器。

半導體接觸器:半導體接觸器是一種通過改變電路回路的導通狀態和斷路狀態而完成電流操作的接觸器。

永磁接觸器:永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、異性相吸的原理,用永磁驅動機構取代傳統的電磁鐵驅動機構而形成的一種微功耗接觸器。

常見故障及處理

接觸器的觸頭接觸不牢靠的原因及處理方法

觸頭接觸不牢靠會使動靜觸頭間接觸電阻增大,

導致接觸面溫度過高,使面接觸變成點接觸,甚至出現不導通現象。造成此故障的原因有:

1、觸頭上有油污、花毛、異物;

2、長期使用,觸頭表面氧化;

3、電弧燒蝕造成缺陷、毛刺或形成金屬屑顆粒等;

4、運動部分有卡阻現象。

處理方法有:

1、對于觸頭上的油污、花毛或異物,可以用棉布蘸酒精或汽油擦洗即可。

2、如果是銀或銀基合金觸頭,

其接觸表面生成氧化層或在電弧作用下形成輕微燒傷及發黑時,一般不影響工作,可用酒精和汽油或四氯化碳溶液擦洗。即使觸頭表面被燒得凸凹不平,也只能用細銼清除四周濺珠或毛刺,切勿銼修過多,以免影響觸頭壽命。

對于銅質觸頭,若燒傷程度較輕,只需用細銼把凸凹不平處修理平整即可,但不允許用細砂布打磨,以免石英砂粒留在觸頭間,而不能保持良好的接觸;若燒傷嚴重,接觸面低落,則必須更換新觸頭。

3、運動部分有卡阻現象,可拆開檢修。

保養檢修

經常或定期檢查接觸器的運行情況,

進行必要的維修是保證其運行可靠延長其壽命的重要措施。檢查、維修時應先斷開電源,按下列步驟進行。[1]

1、外觀檢查

清除灰塵,可用棉布沾少量汽油擦去油污,然后用布擦干;

擰緊所有壓接導線的螺絲,防止松動脫落、引起連接部分發熱。

2、滅弧罩檢修

1)取下滅弧罩,用毛刷清除罩內脫落物或金屬顆粒。如發現滅弧罩有裂損,應及時予以更換。

2)對于柵片滅弧罩,應注意柵片是否完整或燒損變形、嚴重松脫、位置變化等,若不易修復則應更換。

3、觸點系統檢查

1)檢查動靜觸點是否對準,三相是否同時閉合,

并調節觸點彈簧使三相一致。

2)搖測相間絕緣電阻值。使用500V搖表,其相間阻值不應低于10兆歐。

3)觸點磨損厚度超過1mm,或嚴重燒損、開焊脫落時應更換新件。輕微燒損或接觸面發毛、變黑不影響使用,可不予處理。若影響接觸,可用小銼磨平打光。

4)經維修或更換觸點后應注意觸點開距,超行程。觸點超行程會影響觸點的終壓力。

5)檢查輔助觸點動作是否靈活,靜觸點是否有松動或脫落現象,觸點開距和行程要符合要求,可用萬用表測量接觸的電阻,發現接觸不良且不易修復時,要更換新觸點。

4、鐵芯的檢修

1)用棉紗沾汽油擦拭端面,

除去油污或灰塵等;

2)檢查各緩沖件是否齊全,位置是否正確;

3)鉚釘有無斷裂,導致鐵芯端面松散的情況;

4)短路環有無脫落或斷裂,特別要注意隱裂。如有斷裂或造成嚴重噪聲,應更換短路環或鐵芯;

5)檢查電磁鐵吸合是否良好,有無錯位現象。

5、電磁線圈的檢修

1)交流接觸器的吸引線圈在電源電壓為線圈額定電壓的85%-105%時,應能可靠工作。

2)檢查電磁線圈有無過熱,線圈過熱反映在外表層老化、變色,線圈過熱一般是由于匝間短路造成的,此時可測其阻值和同類線圈比較,不能修復則應更換。

3)引線和擦接件有無開焊或將斷開的情況。

4)線圈骨架有無裂紋、磨損或固定不正常的情況。如發現應及早固定或更換。

工作條件

周圍空氣溫度:周圍空氣溫度上限+40℃;周圍空氣溫度下限-5℃;周圍空氣溫度24h的平均值不超過+35℃。

海拔:安裝地點的海拔不超過2000m。

大氣條件:大氣相對濕度在周圍空氣溫度為+40℃時不超過50%;在較低溫度下可以有較高的相對濕度;最濕月的月平均最大相對濕度為90%,同時該月的月平均最低溫度+25℃,并考慮到因溫度變化發生在產品表面上的凝露。

污染等級:污染等級為3級。

技術參數

1、額定電壓

(1)接觸器銘牌額定電壓是指主觸點上的額定電壓。通常用的電壓等級為:直流接觸器:110V,220V,440V,660V等檔次。交流接觸器:127V,220V,380V,500V等檔次。如某負載是380V的三相感應電動機,則應選380V的交流接觸器。

(2)額定工作電壓額定工作電壓是與額定工作電流共同決定接觸器使用條件的電壓值,接觸器的接通與分斷能力、工作制種類以及使用類別等技術參數都與額定電壓有關。對于多相電路來說,額定電壓是指電源相間電壓(即線電壓)。另外,接觸器可以根據不同的工作制和使用類別規定許多組額定工作電壓和額定電流的數值。例如:CJ10-40型交流接觸器,額定電壓為220V時可控制電動機為11kW,額定電壓為380V時可控制電動機為20kW。

(3)額定絕緣電壓額定絕緣電壓是與介電性能試驗、電氣間隙和爬電距離有關的一個名義電壓值,除非另有規定,額定絕緣電壓是接觸器的最大額定工作電壓。在任何情況下,額定工作電壓不得超過額定絕緣電壓。

2、額定電流

(1)額定電流接觸器銘牌額定電流是指主觸點的額定電流。通常用的電流等級為:直流接觸器:25A,40A,60A,100A,250A,400A,600A。交流接觸器:5A,10A,20A,40A,60A,100A,150A,250A,400A,600A。上述電流是指接觸器安裝在敞開式控制屏上,觸點工作不超過額定溫升,負載為間斷—長期工作制時的電流值。所謂間斷—長期工作制是指接觸器連續通電時間不超過8h。若超過8h,必須空載開閉三次以上,以消除表面氧化膜。如果上述諸條件改變了,就要相應修正其電流值。具體如下:

當接觸器安裝在箱柜內,由于冷卻條件變差,電流要降低10~20使用;

當接觸器工作于長期工作制,而且通電持續率不超過40;敞開安裝,電流允許提高10~25;箱柜安裝,允許提高5~10。介于上述情況之間者,可酌情增減。

2、額定工作電流

(1)主觸頭額定工作電流根據額定工作電壓、額定功率、額定工作制、使用類別以及外殼防護型式等所決定的保證接觸器正常工作的電流值。

(2)輔助觸頭額定工作電流輔助觸頭額定工作電流是考慮到額定工作電壓、額定操作頻率、使用類別以及電壽命而規定的輔助觸頭的電流值,一般不大于5A。

(3)使用類別使用類別是根據接觸器的不同控制對象在運行過程中各自不同的特點而規定的。不同使用類別的接觸器對接通、分斷能力以及電壽命的要求是不一樣的。    

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