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交流接触器的型号,结构,工作原理,选用,安装与使用

2015-7-20 16:38| 来源:电工学习网| 查看: 9514| 评论: 0

摘要: 接触器是一种自动的电磁式开关。适用于远距离频繁地接通或断 开交直流主电路及大容量控制电路。其主要控制对象是电动机,也可 用于控制其他负载,如电热设备、电焊机以及电容器组等。它不仅能 实现远距离自动操作和欠电压释放保护功 ...

接触器是一种自动的电磁式开关。适用于远距离频繁地接通或断 开交直流主电路及大容量控制电路。其主要控制对象是电动机,也可 用于控制其他负载,如电热设备、电焊机以及电容器组等。它不仅能 实现远距离自动操作和欠电压释放保护功能,而且具有控制容量大、 工作可靠、操作频率高、使用寿命长等优点,因而在电力拖动系统得到了广泛应用。

根据接触器按书触头通过的电流种类不同,可分为交流接触器和 直流接触器两种。

交流接触器的种类很多.目前常用的有我国自行设计生产的CJ0、CJ10和CJ20 等系列以及引进国外先进技术生产的B系列、3TB系列等。另外,各种新型接触器,如真空接触器、固体接触器等在电力拖动系统中也逐步得到推广和应用。本节以CJ10系列为例介绍交流接触器。

一、交流接触器的型号及含义

二、交流接触器的结构

交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置及辅助部件等 组成。CJ10-20型交流接触器的结构如图3-18(a〕所示, (1)电磁系统、交流接触器的电磁系统主要由线圈、铁芯(静铁芯)和衔铁(动铁芯)三部分组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电.使衔铁和铁芯吸合或释放,从而带动动触头与静触头闭合或分断甲实现接通或断开电路的目的。

CJ10系列交流接触器的衔铁运动方式有两种,对于额定电流为40 A及以下的接触器。可采用如图3-19(a)所示的衔铁直线运动的螺 管式;对于额定电流为60A及以上的接触器.可采用如图3-10(b) 所示的衔铁绕轴转动的拍合式。

为了减少工作过程中交变磁场在铁芯中产生的涡流及磁滞损耗.避免铁芯过热,交流接触器的铁芯和衔铁一般用E形硅钥片叠压铆成。尽管如此.铁芯仍是交流接触器发热的主要部件。为增大铁芯的散热面积,又避免线圈与铁芯直接接触而受热烧毁,交流接触器的线圈一般做成粗而短的圆衙形,并且绕在绝缘骨架上,使铁芯与线圈之间有一定间隙.。另外E形铁芯的中柱端面需留有0.1一0.2mm的气隙。以减小剩磁影响,避免线圈断电后衔铁粘住不能释放。

交流接触器在运行过程中,线圈中通人的交流电在铁芯中产生交变的磁通.因而铁芯与衔铁间的吸力也是变化的.这会使衔铁产生振动,发出噪声。为消除这一现象,在交流接触器铁芯和衔铁的两个不同端部各开一个槽.槽内嵌装一个用铜、康铜或镍铬合金材料制成的短路环,又称减振环或分磁环。如图3一20(a)所示。铁芯装短路环后,当线圈通以交流电时,线圈电流I1产生磁通Φ1,Φ1的一部分穿过短路环,在环中产生感生电流I2,I2又会产生一个磁通Φ2,由电磁感产生的电磁吸力F1和F2不同时为零,如图3一20(b)所示。这就保证了铁芯与衔铁在任何时刻都有吸力。衔铁将始终被吸住,振动和噪声会显著减小。

(2)触头系统。交流接触器的触头按接触情况可分为点接触式,线接触式和面接触式三种,分别如图3一21(a),(b)和(c)所示,按触头的结构形式划分,有桥式触头和指形触头两种.如图3一22所示。

CJ10系列交流接触器的触头一般采用双断点桥式触头.其动触头桥用紫铜片冲压而成。由于铜的表面易氧化并形.成一层导电性能很差的气化铜.而银的接触电阻小月,其黑色氧化物对接触电阻的影响不大,所以在触头桥的两端镶有银基合金制成的触头块。静触头一般用黄铜板冲压而成,一端镶焊触头块。另一端为接线座。在触头七装有压力弹簧以减小接触电阻并消除开始接触时产生的有害振动。

按通断能力划分,交流接触器的触头分为主触头和辅助触头。主触头用以通断电流较大的主电路,一般由三对接触面较大的常开触头组成。辅助触头用以通断电流较小的控制电路.一般由两对常开和两对常闭触头组成:所谓触头的常开和常闭,是指电磁系统未通电动作时触头的状态二常开触头和常闭触头是联动的,当线圈通电时.常闭触头先断开,常开触头随后闭合。而线圈断电时,常开触头首先恢复断开。随后常闭触头恢复闭合。两种触头在改变7I:作状态时,先后有个时间差,尽管这个时间差很短,但对分析线路的控制原理却很重要。

(3)灭弧装置。交流接触器在断开大电流或高电压电路时,在动、静触一头之间会产生很强的电弧。电弧是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象,电弧的产生.一方面会灼伤触头,减少触头的使用寿命。另一方面会使电路切断时间延长.甚至造成弧光短路或引起火灾事故,因此我们希望触头间的电弧能尽快熄灭二实验证明,触头开合过程中的电压越高,电流越人。弧区温度越高.电弧就越强,低压电器中通常采用拉长电弧。冷却电弧或将电弧分成多段等措施,促使电弧尽快熄灭。在交流接触器中常用的灭弧方法有以下几种:

①双断口电动力灭弧。双断口结构的电动力灭弧装置如图S}一23(a)所示。这种灭弧方法是将整个电弧分割成两段,同时利用触头回路本身的电动力F把电弧向两侧拉长,使电弧热量在拉长的过程中散发,冷却而熄灭。容量较小的交流接触器,如CJI。一10型等.多采用这种方法灭弧。

②纵缝灭弧二纵缝灭弧装置如图3一23(b)所示。由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成的灭弧一罩内桩相有一个或多个纵缝,缝的下部较宽以便放置触头;缝的上部较窄,以便爪缩电弧。使电弧与灭弧室壁有很好的接触。当触头分断时。电弧被外磁场或电动力吹入缝内,其热丝传递给室壁,电弧被迅速冷却熄灭。cj10系列交流接触器额定电流在20A及以L的.均采用这种方法灭弧。

③栅片灭弧。栅片灭弧装置的结构及工作原理如图3一24所示。金属姗片由镀钢或镀锌铁片制成,形状一般为人字形.栅片插在灭弧罩内,各片之间相互绝缘。当动触头与静触头分断时,在触头间产生电弧.电弧电流在其周围产生磁场,由于金属栅片的磁阻远小于空气的磁阻,因此电弧上.部的磁通容易通过金属栅片而形成闭合磁路,这就造成了电弧周围空气中的磁场上疏下密。这一磁场对电弧产生向卜的作用.力.将电弧拉到栅片间隙中.栅片将电弧分割成若干个串联的短电弧。每个栅片成为短电弧的电极,将总电弧厌降分成几段,栅片间的电弧电压都低于燃弧电压.同时栅片将电弧的热量吸收散发。使电弧迅速冷却,即使电弧尽快熄.灭。容量较大的交流接触器多采用这种方法灭弧。如CJ0一40型交流接触器,

(4》辅助部件。交流接触器的辅助部件有反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构及底座和接线柱等。

反作用弹簧安装在动铁芯和线圈之 间,其作用是线圈断电后.推动衔铁释 放,使各触头恢复原状态。缓冲弹.簧安装 在静铁芯与线圈之问。其作用是缓冲衔铁在吸合时对静铁芯和外壳的冲击力,保护外壳。触头压力弹簧安装在动触头上面,其作用是增加动、静触头间的压力,从而增大接触面积.减小接触电阻。防止触头过热灼伤;传动机构的作用是在衔铁或反作用弹簧的作用下、带动触头实现与静触.头的接通或分断、

三、交流接触器的工作原理

交流接触器的工作原理如图3一18(b)所示。当接触器的线阔通电后,线圈中流过的电流产生磁场,使铁芯产生足够大的吸力,克服反作用弹簧的反作用.力.将衔铁吸合,通过传动机构带动三对主触头和辅助常开触头闭合,辅助常闭触头断开。当接触器线圈断电或电压显著下降时.由.于电磁吸力俏失或过小.衔铁在反作用弹簧力的作用下复位,带动各触头恢复到原始状态二

常用的CJ0、CJ10等系列的交流接触器在0.85~1.05倍的额定电 压下,能保证可靠吸合,电压过高,磁路趋于饱和,线圈电流会显著 增大。电压过低,电磁吸力不足.衔铁吸合不上,线圈电流会达到额 定电流的十几倍,因此,电压过高或过低都会造成线圈过热而被烧毁。

交流接触器在电路图的符号如图3一25所示,

四、交流接触器的选用

电力拖动系统中,交流接触器可按下列方法选用:

(1)选择接触器主触头的额定电压。接触器主触头的额定电压应 大于或等于控制线路的额定电压。

(2)选择接触器主触头的额定电流。接触器控制电阻性负载时. 主触头的额定电流应等于负载的额定电流。撩制电动机时。主触头的 额定电流应大于或稍大于电动机的额定电流或按下列经验公式计算 〔仅适用CJ0 ,CJ10系列):

式中K为经验系数,一般取1一1.4;Pn为被控制电动机的额定功率,kW;Un为被控制电动机的额定电压.V; Ic为接触器主触头电流,A。

接触器若使用在频繁启动、制动及正反转的场合。应将接触器主 触头的额定电流降低一个等级使用。

(3)选择接触器吸引线圈的电压.当控制线路简单、使用电器较 少时,为节省变压器,可.直接选用380V或220V的电压。当线路复 杂.使用电器超过5个小时。从人身和设备安全角度考虑.吸引线圈 电压要选低一些。可用36V或1 10V电压的线圈。

(4)选择接触器的触头数量及类型。接触器的触头数量、类型应 满足控制线路的要求。

五、交流接触器的安装与使用

1.安装前的检查
(1)检查接触器铭牌与线圈的技术数据(如顿定电压、电流、操作频率等)是否符合实际使用要求。
(2) 检查接触器外观.应无机械损伤。用手推动接触器可动部分时,接触器应动作灵活。无卡阻现象;灭弧罩应完整无损,固定牢固。
(3)将铁芯极面上的防锈油脂或粘在极面上的铁垢用煤油擦净,
以免多次使用后衔铁被粘住,造成断电后不能释放。(4)测量接触器的线圈电阻和绝缘电阻。

2.交流接触器的安装
(1)交流接触器一般应安装在垂直面上,倾斜度不得超过5度;若 有散热孔.则应将有孔的一面放在垂直方向上,以利散热.并按规定 留有适当的飞弧空间,一以免飞弧烧坏相邻电器。
(2)安装和接线时,注意不要将零件失落或掉人接触器内部.安 装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈,并拧紧螺钉以防振动松脱。
(3)安装完毕.检查接线正确无误后,在主触头不带电的情况下 操作几次.然后测量产品的动作值和释放值.所侧数值应符合产品的 规定要求。
3.日常雄护
(1)应对接触器作定期检查,观察螺钉有无松动。可动部分是否灵活等。
(2)接触器的触头应定期清扫,保持清洁。但不允许涂油.当触头表面因电灼作用形成金属小颐粒时.应及时清除。
(3)拆装时注意不要损坏灭弧罩。带灭弧罩的交流接触器绝不允许不带灭弧罩或带破损的灭弧罩运行.以免发生电弧短路故障。

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