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交流接觸器知識(shí) 一交流接觸器的應(yīng)用 1用途 交流接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐芳敖涣麟妱?dòng)機(jī)的電器 主要用作控制交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 停止 反轉(zhuǎn) 調(diào)速 并可與熱繼電器或其它適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置組合 保護(hù)電動(dòng)機(jī)可能發(fā)生的過(guò)載或斷相 也可用于控制其它電力負(fù)載如 電熱器 電照明 電焊機(jī) 電容器組等 2分類 接觸器按被控電流的種類可分為交流接觸器和直流接觸器 這里主要介紹常用的交流接觸器 交流接觸器又可分為電磁式和真空式兩種 3電磁式交流接觸器的結(jié)構(gòu) 1 結(jié)構(gòu) 接觸器主要由電磁系統(tǒng) 觸點(diǎn)系統(tǒng) 滅弧系統(tǒng)及其它部分組成 觸點(diǎn)系統(tǒng) 電磁系統(tǒng) 滅弧系統(tǒng) 電磁系統(tǒng) 電磁系統(tǒng)包括電磁線圈和鐵心 是接觸器的重要組成部分 依靠它帶動(dòng)觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi) 觸點(diǎn)系統(tǒng) 觸點(diǎn)是接觸器的執(zhí)行部分 包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn) 主觸點(diǎn)的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈?控制較大的電流 而輔助觸點(diǎn)是在控制回路中 以滿足各種控制方式的要求 滅弧系統(tǒng) 滅弧裝置用來(lái)保證觸點(diǎn)斷開(kāi)電路時(shí) 產(chǎn)生的電弧可靠的熄滅 減少電弧對(duì)觸點(diǎn)的損傷 為了迅速熄滅斷開(kāi)時(shí)的電弧 通常接觸器都裝有滅弧裝置 一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩 并配有強(qiáng)磁吹弧回路 其它部分 有絕緣外殼 彈簧 短路環(huán) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等 4工作原理 當(dāng)線圈通電后銜鐵被吸動(dòng) 電磁系統(tǒng)的吸力克服反作用彈簧及觸頭彈簧的反作用力 動(dòng)觸頭和靜觸頭接通 主電路接通 當(dāng)線圈斷電時(shí) 銜鐵和動(dòng)觸頭在反作用力作用下運(yùn)動(dòng) 觸頭斷開(kāi)并產(chǎn)生電弧 電弧在觸頭回路電動(dòng)力及氣動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下 在滅弧室中受到強(qiáng)烈冷卻去游離而熄滅 主電路最后切斷 二接觸器的使用類別及典型負(fù)載 1 使用類別 AC 1無(wú)感或微感負(fù)載 電阻爐AC 2繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 分?jǐn)郃C 3籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn)中分?jǐn)郃C 4籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 反接制動(dòng)或反向運(yùn)轉(zhuǎn) 點(diǎn)動(dòng) AC 5a放電燈的通斷AC 5b白熾燈的通斷AC 6a變壓器的通斷AC 6b電容器組的通斷AC 7a家用電器和類似用途的低感負(fù)載AC 7b家用的電動(dòng)機(jī)負(fù)載AC 8a具有手動(dòng)復(fù)位過(guò)載脫扣器的密封制冷壓縮機(jī)中的電動(dòng)機(jī)AC 8b具有自動(dòng)復(fù)位過(guò)載脫扣器的密封制冷壓縮機(jī)中的電動(dòng)機(jī) 2 典型負(fù)載 不同的用電設(shè)備其負(fù)載性質(zhì)和通斷過(guò)程的電流變化相差很大 因此對(duì)接觸器的要求也有所不同 常用的負(fù)載有以下數(shù)種 2 1電熱元件負(fù)載對(duì)電熱元件負(fù)載中用的線繞電阻元件 其接通電流可達(dá)額定電流的1 4倍 例如用于室內(nèi)供暖 電烘箱及電熱空調(diào)等設(shè)備 若考慮網(wǎng)絡(luò)電壓升高10 則電阻元件的工作電流也將相應(yīng)增大 因此 在選擇接觸器的額定工作電流時(shí) 應(yīng)予以考慮 這類負(fù)載被劃分在AC1使用類別中 2 2照明裝置當(dāng)接通照明裝置中的白熾燈負(fù)載時(shí) 有較大的沖擊電流產(chǎn)生 約為額定電流的15倍 若考慮到容許電壓升高10 電流也將相應(yīng)增加 其使用類別被劃分在AC 5b中 其它不同的照明燈 其接通時(shí)的沖擊電流值和起動(dòng)時(shí)間不同 負(fù)載功率因數(shù)也不等于1 它們被劃分在AC 5a 2 3低壓變壓器負(fù)載當(dāng)接通低壓變壓器時(shí) 會(huì)出現(xiàn)一個(gè)持續(xù)時(shí)間甚短的峰值電流 可達(dá)變壓器額定電流的15 20倍 它與變壓器的繞組布置及鐵心特性有關(guān) 例如 用于電焊機(jī)上的變壓器 操作是在變壓器的次級(jí)側(cè)通過(guò)電焊條將電路短路來(lái)接能電源的 電焊機(jī)使用時(shí)頻繁地產(chǎn)生突發(fā)性的強(qiáng)電流 從而使變壓器初級(jí)側(cè)的開(kāi)關(guān)裝置承受很大的應(yīng)力 在此情況下 必須知道變壓器輸出額定工作電流 電焊條短接時(shí)的短路電流以及焊接頻率等參數(shù)和操作條件 其使用類別劃分在AC 6a中 2 4電容器負(fù)載接通電容器時(shí)產(chǎn)生瞬態(tài)充電過(guò)程 充電電流可達(dá)很高的數(shù)值 同時(shí)伴隨著頻率可從幾百到幾千赫的振蕩 因此 它對(duì)開(kāi)關(guān)電器提出了嚴(yán)峻的要求 接通電容器對(duì)電流的振幅和頻率 由電路的電網(wǎng)電壓 電容器的容量及電路中的電抗值所決定 并與此饋電變壓器和連接導(dǎo)線的截面 長(zhǎng)度有關(guān) 為了較經(jīng)濟(jì)地切換電容器 并防止在不利的工作條件下使開(kāi)關(guān)電器的觸頭發(fā)生接通熔焊 一般可在電容器及支路中串入附加電感或電阻以限制電流 并減小接通電路時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響 此類使用類別劃分在AC 6b中 2 5電動(dòng)機(jī)負(fù)載 低壓電動(dòng)機(jī)是最常用的負(fù)載之一 交流電動(dòng)機(jī)常用的有繞線式電動(dòng)機(jī)和鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)繞線式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí) 在轉(zhuǎn)子電路中接入電阻以限制起動(dòng)電流 但不同的負(fù)載起動(dòng)時(shí)間不同 負(fù)載越重起動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng) 用于繞線式電動(dòng)機(jī)切換的接觸器屬于AC 2使用類別 鼠籠式電動(dòng)機(jī)一般采用直接起動(dòng) 起動(dòng)電流沖擊衰減后隨后流過(guò)的是穩(wěn)態(tài)電流Ie 一般的鼠籠式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流 有效值 IA為4 8倍的電動(dòng)機(jī)額定電流IN 電動(dòng)機(jī)的空載電流IO 0 95 0 2 Ie 正常負(fù)載下的起動(dòng)時(shí)間tA 10秒 重載起動(dòng)時(shí)tA可大于10秒 用于切換鼠籠式電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)和在運(yùn)轉(zhuǎn)中分?jǐn)嗟慕佑|器屬于AC 3使用類別 而運(yùn)行在鼠籠式電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)并同時(shí)進(jìn)行反接制動(dòng) 或者是反向運(yùn)轉(zhuǎn) 點(diǎn)動(dòng)情況下的接觸器 因其接通電流和分?jǐn)嚯娏骶请妱?dòng)機(jī)的起動(dòng)電流 這種工作類別的開(kāi)關(guān)電器屬于AC 4 它比AC 3工作類別的要求嚴(yán)酷得多 三交流接觸器的選用方法 接觸器的選用應(yīng)按滿足被控制設(shè)備的要求進(jìn)行 除額定工作電壓應(yīng)與被控設(shè)備的額定電壓相同外 被控設(shè)備的負(fù)載功率 使用類別 操作頻率 工作壽命 安裝方式及尺寸以及經(jīng)濟(jì)性等是選擇的依據(jù) 1 控制電熱設(shè)備用交流接觸器的選用這類設(shè)備有電阻爐 調(diào)溫加熱器等 此類負(fù)載的電流波動(dòng)范圍很小 按使用類別分屬于AC 1 接觸器控制此類負(fù)載是很輕松的 而且操作也不頻繁 因此 選用接觸器時(shí) 只要按接觸器的約定發(fā)熱電流Ith等于或大于電熱設(shè)備的工作電流的1 2倍 例一 試選用一接觸器來(lái)控制380V 15KW三相Y形接法的電阻爐 解 先算出各相額定工作電流Ie Ith 1 2Ie 1 2 22 7 27 2A因而可選用約定發(fā)熱電流Ith 27 2A的任何型號(hào)接觸器 如 CJ20 25 CJX2 18 CJX1 22 CJX5 22等型號(hào) 2 控制照明設(shè)備用接觸器的選用照明設(shè)備的類型很多 不同類型的照明設(shè)備 起動(dòng)電流和起動(dòng)時(shí)間也不一樣 此類負(fù)載為使用類別AC 5a或AC 5b 如起動(dòng)時(shí)間很短 可選擇其約定發(fā)熱電流Ith等于照明設(shè)備工作電流Ie的1 1倍即可 起動(dòng)時(shí)間稍長(zhǎng)以及功率因數(shù)較低的 可選擇其約定發(fā)熱電流比照明設(shè)備的工作電流更大一些 參見(jiàn)表1 表1控制照明設(shè)備的接觸器選用原則 3 控制電焊變壓器用接觸器的選用電焊變壓器因二次側(cè)的電極短路而出現(xiàn)陡削的大電流 在一次側(cè)出現(xiàn)較大的電流 所以 必需按變壓器的額定功率 額定工作電流 電極短路時(shí)一次側(cè)的短路電流及焊接頻率來(lái)選用接觸器 此類負(fù)載使用類別屬AC 6a類 表2為選用參考表 表2電焊變壓器選用接觸器參考表 4 籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)AC 3使用類別用接觸器的選用電動(dòng)機(jī)有籠型和繞線型電動(dòng)機(jī) 其使用類別分別為AC 2 AC 3和AC 4 因此 對(duì)不同型式和使用類別的電動(dòng)機(jī)用選用不同結(jié)構(gòu)的接觸器 籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流約為6倍電動(dòng)機(jī)額定電流Ie 接觸器分?jǐn)嚯娏鳛殡妱?dòng)機(jī)額定電流Ie 其使用類別分別為AC 3 如 水泵 風(fēng)機(jī) 拉絲機(jī) 鏜床 印刷機(jī)以及鋼廠中的熱剪機(jī)等 這里可選用直動(dòng)式交流接觸器 選用的方法有查表法和查選用曲線法 在產(chǎn)品樣本中直接列出在不同額定工作電壓下的額定工作電流和可控制電動(dòng)機(jī)的功率 以免除用戶的換算 這時(shí)可以按電動(dòng)機(jī)功率或額定工作電流 用查表法選用接觸器 5 繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)AC 2使用類別用接觸器的選用此類負(fù)載下接觸器的接通電流與分?jǐn)嚯娏骶鶠? 5倍電動(dòng)機(jī)的額定電流Ie 即AC 2使用類別 一般選用轉(zhuǎn)動(dòng)式交流接觸器較合適 因?yàn)槠潆妷勖戎眲?dòng)式的高 而且便于維修 選用時(shí)可按電動(dòng)機(jī)額定電流查表即可 注意 每小時(shí)操作循環(huán)次數(shù)較高的場(chǎng)合 不宜選用CJ12B 也可選用直動(dòng)式交流接觸器 但其電壽命不如轉(zhuǎn)動(dòng)式 AC 3電壽命為120萬(wàn)的直動(dòng)式接觸器 在AC 2使用 其電壽命約為十萬(wàn)次左右 6 籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)AC 4使用類別用接觸器的選用當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于點(diǎn)動(dòng)或需反向運(yùn)轉(zhuǎn) 反接制動(dòng)時(shí) 負(fù)載與AC 3不同 其接通電流為6Ie 為AC 4使用類別 給出了額定電壓380V AC 4條件下接觸器的額定工作電流值 據(jù)此 可計(jì)算出AC 4使用類別下可控電動(dòng)機(jī)功率Pe 例如 CJX1 9型交流接觸器在380V AC 4條件下其額定工作電流為3 3A 我們知道電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率 3UeIeCOS 將上述接觸器AC 4條件下的額定電流值3 3A代入上式 假定電機(jī)的COS 0 85 0 9 則 3 380 3 3 0 85 0 9 1 66KW即CJX1 9交流接觸器在380V AC 4使用類別下可控制的三相籠型電動(dòng)機(jī)約在1 66KW以下 如果觸頭壽命允許適當(dāng)縮短 則AC 4的額定工作電流可適當(dāng)增大在很低的通斷頻率時(shí) AC 4使用類別的接觸器可按照AC 3使用類別選擇 7 混合負(fù)荷電動(dòng)機(jī)負(fù)載用接觸器的選用在許多情況下 接觸器是在AC 3和AC 4或AC 2和AC 4條件下混合使用 即在正常通斷與點(diǎn)動(dòng)操作方式下混合使用 混合使用的觸頭壽命X可用下述公式計(jì)算 X A 1 0 01 C A B 1 式中 A 正常負(fù)荷下的觸頭壽命 B 點(diǎn)動(dòng)操作下的觸頭壽命 C 點(diǎn)動(dòng)操作占通斷次數(shù)的百分比 例如 一臺(tái)37KW的三相鼠籠電動(dòng)機(jī) COS 0 85 380V Ie 72A 使用3TB48型接觸器在混合工作方式下進(jìn)行切換操作 其點(diǎn)動(dòng) AC 4 占開(kāi)關(guān)操作總次數(shù)的30 試求接觸器觸頭壽命X 查3TB48型接觸器的壽命曲線 得到 AC 3時(shí)的電壽命A 1 2 106次AC 4時(shí)的電壽命B 5 104次C 30 則混合工作方式中接觸器的壽命為 X 15 2 104 8 電容器用接觸器的選用前已述及因接觸器接通電容器組時(shí)會(huì)出現(xiàn)很大的合閘涌流 觸頭閉合過(guò)程中燒損嚴(yán)重 因此一般都要求接觸器降容使用 TIK1系列切換電容器接觸器專為切換電容器而設(shè)計(jì) 并采用了串聯(lián)電阻抑制涌流的措施 四交流接觸器選用注意事項(xiàng) 1 接觸器的串并聯(lián)使用有許多用電設(shè)備是單相負(fù)載 因此 可將多極接觸器的幾個(gè)極并聯(lián)使用 如電阻爐 電焊變壓器等 當(dāng)用幾個(gè)極并聯(lián)起來(lái)使用時(shí) 可以選用較小容量的接觸器 但必須注意 并聯(lián)后接觸器的約定發(fā)熱電流并不完全與并聯(lián)的極數(shù)成正比 這是由于積極動(dòng) 靜觸頭回路的電阻值不一定完全相等 以致使流過(guò)積極的電流不是平均分配 所以 兩析并聯(lián)后電流只可增加到1 8倍 三極并聯(lián)后 電流只可增加到2 2 4倍 另外 需要指出 由于并聯(lián)后的各極觸頭不可能同時(shí)接通和斷開(kāi) 因此 不能提高接通和分?jǐn)嗄芰?有時(shí) 可將接觸器的幾個(gè)極串聯(lián)起來(lái)使用 由于觸頭斷口的增多可以將電弧分割成許多段 提高了滅弧能力 加速電弧的熄滅 所以幾個(gè)極串聯(lián)后可以提高其工作電壓 但不能超過(guò)接觸器的額定絕緣電壓 串聯(lián)后的接觸器的約定發(fā)熱電流和額定工作電流不會(huì)改變 2 電源頻率的影響對(duì)于主電路而言 頻率的變化影響集膚效應(yīng) 頻率高時(shí)集膚效應(yīng)增大 對(duì)大多數(shù)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)50赫與60赫對(duì)導(dǎo)電回路的溫升影響不是很大 但對(duì)于吸引線圈而言就需要予以注意 50赫設(shè)計(jì)的吸引線圈用于60赫時(shí)電磁線的磁通將減少 吸力也將有所減少 是否能用要看其設(shè)計(jì)的裕度 一般情況下 用戶最好按其標(biāo)定值使用 訂貨時(shí)按使用的操作電源頻率訂貨 3 操作頻率的影響接觸器每小時(shí)操作循環(huán)數(shù)對(duì)觸頭的燒損影響很大 選用時(shí)應(yīng)予以注意 接觸器的技術(shù)參數(shù)中給出了適用的操作頻率 當(dāng)用電設(shè)備的實(shí)際操作頻率高于給定數(shù)值時(shí) 接觸器必需降容使用 五交流接觸器安裝及使用注意事項(xiàng) 接觸器使用壽命的長(zhǎng)短 工作的可靠性 不僅取決于產(chǎn)品本身的技術(shù)性能 而且與產(chǎn)品的使用維護(hù)是否得當(dāng)有關(guān) 在安裝 調(diào)整時(shí)應(yīng)注意以下各點(diǎn) 1 安裝前1 1應(yīng)檢查產(chǎn)品的銘牌及線圈上的數(shù)據(jù) 如額定電壓 電流 操作頻率和負(fù)載因數(shù)等 是否符合實(shí)際使用要求 1 2用于分合接觸器的活動(dòng)部分 要求產(chǎn)品動(dòng)作靈活無(wú)卡住現(xiàn)象 1 3當(dāng)接觸器鐵心極面涂有防銹油時(shí) 使用前應(yīng)將鐵心極面上的防銹油擦凈 以免油垢粘滯而造成接觸器斷電不釋放 1 4檢查和調(diào)整觸頭的工作參數(shù) 開(kāi)距 超程 初壓力和終壓力等 并使各極觸頭同時(shí)接觸 2 安裝與調(diào)整2 1安裝接線時(shí) 應(yīng)注意勿使螺釘 墊圈 接線頭等零件遺漏 以免落入接觸器內(nèi)造成卡住或短路現(xiàn)象 安裝時(shí) 應(yīng)將螺釘擰緊 以防振動(dòng)松脫 2 2檢查接線正確無(wú)誤后 應(yīng)在主觸頭不帶電的情況下 先使吸引線圈通電分合數(shù)次 檢查產(chǎn)品動(dòng)作是否可靠 然后才能投入使用 2 3用于可逆轉(zhuǎn)換的接觸器 為保證聯(lián)鎖可靠 除裝有電氣聯(lián)鎖外 還應(yīng)加裝訂裝機(jī)械聯(lián)鎖機(jī)構(gòu) 3 使用3 1使用時(shí) 應(yīng)定期檢查產(chǎn)品各部件 要求可動(dòng)部分無(wú)卡住 緊固件無(wú)松脫現(xiàn)象 各部件如有損壞 應(yīng)及時(shí)更換 3 2觸頭表面應(yīng)經(jīng)常保護(hù)清潔 不允許涂油 當(dāng)觸頭表面因電弧作用而形成金屬小珠時(shí) 應(yīng)及時(shí)清除 當(dāng)觸頭嚴(yán)重磨損后 應(yīng)及時(shí)調(diào)換觸頭 但應(yīng)注意 銀及銀基合金觸頭表面在分?jǐn)嚯娀r(shí)生成的黑色氧化膜接觸電阻很低 不會(huì)造成接觸不良現(xiàn)象 因此不必銼修 否則將會(huì)大大縮短觸頭壽命 3 3原來(lái)帶有滅弧室的接觸器 決不能不帶滅弧室使用 以免發(fā)生短路事故 陶土滅弧罩易碎 應(yīng)避免碰撞 如有碎裂 應(yīng)及時(shí)調(diào)換 六交流接觸器常見(jiàn)故障及處理辦法 不動(dòng)或動(dòng)作不可靠 故障現(xiàn)象 可能原因 處理辦法 1 電源電壓過(guò)低或波動(dòng)過(guò)大2 操作回路電源容量不足或發(fā)生斷線 接線錯(cuò)誤及控制觸頭接觸不良3 控制電源電壓與線圈電壓不符4 產(chǎn)品本身受損 如線圈斷線或燒毀 機(jī)械可動(dòng)部分被卡死 轉(zhuǎn)軸歪斜等 5 觸頭彈簧壓力與超程過(guò)大6 電源離接觸器太遠(yuǎn) 連接導(dǎo)線太細(xì) 1 調(diào)節(jié)電源電壓2 增加電源容量 糾正 修理控制觸頭3 更換線圈4 更換線圈 排除卡住故障5 按要求調(diào)整觸頭參數(shù)6 更換較粗的連接導(dǎo)線 不釋放或釋放緩慢 故障現(xiàn)象 可能原因 處理辦法 1 觸頭彈簧壓力過(guò)大2 觸頭熔焊3 機(jī)械可動(dòng)部分被卡死 轉(zhuǎn)軸歪斜4 反力彈簧損壞5 鐵心極面有油污或灰塵6 E型鐵心使用時(shí)間太長(zhǎng) 去磁氣隙消失 剩磁增大 使鐵心不釋放 1 調(diào)整觸頭參數(shù)2 排除熔焊故障 修理或更換觸頭3 排除卡死故障 修理受損零件4 更換反力彈簧5 清理鐵心極面6 更換鐵心 線圈過(guò)熱或燒損 故障現(xiàn)象 可能原因 處理辦法 1 電源電壓過(guò)高或過(guò)低2 線圈技術(shù)參數(shù) 如額定電壓 頻率 負(fù)載因數(shù)及適用工作制等 與實(shí)際使用條件不符3 操作頻率過(guò)高4 線圈制造不良或由于機(jī)械損傷 絕緣損壞等5 使用環(huán)境條件特殊 如空氣潮濕 含有腐蝕性氣體或環(huán)境溫度過(guò)高6 運(yùn)動(dòng)部分卡住7 交流鐵心極面不平或去磁氣隙過(guò)大8 交流接觸器派生直流操作的雙線圈 因常閉聯(lián)鎖觸頭熔焊不釋放 而使線圈過(guò)熱 1 調(diào)整電源電壓2 調(diào)換線圈或接觸器3 選擇其他合適的接觸器4 更換線圈 排除引起線圈機(jī)械損傷的故障5 采用特殊設(shè)計(jì)的線圈6 排除卡住現(xiàn)象7 清除極面或調(diào)換鐵心8 調(diào)整聯(lián)鎖觸頭參數(shù)及更換燒壞線圈 電磁鐵 交流 噪聲大 故障現(xiàn)象 可能原