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直流接触器规格不足,价格高,交流接触器更适用于普通机电设备

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:直流接触器的规格少、价格高,且体积为同规格交流接触器的2~3倍,而交流接触器可通过2极、3极主触点串联,在DC220V以下直流主回路上达到AC-1负载同等的额定电流,因此,在普通机电设备上,已经较少使用直流接触器。图3.3-12a所示的标准型接触器无附加模块,辅助触点固定安装在本体上,数量一般不超过4对,如2常开/2常闭等。

直流接触器规格不足,价格高,交流接触器更适用于普通机电设备

1.结构与特点

接触器是最常用的低压开关电器,其结构简单、工作可靠、通断能力强、允许操作频率高、使用寿命长,因此,被广泛用于电动机变压器、电热设备、电容器、照明灯等负载的通断控制及驱动器、变频器等控制装置的主回路通断控制。接触器的通断利用内部电磁操作线圈控制,故可实现远距离控制,操作线圈能够在欠电压时自动释放,使线路具备欠电压保护功能;利用起动、停止按钮控制接触器通断的电路,还可以防止电源中断后的自起动。

根据主触点的使用类别,接触器分为交流接触器和直流接触器两类。低压交流接触器的主触点通常可用于使用类别AC-1~AC-4、AC1000V/630A及以下交流电路的通断控制;直流接触器的主触点则可用于使用类别DC-1~DC-5、DC440V/600A及以下电路的通断控制。直流接触器的规格少、价格高,且体积为同规格交流接触器的2~3倍,而交流接触器可通过2极、3极主触点串联,在DC220V以下直流主回路上达到AC-1负载同等的额定电流,因此,在普通机电设备上,已经较少使用直流接触器。

接触器的品种多,外形、结构区别大。通常而言,额定电压不超过AC690V、额定电流小于32A、控制电动机功率在380V/18.5kW以下的小规格接触器,一般无专门的灭弧装置,其常见结构形式有图3.3-12所示的标准型和可扩展型两类。

图3.3-12a所示的标准型接触器无附加模块,辅助触点固定安装在本体上,数量一般不超过4对,如2常开/2常闭等。图3.3-12b所示的可扩展型接触器不仅本体上安装有1~4对常开或常闭辅助触点,且还可根据需要,在顶部安装1~4对辅助触点模块或延时单元;在侧部安装1~2对辅助触点模块或机械连锁机构,以扩展辅助触点、增加时间继电器、机械连锁功能。

额定电压AC1000V、额定电流大于45A、控制电动机功率在380V/22kW以上的大规格接触器的外形一般如图3.3-13所示。接触器通常为标准型结构,并安装有专门的灭弧装置,主触点需要采用螺钉连接方式。

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图3.3-12 小规格接触器常见外形

a)标准型 b)可扩展型

接触器的图形符号非常简单,按JB/T 2739标准,其主触点一般用图3.3-14a所示的符号表示,辅助触点则用图3.3-14b所示的通用符号表示。

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图3.3-13 大规格接触器常见外形

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图3.3-14 图形符号

a)主触点 b)辅助触点

2.主要技术参数

交流接触器的主要技术参数有额定绝缘电压Ue(Rated insulation voltage,简称额定电压)、额定工作电流Ie(Rated operational current,简称额定电流)、可控制电动机功率、使用寿命、操作频率等主触点参数;以及线圈电压Us、吸合/保持(closing/closed)功率、辅助触点额定电流等辅助控制参数;部分进口产品还标注有约定发热电流Ith(Conventional thermal current)参数。

交流接触器的额定电压Ue是主触点的额定工作电压,小规格接触器一般为AC690V,大规格接触器通常为1000V。接触器的额定电流Ie通常是指主触点用于使用类别AC-3、AC380/400V负载控制时,允许无限长时间连续工作的电流值;根据DIN VDE 0660标准,主触点在自由空气中、允许8小时连续工作的电流值,称为约定发热电流Ith。接触器可控制的电动机功率是指主触点用于3相AC380/400V、50/60Hz、4极标准感应电机通/断控制时的最大电机功率。

接触器的线圈电压Us是指电磁操作线圈的额定工作电压值,通常可选择AC24V、110V、220/230V、380/400V或DC24V、48V、110V、220V等常用电压等级;对于交流线圈,它应能够在(0.8~1.1)Us范围内可靠工作;对于直流线圈,则应能够在(0.8~1.2)Us范围内可靠工作。(www.xing528.com)

交流接触器的辅助触点一般按使用类别AC-15/DC-13设计(DIN EN 60947标准已将原AC-11归入AC-15、DC-11归入DC-13),标准型接触器的额定工作电流一般大于可扩展型。例如,对于SIEMENS产品,标准型接触器的辅助触点额定电流一般为AC230V/10A、AC400V/6A或DC110V/0.9A、DC220V/0.45A;可扩展型的额定电流一般为AC230V/6A、AC400V/4A或DC110V/0.8A、DC220V/0.2A。

接触器的主触点使用寿命(电寿命)与产品型号、规格、工作类别、工作电压、电流等诸多因素有关,因此,在产品样本上一般以图3.3-15所示的图表形式,给出用于使用类别AC-3、典型工作电压的允许通断操作次数。接触器的电寿命与分断电流的1.6~2.2次方成正比,降低触点容量,可提高使用寿命。

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图3.3-15 接触器使用寿命图表

3.接触器选择

选择接触器时,除了需要满足线路工作电压、线圈电压等基本参数,并考虑辅助触点容量、结构形式等辅助参数外,最主要的是需要确定主触点的通断能力(额定电流),因为,它直接影响到接触器的工作可靠性和使用寿命。

对于常见应用,确定接触器额定电流的一般原则。

(1)感应电动机通断

交流接触器的额定电流Ie按照使用类别AC-3、AC380/400V设计,如用于频繁起制动、点动的AC-4负载控制,AC380/400V的允许工作电流一般应按50%Ie选择。对于978-7-111-46780-9-Chapter03-47.jpg/△起动、变极运行的电动机,用于不同控制要求的接触器额定电流有所不同,有关内容可以参见第4章。

用于断续工作制电动机控制的接触器额定电流确定方法与连续工作有所不同。当电动机为S2工作制时,在接通、分断能力满足电动机起动、停止要求的前提下,可以提高接触器的实际工作电流值。作为参考,SIEMENS公司的3TF、3TB系列接触器,用于S2工作制电动机控制时,其允许工作电流Is可根据运行时间,按图3.3-16所示的曲线选取。

例如,对于3相、额定电流为15.6A、起动电流为109A、7.5kW/1400r/min的Y2-132M-4感应电动机,如其工作制为S2、实际运行时间为70s,电动机在额定负载下停止。这时,如果按连续工作要求,需要选择额定电流为16A的3TF42接触器进行控制,然而,如按照电动机接通、分断能力的要求,也可选择额定电流为12A、接通电流为120A(10Ie)、分断电流为96A(8Ie)的3TF41接触器。根据图3.3-16,可查出3TF41用于S2工作制70s运行的允许工作电流约为24A(2Ie),因此,选择3TF41接触器是合适的。

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图3.3-16 S2工作制的允许工作电流

对于上例,若仅从S2工作制、70s运行允许工作电流为2Ie的角度,只需要选择额定电流大于8A的接触器便可满足要求,如额定电流为9A的3TF40接触器等,但是,由于3TF40的接通电流只能达到90A,无法满足电动机的起动要求,故不能使用。

对于断续工作制S3、S4、S5,电动机的实际输出功率可以比额定功率更高,但接触器一般直接按额定工作要求选择,因为,通断能力是决定接触器使用可靠性和寿命的关键

(2)电热设备

电热设备的电阻丝接通电流通常为额定电流的1.4倍,故只要选择接通/分断能力大于1.5Ie的接触器便可满足要求,因此,一般只需要保证接触器在使用类别AC-1(接通/分断电流为1.5Ie)的额定电流大于负载电流,便可满足要求。

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