交流接触器的工作原理及减振设计

1.交流接触器的种类

交流接触器的类型很多。一般按其分断、接通电流的大小,可分为大型交流接触器和小型交流接触器。

大型交流接触器如CJ12B-600-5型、CJ12B-400-4型、CJ24-160-3型、CJ12-1000-3型等,小型交流接触器如S-N65型、CJX4型、LC1-DPK12型等。

2.交流接触器的结构

接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置等几部分构成,见表2-8。其外形及结构如图2-11所示。

图2-11 交流接触器的外形及结构

表2-8 接触器的结构

交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁,电磁铁由两个“山”字形的硅钢片叠成,其中一个固定,其上面套上线圈,工作电压有多种供选择。为了使磁力稳定,铁心的吸合面,加上短路环。交流接触器在失电后,依靠弹簧复位。另一半是活动铁心,构造和固定铁心一样,用以带动主触头和辅助触头的开合。

友情提示

1)为了减小铁心损耗,交流接触器的铁心由硅钢片叠成,并为了消除铁心的颤动和噪声,在铁心端面的一部分套有减振环,如图2-12所示。减振环又称短路环,它的作用是减少交流接触器的吸合时产生的振动和噪声。因此在维修时,如果没有安装此减振环,交流接触器吸合时会产生非常大的噪声。

图2-12 减振环

2)接触器切忌在取下灭弧罩的情况下进行带负荷接通与分断操作,否则会造成电气触头烧损,严重时将发生电弧相间短路,引起较大的破坏性事故。若确实因电气检修需要观察主触头的开、闭状态,必须先将输出端负载接线端子卸掉。

知识窗

灭弧装置及灭弧方法

(1)灭弧装置

交流接触器主触点在通断过程中会产生较强的电弧,电弧对电器元件的危害主要有两个方面:一是因电弧具有导电性,易引起飞弧相间短路;二是由于电弧的高温,会将电气接触点的表面金属熔化、蒸发、熔接,接触点周围的绝缘材料可能也会因高温而炭化损坏等。

交流接触器由于频繁带负荷通断,因此主触点周边都配备有灭电弧隔罩,特别是对于大型接触器灭弧罩尤其重要。

小型接触器灭弧罩由陶土烧结制成,它将接触器的主触头分别隔离在其内独立的间隔内进行分断,依靠陶瓷绝缘并耐高温的特性,防止主触头之间可能因电弧而引起的相间短路,同时电弧和电弧产生的高温气流经由灭弧罩上预设的狭缝中排出,使接触器的接通与分断过程安全可靠。

大型交流接触器的灭弧罩是采用在陶质隔罩的基础上再配备片状金属消弧栅,如图2-13所示。钢栅片能将长弧分割成若干短弧,增加了电弧的电压降,使得电弧无法维持而熄灭,钢栅片越多,效果越好。同时,钢栅片还具有磁吹灭弧、电动力吹灭弧的作用。

图2-13 片状金属消弧栅

(2)灭弧方法

交流接触器在分断大电流或高电压电路时,其动、静触头间气体在强电场作用下产生放电,形成电弧。常用的灭弧方法有下面四种。

1)电动力灭弧:利用触头分断时本身的电动力将电弧拉长,使电弧热量在拉长的过程中散发冷却而迅速熄灭,其原理如图2-14a所示。

2)双断口灭弧:将整个电弧分成两段,同时利用上述电动力将电弧迅速熄灭。它适用于桥式触头,其原理如图2-14b所示。

3)纵缝灭弧:采用一个纵缝灭弧装置来完成灭弧任务,如图2-14c所示。

4)栅片灭弧:主要由灭弧栅和灭弧罩组成,如图2-14d所示

图2-14 常用的灭弧方法

a)电动力灭弧 b)双断口灭弧 c)纵缝灭弧 d)栅片灭弧

3.交流接触器的主要参数

1)交流接触器主触头的额定电压等级有127V、220V、380V、500V等。

2)主触头额定电流等级有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A等。

3)交流接触器辅助触头的工作电流一般为5A。

4)交流接触器的电磁线圈的额定操作频率为≤600次/h。

4.接触器的选用

接触器的选用方法见表2-9。

表2-9 接触器的选用(www.xing528.com)

(续)

友情提示

接触器线圈禁忌乱加电压。直流接触器的线圈是加直流电压,交流接触器的线圈一般是加交流电压。有时为了提高接触器的最大操作频率,交流接触器也有采用直流线圈的。如果把直流电压的线圈加上交流电压,因阻抗太大,电流太小,则接触器往往不吸合。如果将交流电压的线圈加上直流电压,则因电阻太小,电流太大,会烧坏线圈。

5.交流接触器安装

(1)安装固定方式

1)水平安装:用螺栓(钉)将接触器安装在水平的金属板或格架上,工作时主触头向下运动后闭合,大中型交流接触器一般采用此种方式安装。

2)立面安装:主要适合小型接触器,优点是可按上为输入、下端为输出的方法排线,电气原理易于理解,方便电气检修、维护,而且积尘少、整洁美观,如图2-15所示。

图2-15 接触器的安装与固定

(2)布线方式

1)对于接触器较少、线路简单的情况,可考虑用单芯(硬)导线按横平、竖直的原则进行布线,线束至接线端子时,常见的分列方法有单层分列、多层分列、扇形分列等多种,如图2-16所示。

2)对于接触器较多、线路复杂的情况,可采用多芯(软)导线用线槽进行布线,以简化接线工艺,减少工作量,如图2-17所示。

(3)连接方法

1)大中型接触器,由于电流较大,为保证其主触头进、出线的电气接触良好,一般必须用线鼻子经螺栓(钉)加弹簧垫圈后紧固,如图2-18所示。加弹簧垫圈的目的是防止连接处因机器设备的振动或因主触头处经常冷、热交替变化而松弛,这点很重要。

2)小型接触器连线方法根据接触器本身的制造结构,可以有螺钉压接式、夹钳接线式和快速插接式三种不同方法。

图2-16 单芯铜导线布线时常见的几种分列方法

3)也可采用线头弯“羊眼圈”的方法进行连接,如图2-19所示。

图2-17 线槽布线

图2-18 线鼻子

图2-19 线头弯“羊眼圈”进行连接

友情提示

接触器安装的注意事项如下:

1)安装接触器时,除特殊情况外,一般应垂直安装,其倾角不得超过5°;有散热孔的接触器,应将散热孔放在上下位置。

2)在安装与接线时,注意不要把零件失落入接触器内部,以免引起卡阻而烧毁线圈;同时,应将螺钉拧紧以防振动松脱。

3)接触器的工作环境要求清洁、干燥,安装位置不能受到剧烈振动,因为剧烈振动容易造成触头抖动,严重时会发生误动作。

4)接触器不允许在去掉灭弧罩的情况下使用,因为这样很容易发生短路事故。

应用技巧

交流接触器常见故障及处理方法见表2-10。

表2-10 交流接触器常见故障及处理

(续)

(续)