接触器的工作原理以及其结构

发布时间: 2014-08-14 09:42 作者: 浏览次数: 434次 字号:

接触器的结构以及其工作原理

接触器是一种自动化的控制电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路,具有控制容量大,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制,各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。

接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。

(一)交流接触器

交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。

交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。

交流接触器主要由四部分组成:

(1) 电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯;(2)触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的;(3)灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头;(4)绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。

交流接触器的工作原理:

当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,

动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。

交流接触器的分类

交流接触器的种类很多,其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法,大致有以下几种。

①按主触点极数分 可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用于单相负荷,如照明负荷、焊机等,在电动机能耗制动中也可采用;双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中,起动时用于短接起动绕组;三极接触器用于三相负荷,例如在电动机的控制及其它场合,使用最为广泛;四极接触器主要用于三相四线制的照明线路,也可用来控制双回路电动机负载;五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机,以变换绕组接法。

②按灭弧介质分 可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载,而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。

③按有无触点分 可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多为有触点接触器,而无触点接触器属于电子技术应用的产物,一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小,而且回路通断时无火花产生,因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。

交流接触器的基本参数

(1)额定电压 指主触点额定工作电压,应等于负载的额定电压。一只接触器常规定几个额定电压,同时列出相应的额定电流或控制功率。通常,最大工作电压即为额定电压。常用的额定电压值为220V、380V、660V等。

(2)额定电流 接触器触点在额定工作条件下的电流值。380V三相电动机控制电路中,额定工作电流可近似等于控制功率的两倍。常用额定电流等级为5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。

(3)通断能力 可分为最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值;最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。一般通断能力是额定电流的5~10倍。当然,这一数值与开断电路的电压等级有关,电压越高,通断能力越小。

(4)动作值 可分为吸合电压和释放电压。吸合电压是指接触器吸合前,缓慢增加吸合线圈两端的电压,接触器可以吸合时的最小电压。释放电压是指接触器吸合后,缓慢降低吸合线圈的电压,接触器释放时的最大电压。一般规定,吸合电压不低于线圈额定电压的85%,释放电压不高于线圈额定电压的70%

(5)吸引线圈额定电压 接触器正常工作时,吸引线圈上所加的电压值。一般该电压数值以及线圈的匝数、线径等数据均标于线包上,而不是标于接触器外壳铭牌上,使用时应加以注意。

(6)操作频率 接触器在吸合瞬间,吸引线圈需消耗比额定电流大5~7倍的电流,如果操作频率过高,则会使线圈严重发热,直接影响接触器的正常使用。为此,规定了接触器的允许操作频率,一般为每小时允许操作次数的最大值。

(7)寿命 包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上,电气寿命约是机械寿命的5%~20%。

交流接触器的选择参数

交流接触器的选择参数.内容包括:额定电压;额定电流;线圈的额定电压;操作频率;辅助触头的工作电流

1.额定电压:铭牌额定电压是指主触点上的额定电压,通常用的电压等级为

直流接触器:220V,440V,660V

交流接触器:220V,380V,500V

如某负载是380V的三相感应电动机,则应选用380V的交流接触器.

2.额定电流:铭牌额定电流是指主触点的额定电流.通常用的电流等级为:

直流接触器:25,40,60,100,150,250,400,600A

交流接触器:5,10,20,40,60,100,150,250,400,600A

上述电流是指接触器安装在敞开式控制屏上,触点工作不超过额定温升,负载为间断—长期工作制时的电流值.若超过8小时,必须空载开闭三次以上,以消除表面氧化膜.如果上述条件改变,就要做相应修正起电流值,具体如下:

当接触器安装在箱柜内,由于冷却条件差,电流要降低10~20%使用

当接触器工作于长期工作制,而且通电持续率不超过40%;敞开安装,电流允许提高10~25%;箱柜安装,允许提高5~10%

3.线圈的额定电压:通常的电压等级为

直流线圈:24,48,220,440V

交流线圈:36,127,220,380V

(选择时一般交流对交流,直流对直流,但交流负载频繁动作时可采用直流吸引线圈的接触器;直流接触器断开时产生的过电压高达10~20倍,故不宜采用高电压等级,电压太低,接通线圈用的继电器或接触器的联锁触点不可靠)

4.操作频率:指每小时接通的次数,交流接触器最高为600次/h,直流接触器可达1200次/h.

5.辅助触头的工作电流:辅助触头(或称辅助开关)的微动开关,它有两个电流参数,一是约定发热电流,一是工作电流.工作电流有多种,而约定发热电源只有一个.

几点补充经验与参考:

(1)持续运行的设备,接触器按67-75%算.即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备.

(2)间断运行的设备.接触器按80%算.即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是80A以下的设备.

(3)反复短时工作的设备.接触器按116-120%算.即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备.

交流接触器的运行维护:

①运行中检查项目:1)通过的负荷电流是否在接触器额定值之内;

2)接触器的分合信号指示是否与电路状态相符;

3)运行声音是否正常,有无因接触不良而发出放电声;

4)电磁线圈有无过热现象,电磁铁的短路环有无异常。

5)灭弧罩有无松动和损伤情况;

6)辅助触点有无烧损情况;

7)传动部分有无损伤;

8)周围运行环境有无不利运行的因素,如振动过大、通风不良、尘埃过多等。

②维护:

在电气设备进行维护工作时,应一并对接触器进行维护工作。

1)外部维护:

a.清扫外部灰尘;

b.检查各紧固件是否松动,特别是导体连接部分,防止接触松动而发热;

(二)直流接触器

直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭,直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。

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