交流接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理全套

交流接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理接觸器是廣泛用作電力的開(kāi)斷和控制電路。它利用主接點(diǎn)來(lái)開(kāi)閉電路，用輔助接點(diǎn)來(lái)執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開(kāi)接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)具有常開(kāi)和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。交流接觸器的接點(diǎn)，由銀鎢合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。1、基本組成：交流接觸器主要有四部分組成:(1)電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動(dòng)鐵芯和靜鐵芯；(2)觸頭系統(tǒng),包括三組主觸頭和一至兩組常閉、常閉輔助觸頭,它和動(dòng)鐵芯是連在一起互相聯(lián)動(dòng)的；(3)滅弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置,以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭；(4)絕緣外殼及附件,各種彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。圖12、工作原理：當(dāng)線圈通電時(shí),靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動(dòng)鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)的,因此動(dòng)鐵芯帶動(dòng)三條動(dòng)觸片同時(shí)運(yùn)行,觸點(diǎn)閉合,從而接通電源。當(dāng)線圈斷電時(shí),吸力消失,動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開(kāi),切斷電源。3、基本分類(lèi)：交流接觸器又可分為電磁式，永磁式和真空式三種。（1）電磁式交流接觸器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。圖2①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)。②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。③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。圖3④其它部分：有絕緣外殼、彈簧、短路環(huán)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。（2）工作原理：當(dāng)接觸器電磁線圈不通電，彈簧的反作用力和銜鐵芯的自重使主觸點(diǎn)保持?jǐn)嚅_(kāi)位置。當(dāng)電磁線圈通過(guò)控制回路接通控制電壓(一般為額定電壓)時(shí)，電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵心，帶動(dòng)主觸點(diǎn)閉合，接通電路，輔助接點(diǎn)隨之動(dòng)作。（2）永磁式交流接觸器1）結(jié)構(gòu)：接觸器主要由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其它部分組成。①驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電子模塊、軟鐵、永磁體，是永磁式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)。圖4②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。圖5③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。④其它部分：有絕緣外殼、彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。2）工作原理：永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、異性相吸的原理，用永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)取代傳統(tǒng)的電磁鐵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而形成的一種微功耗接觸器。安裝在接觸器聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)上極性固定不變的永磁鐵，與固化在接觸器底座上的可變極性軟磁鐵相互作用，從而達(dá)到吸合、保持與釋放的目的。軟磁鐵的可變極性是通過(guò)與其固化在一起的電子模塊產(chǎn)生十幾到二十幾毫秒的正反向脈沖電流，而使其產(chǎn)生不同的極性。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，用控制電子模塊來(lái)控制設(shè)定的釋放電壓值，也可延遲一段時(shí)間再發(fā)出反向脈沖電流，以達(dá)到低電壓延時(shí)釋放或斷電延時(shí)釋放的目的，使其控制的電機(jī)免受電網(wǎng)晃電而跳停，從而保持生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。3）特點(diǎn)：永磁交流接觸器的革新技術(shù)特點(diǎn)是用永磁式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的電磁鐵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),即利用永久磁鐵與微電子模塊組成的控制裝置,置換了傳統(tǒng)產(chǎn)品中的電磁裝置,運(yùn)行中無(wú)工作電流,僅由微弱信號(hào)電流(0.8～1.5mA)。微電子模塊中包含六個(gè)基本的部分：1.電源整流；2.控制電源電壓實(shí)時(shí)檢測(cè)；3.釋放儲(chǔ)能(有的也有吸合儲(chǔ)能,但不是必須有)；4.儲(chǔ)能電容電壓檢測(cè)；5.抗干擾門(mén)檻電壓檢測(cè)；6.釋放邏輯電路。這6部分是永磁操作機(jī)構(gòu)電子控制部分的必要組成,如果缺少任何一個(gè)部分,操作機(jī)構(gòu)在特定的情況下就沒(méi)法正常工作。以上六點(diǎn)決定了操作機(jī)構(gòu)可以具備抗晃電功能。圖4-1-7常見(jiàn)的滅弧裝置①．節(jié)能：傳統(tǒng)接觸器的合閘保持是靠合閘線圈通電產(chǎn)生電磁力來(lái)克服分閘彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一旦電流變小使產(chǎn)生的電磁力不足以克服彈簧的反作用力，接觸器就不能保持合閘狀態(tài)，所以，傳統(tǒng)交流接觸器的合閘保持是必須靠線圈持續(xù)不斷的通電來(lái)維持的，這個(gè)電流從數(shù)十到數(shù)千毫安。而永磁交流接觸器合閘保持依靠的是永磁力，而不需要線圈通過(guò)電流產(chǎn)生電磁力來(lái)進(jìn)行合閘保持，只有電子模塊的0.8mA～1.5mA的工作電流，因而，能最大限度地節(jié)約電能，節(jié)電率高達(dá)99.8%以上。②.無(wú)噪音：傳統(tǒng)交流接觸器合閘保持是靠線圈通電使硅鋼片產(chǎn)生電磁力，使動(dòng)靜硅鋼片吸合，當(dāng)電網(wǎng)電壓不足或動(dòng)靜硅鋼片表面不平整或有灰塵、異物等時(shí)，就會(huì)有噪音產(chǎn)生。而永磁交流接觸器合閘保持是依靠永磁力來(lái)保持的，因而不會(huì)有噪音產(chǎn)生。③.無(wú)溫升：傳統(tǒng)接觸器依靠線圈通電產(chǎn)生足夠的電磁力來(lái)保持吸合，線圈是由電阻和電感組成的，長(zhǎng)期通以電流必然會(huì)發(fā)熱，另一方面，鐵芯中的磁通穿過(guò)也會(huì)產(chǎn)生熱量，這兩種熱量在接觸器腔內(nèi)共同作用，常使接觸器線圈燒壞，同時(shí)，發(fā)熱降低主觸頭容量。而永磁交流接觸器是依靠永磁力來(lái)保持的，沒(méi)有維持線圈，自然也就沒(méi)有溫升。④.觸頭不振顫：傳統(tǒng)交流接觸器的吸持是靠線圈通電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，吸持力量跟電流、磁隙有關(guān)，當(dāng)電壓在合閘與分閘臨界狀態(tài)波動(dòng)時(shí)，接觸器處于似合似分狀態(tài)，便會(huì)不斷地振顫，造成觸頭熔焊或燒毀，而使電機(jī)燒壞。而永磁交流接觸器的吸持，完全依靠永磁力來(lái)實(shí)現(xiàn)，一次完成吸合，電壓波動(dòng)不會(huì)對(duì)永磁力產(chǎn)生影響，要么處于吸合狀態(tài)，要么處于分閘狀態(tài)，不會(huì)處于中間狀態(tài)，所以不會(huì)因振顫而燒毀主觸頭，燒壞電機(jī)的可能性就大大降低。⑤.壽命長(zhǎng)，可靠性高：接觸器壽命和可靠性主要是由線圈和觸頭壽命決定的。傳統(tǒng)交流接觸器由于它工作時(shí)線圈和鐵芯會(huì)發(fā)熱，特別是電壓、電流、磁隙增大時(shí)容易導(dǎo)致發(fā)熱而將線圈燒毀，而永磁交流觸器不存在燒毀線圈的可能。觸頭燒蝕主要是由分閘、合閘時(shí)產(chǎn)生的電弧造成的。與傳統(tǒng)接觸器相比，永磁交流接觸器在合閘時(shí)，除同樣有電磁力作用外，還具有永磁力的作用，因而合閘速度較傳統(tǒng)交流接觸器快很多，經(jīng)檢測(cè)，永磁交流接觸器合閘時(shí)間一般小于20ms，而傳統(tǒng)接觸器合閘速度一般在60ms左右。分閘時(shí)，永磁交流接觸器除分閘彈簧的作用外，還具有磁極相斥力的作用，這兩種作用使分閘的速度較傳統(tǒng)接觸器快很多，經(jīng)檢測(cè)，永磁交流接觸器分閘時(shí)間一般小于25ms，而傳統(tǒng)接觸器分閘速度一般在80ms以上。此外，線圈和鐵芯的發(fā)熱會(huì)降低主觸頭容量，電壓波動(dòng)導(dǎo)致的吸力不夠或振顫會(huì)使傳統(tǒng)接觸器主觸頭發(fā)熱、拉弧甚至熔焊。永磁交流接觸器觸頭壽命與傳統(tǒng)交流接觸器觸頭相比，在同等條件下壽命提高3～5倍。⑥.防電磁干擾：永磁交流接觸器使用的永磁體磁路是完全密封的，，在使用過(guò)程中不會(huì)受到外界電磁干擾，也不會(huì)對(duì)外界進(jìn)行電磁干擾。⑦.智能防晃電：控制電子模塊控制設(shè)定的釋放電壓值，可延遲一定時(shí)間再發(fā)出反向脈沖電流以達(dá)到低電壓延時(shí)釋放或斷電延時(shí)釋放，使其控制的電機(jī)免受電網(wǎng)電壓波動(dòng)（晃電）而跳停，從而保持生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。尤其是裝置型連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)，可減少放空和恢復(fù)生產(chǎn)的電、蒸汽、天然氣消耗和人工費(fèi)、設(shè)備損壞修理費(fèi)等。4、使用接法：1）一般三相接觸器一共有8個(gè)點(diǎn)，三路輸入，三路輸出，還有是控制點(diǎn)兩個(gè)。輸出和輸入是對(duì)應(yīng)的，很容易能看出來(lái)。如果要加自鎖的話，則還需要從輸出點(diǎn)的一個(gè)端子將線接到控制點(diǎn)上面。2）首先應(yīng)該知道交流接觸器的原理。他是用外界電源來(lái)加在線圈上，產(chǎn)生電磁場(chǎng)。加電吸合，斷電后接觸點(diǎn)就斷開(kāi)。知道原理后，你應(yīng)該弄清楚外加電源的接點(diǎn)，也就是線圈的兩個(gè)接點(diǎn)，一般在接觸器的下部，并且各在一邊。其他的幾路輸入和輸出一般在上部，一看就知道。還要注意外加電源的電壓是多少（220V或380V），一般都標(biāo)得有。并且注意接觸點(diǎn)是常閉還是常開(kāi)。如果有自鎖控制，根據(jù)原理理一下線路就可以了。5、型號(hào)劃分：在電工學(xué)上。接觸器是一種用來(lái)接通或斷開(kāi)帶負(fù)載的交直流主電路或大容量控制電路的自動(dòng)化切換器，主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，此外也用于其他電力負(fù)載，如電熱器，電焊機(jī)，照明設(shè)備，接觸器不僅能接通和切斷電路，而且還具有低電壓釋放保護(hù)作用。接觸器控制容量大。適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制。是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要元件之一。通用接觸器可大致分以下兩類(lèi)。1)、交流接觸器。主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置等組成。常用的是CJ10、CJ12、CJ12B等系列。2）、直流接觸器，一般用于控制直流電器設(shè)備，線圈中通以直流電，直流接觸器的動(dòng)作原理和結(jié)構(gòu)基本上與交流接觸器是相同的。但現(xiàn)在接觸器的型號(hào)都重新劃分了。都是AC系列的了。AC-1類(lèi)接觸器是用來(lái)控制無(wú)感或微感電路的。AC-2類(lèi)接觸器是用來(lái)控制饒線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和分?jǐn)嗟摹C-3和AC-4接觸器可用于頻繁控制異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和分?jǐn)唷?、選用維護(hù)1）選用：①按接觸器的控制對(duì)象、操作次數(shù)及使用類(lèi)別選擇相應(yīng)類(lèi)別的接觸器。②按使用位置處線路的額定電壓選擇。③按負(fù)載容量選擇接觸器主觸頭的額定電流。④對(duì)于吸引線圈的電壓等級(jí)和電流種類(lèi)，應(yīng)考慮控制電源的要求。⑤對(duì)于輔助接點(diǎn)的容量選擇，要按聯(lián)鎖回路的需求數(shù)量及所連接觸頭的遮斷電流大小考慮。⑥對(duì)于接觸器的接通與斷開(kāi)能力問(wèn)題，選用時(shí)應(yīng)注意一些使用類(lèi)別中的負(fù)載，如電容器、鎢絲燈等照明器，其接通時(shí)電流數(shù)值大，通斷時(shí)間也較長(zhǎng)，選用時(shí)應(yīng)留有余量。⑦對(duì)于接觸器的電壽命及機(jī)械壽命問(wèn)題，由已知每小時(shí)平均操作次數(shù)和機(jī)器的使用壽命年限，計(jì)算需要的電壽命，若不能滿足要求則應(yīng)降容使用。⑧選用時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境溫度、濕度，使用場(chǎng)所的振動(dòng)、塵埃、化學(xué)腐蝕等，應(yīng)按相應(yīng)環(huán)境選用不同類(lèi)型接觸器。⑨對(duì)于照明裝置適用接觸器，還應(yīng)考慮照明器的類(lèi)型、起動(dòng)電流大小、起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短及長(zhǎng)期工作電流，接觸器的電流選擇應(yīng)不大于用電設(shè)備（線路）額定電流的90%。對(duì)于鎢絲燈及有電容補(bǔ)償?shù)恼彰餮b置，應(yīng)考慮其接通電流值。⑩設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮一、二次設(shè)備動(dòng)作的一致性。2）維護(hù)：①運(yùn)行中檢查項(xiàng)目：1)通過(guò)的負(fù)荷電流是否在接觸器額定值之內(nèi)；2)接觸器的分合信號(hào)指示是否與電路狀態(tài)相符；3)運(yùn)行聲音是否正常，有無(wú)因接觸不良而發(fā)出放電聲；4)電磁線圈有無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象，電磁鐵的短路環(huán)有無(wú)異常。5)滅弧罩有無(wú)松動(dòng)和損傷情況；6)輔助觸點(diǎn)有無(wú)燒損情況；7)傳動(dòng)部分有無(wú)損傷；8)周?chē)\(yùn)行環(huán)境有無(wú)不利運(yùn)行的因素，如振動(dòng)過(guò)大、通風(fēng)不良、塵埃過(guò)多等。②維護(hù)：在電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)，應(yīng)一并對(duì)接觸器進(jìn)行維護(hù)工作。1)外部維護(hù)：a．清掃外部灰塵；b．檢查各緊固件是否松動(dòng)，特別是導(dǎo)體連接部分，防止接觸松動(dòng)而發(fā)熱；2)觸點(diǎn)系統(tǒng)維護(hù)：a．檢查動(dòng)、靜觸點(diǎn)位置是否對(duì)正，三相是否同時(shí)閉合，如有問(wèn)題應(yīng)調(diào)節(jié)觸點(diǎn)彈簧；b．檢查觸點(diǎn)磨損程度，磨損深度不得超過(guò)1mm，觸點(diǎn)有燒損，開(kāi)焊脫落時(shí)，須及時(shí)更換；輕微燒損時(shí)，一般不影響使用。清理觸點(diǎn)時(shí)不允許使用砂紙，應(yīng)使用整形銼；c．測(cè)量相間絕緣電阻，阻值不低于10MΩ；d．檢查輔助觸點(diǎn)動(dòng)作是否靈活，觸點(diǎn)行程應(yīng)符合規(guī)定值，檢查觸點(diǎn)有無(wú)松動(dòng)脫落，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)及時(shí)修理或更換。3)鐵芯部分維護(hù)：a．清掃灰塵，特別是運(yùn)動(dòng)部件及鐵芯吸合接觸面間；b．檢查鐵芯的緊固情況，鐵芯松散會(huì)引起運(yùn)行噪音加大；c鐵芯短路環(huán)有脫落或斷裂要及時(shí)修復(fù)。4)電磁線圈維護(hù)：a．測(cè)量線圈絕緣電阻；b．線圈絕緣物有無(wú)變色、老化現(xiàn)象，線圈表面溫度不應(yīng)超過(guò)65°C；c．檢查線圈引線連接，如有開(kāi)焊、燒損應(yīng)及時(shí)修復(fù)。5)滅弧罩部分維護(hù)：a．檢查滅弧罩是否破損；b．滅弧罩位置有無(wú)松脫和位置變化；c．清除滅弧罩縫隙內(nèi)的金屬顆粒及雜物。5真空交流接觸器工作原理真空接觸器以真空為滅弧介質(zhì)，其主觸點(diǎn)密封在特制的真空滅弧管內(nèi)。當(dāng)操作線圈通電時(shí)，銜鐵吸合，在觸點(diǎn)彈簧和真空管自閉力的作用下觸點(diǎn)閉合；操作線圈斷電時(shí)，反力彈簧克服真空管自閉力使銜鐵釋放，觸點(diǎn)斷開(kāi)。接觸器分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，觸點(diǎn)間隙中會(huì)形成由金屬蒸氣形成的鉑垢，影響接觸器的使用壽命。6、操作使用：根據(jù)國(guó)標(biāo)GB14048.4-93《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓機(jī)電式接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器》規(guī)定，交流接觸器可按工作時(shí)間分為四類(lèi)工作制：1）八小時(shí)工作制：這是基本的工作制。接觸器的約定發(fā)熱電流參數(shù)就是按此工作制確定的，一般情況下各種系列規(guī)格的接觸器均適用于八小時(shí)工作制。此類(lèi)工作制的接觸器在閉合情況下其主觸頭通過(guò)額定電流時(shí)能達(dá)到熱平衡，但在八小時(shí)后應(yīng)分?jǐn)唷?）不間斷工作制：這類(lèi)工作制就是長(zhǎng)期工作制，就是主觸頭保持閉合承載一穩(wěn)定電流持續(xù)時(shí)間超過(guò)八小時(shí)（數(shù)周甚至數(shù)年）也不分?jǐn)嚯娏鞯墓ぷ髦啤＝佑|器長(zhǎng)期處于工作狀態(tài)不變的情況下容易觸頭氧化和灰塵積累，這些因素會(huì)導(dǎo)致散熱條件劣化，相與相、相對(duì)地絕緣降低，容易發(fā)生爬電現(xiàn)象甚至短路。當(dāng)工況要求接觸器工作于此類(lèi)工作制時(shí)，交流接觸器必須降容使用或特殊設(shè)計(jì)，宜選用灰塵不易聚集、爬電間距較大的型號(hào)。多塵和腐蝕性氣體的環(huán)境應(yīng)特別重視這個(gè)問(wèn)題。3）短時(shí)工作制：處于這類(lèi)工作制下的接觸器主觸頭保持閉合的時(shí)間不足以使接觸器達(dá)到熱平衡，有載時(shí)段被空載時(shí)段隔開(kāi)，而空載時(shí)段足以使接觸器溫度回復(fù)到初態(tài)溫度（即冷卻介質(zhì)溫度）。短時(shí)工作制的接觸器觸頭通電時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)值為3、10、30、60和90min。4）斷續(xù)周期工作制：斷續(xù)周期工作制也就是反復(fù)短時(shí)工作制，是指接觸器閉合和斷開(kāi)的時(shí)間都太短不足以使接觸器達(dá)到熱平衡的工作制。顯然影響此類(lèi)接觸器時(shí)間壽命的主要因素是