常用低壓電器-接觸器

常用低壓電器—接觸器主講人：郝稱(chēng)意內(nèi)容提要接觸器—用途與分類(lèi)接觸器—結(jié)構(gòu)和原理接觸器—電磁機(jī)構(gòu)接觸器—觸點(diǎn)系統(tǒng)接觸器—滅弧裝置內(nèi)容提要接觸器—符號(hào)接觸器—交流接觸器接觸器—直流接觸器接觸器—接觸器的選擇接觸器—接觸器的注意事項(xiàng)接觸器—用途與分類(lèi)接觸器是一種可對(duì)交、直流主電路及大容量控制電路作頻繁通、斷控制的自動(dòng)電磁式開(kāi)關(guān)，它通過(guò)電磁力作用下的吸合和反力彈簧作用下的釋放使觸頭閉合和分?jǐn)?，從而控制電路的通斷。分?lèi)：1、按控制電流性質(zhì)不同，通常分為交流接觸器和直流接觸器兩大類(lèi)。交流接觸器特點(diǎn)：交流線(xiàn)圈、有短路環(huán)、采用雙斷口觸頭直流接觸器特點(diǎn)：直流線(xiàn)圈、滾動(dòng)指型觸頭接觸器—用途與分類(lèi)2、接觸器按操作方式分類(lèi)，有電磁接觸器（MC）、氣動(dòng)接觸器和液壓接觸器。3、接觸器按滅弧介質(zhì)分類(lèi)，有空氣接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器。4、接觸器按照有無(wú)觸頭分類(lèi)，有觸頭接觸器和無(wú)觸頭接觸器。5、接觸器按照主觸頭的極數(shù)分類(lèi)，有單極、雙極、三極、四極和五極接觸器。CJ20系列交流接觸器結(jié)構(gòu)示意接觸器—結(jié)構(gòu)和原理其主要結(jié)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧機(jī)構(gòu)、回位彈簧力裝置、支架與底座等。工作原理：當(dāng)線(xiàn)圈得電后，銜鐵被吸合，帶動(dòng)三對(duì)主觸點(diǎn)閉合，接通電路，輔助觸點(diǎn)也閉合或斷開(kāi)；當(dāng)線(xiàn)圈失電后，銜鐵被釋放，三對(duì)主觸點(diǎn)復(fù)位，電路斷開(kāi)，輔助觸點(diǎn)也斷開(kāi)或閉合。線(xiàn)圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機(jī)動(dòng)作過(guò)程線(xiàn)圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源~380~~接觸器工作原理接觸器—電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)是電磁式電器元件的感受部件，它的作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能，并帶動(dòng)觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)。電磁機(jī)構(gòu)包括電磁線(xiàn)圈和鐵心，鐵心由靜鐵心和動(dòng)鐵心（即銜鐵）組成，鐵心的活動(dòng)部分與受控電路的觸頭系統(tǒng)相連。在線(xiàn)圈中通以勵(lì)磁信號(hào)，鐵心中就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而吸引銜鐵，帶動(dòng)觸頭系統(tǒng)斷開(kāi)或接通受控電路。斷電釋放。電磁機(jī)構(gòu)—常見(jiàn)的磁路結(jié)構(gòu)

a)為沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心，主要應(yīng)用于直流電磁機(jī)構(gòu)。b)為沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心，多用于觸點(diǎn)容量較大的交流電磁機(jī)構(gòu)。c)為雙E形直動(dòng)式鐵心,多用于交流接觸器、繼電器中。

接觸器—電磁機(jī)構(gòu)交流電磁機(jī)構(gòu)的鐵心由硅鋼片疊鉚而成，有磁滯和渦流損耗，由于鐵心和線(xiàn)圈都發(fā)熱，所以在鐵心和線(xiàn)圈之間設(shè)有骨架，鐵心、線(xiàn)圈整體作成矮胖型，利于各自散熱。直流電磁機(jī)構(gòu)的鐵心由整塊鋼材或工程純鐵制成，無(wú)磁滯和渦流損耗，線(xiàn)圈發(fā)熱鐵心不發(fā)熱，所以線(xiàn)圈直接接觸鐵心并通過(guò)鐵心散熱，鐵心、線(xiàn)圈整體作成瘦高型。接觸器—電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性電磁線(xiàn)圈通電后，鐵心吸引銜鐵的力，稱(chēng)為電磁吸力。電磁吸力的計(jì)算公式為式中為空氣隙中的磁通，可近似看作與鐵心的磁通相等，單位是韋伯（Wb）；為空氣隙的有效面積，單位是米2（m2）；為電磁吸力，單位是牛頓（N）。接觸器—電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性直流電磁機(jī)構(gòu)的勵(lì)磁電流是恒定不變的直流，其磁動(dòng)勢(shì)也是恒定不變的。但隨著銜鐵的吸合，空氣隙變小，吸合后空氣隙將消失，磁路的磁阻顯著減小，因而磁通要增大。由F表達(dá)式可知，吸合后的電磁力要比吸合前大得多。交流電磁機(jī)構(gòu)的勵(lì)磁電流是交變的，它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是交變的，因此電磁力的大小也是交變的。設(shè)空氣隙處的磁通為將其代入F表達(dá)式中，可得交流電磁機(jī)構(gòu)的電磁吸力為式中為電磁吸力的最大值。交流電磁機(jī)構(gòu)的電磁吸力是脈動(dòng)的，電磁吸力的瞬時(shí)值曲線(xiàn)如左圖，其平均值為接觸器—電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性接觸器—電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性右圖為吸力與空氣隙的關(guān)系曲線(xiàn)。在交流鐵心線(xiàn)圈、變壓器及交流電動(dòng)機(jī)中，有一個(gè)共同的外加電壓公式：由該式可知接觸器—電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性因此，外加電壓一定的條件下，交流磁路中主磁通的最大值基本不變。因此，交流電磁鐵在吸合銜鐵的過(guò)程中，電磁吸力的平均值隨空氣隙的變化較小。又由于主磁通等于磁動(dòng)勢(shì)與磁阻之比，而吸合過(guò)程中磁路的磁阻顯著減小，可知隨著空氣隙的減小，磁動(dòng)勢(shì)必然減小，所以交流電磁機(jī)構(gòu)吸合后的勵(lì)磁電流要比吸合前顯著減小。也就是說(shuō)，交流電磁鐵吸合前的勵(lì)磁電流要比吸合后的勵(lì)磁電流大得多。因此，交流電磁鐵在工作時(shí)銜鐵和鐵心之間吸合要好，否則，線(xiàn)圈中會(huì)因長(zhǎng)期通過(guò)較大的電流而過(guò)熱燒毀。其中曲線(xiàn)3為彈簧的反力特性曲線(xiàn)。無(wú)論交流或直流電磁機(jī)構(gòu)，當(dāng)吸力>反力時(shí)，電磁機(jī)構(gòu)吸合，否則釋放。接觸器—電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的作用由于交流電磁鐵的磁通是交變的，線(xiàn)圈磁場(chǎng)對(duì)銜鐵的吸引力也是交變的。當(dāng)交流電流過(guò)零時(shí)，線(xiàn)圈磁通為零，對(duì)銜鐵的吸引力也為零，銜鐵在復(fù)位彈簧作用下將產(chǎn)生釋放趨勢(shì)，這就使動(dòng)、靜鐵心之間的吸引力隨著交流電的變化而變化，從而產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，加速動(dòng)、靜鐵心接觸面積的磨損，引起結(jié)合不良，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使觸點(diǎn)燒蝕。為了消除這一弊端，在鐵心柱面的一部分，嵌入一只銅環(huán)，名為短路環(huán)。利用該短路環(huán)的感生電流建立的磁場(chǎng)（比原磁場(chǎng)滯后）與原磁場(chǎng)共同作用，克服磁場(chǎng)過(guò)零點(diǎn)，才能保持足夠的電磁吸力，使電磁機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定。接觸器—電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的作用示意圖接觸器—電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的作用接觸器—觸點(diǎn)系統(tǒng)觸點(diǎn)系統(tǒng)作用——通過(guò)觸頭的開(kāi)合控制電路通、斷。觸點(diǎn)有點(diǎn)接觸、面接觸、線(xiàn)接觸三種，接觸面越大則通電電流越大。觸點(diǎn)材料有銅和銀，銀質(zhì)觸頭更好。對(duì)于電流容量較小的電器，如機(jī)床電氣控制線(xiàn)路所應(yīng)用的接觸器、繼電器等，常采用銀質(zhì)材料作觸點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是銀的氧化膜電阻率與純銀相近，與其他材質(zhì)（比如銅）相比，可以避免因長(zhǎng)時(shí)間工作，觸頭表面氧化膜電阻率增加而造成觸頭接觸電阻增大。接觸器—觸點(diǎn)系統(tǒng)分類(lèi)按功能可分為：主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)用于接通和分?jǐn)嘀麟娐罚惠o助觸點(diǎn)用于接通和分?jǐn)喽坞娐?，還能起互鎖和聯(lián)鎖作用。

按形狀可分為：橋式觸點(diǎn)和指形觸點(diǎn)。橋式觸點(diǎn)又分為點(diǎn)接觸橋式觸點(diǎn)和面接觸橋式觸點(diǎn)。按位置可分為：靜觸點(diǎn)和動(dòng)觸點(diǎn)。靜觸點(diǎn)固定不動(dòng)，動(dòng)觸點(diǎn)能由聯(lián)桿帶著移動(dòng)。按其初始位置可分為：常閉觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)。常閉觸點(diǎn)（又稱(chēng)動(dòng)斷觸點(diǎn)）——常態(tài)時(shí)動(dòng)、靜觸點(diǎn)是相互閉合的。常開(kāi)觸點(diǎn)（又稱(chēng)動(dòng)合觸點(diǎn)）——常態(tài)時(shí)動(dòng)、靜觸點(diǎn)是分開(kāi)的。接觸器—觸點(diǎn)系統(tǒng)注意事項(xiàng)觸點(diǎn)系統(tǒng)的要求：1、接通時(shí)，導(dǎo)電性能良好，不跳（不振動(dòng)），噪音小，不過(guò)熱；2、斷開(kāi)時(shí)能可靠地消除規(guī)定容量下的電弧。為了消除觸頭在接觸時(shí)的振動(dòng)，減小接觸電阻，在觸頭上裝有接觸彈簧，該彈簧在觸頭剛閉合時(shí)產(chǎn)生較小的壓力，閉合后壓力增大。接觸器—電弧的產(chǎn)生電弧的產(chǎn)生：各種有觸點(diǎn)電器都是通過(guò)觸點(diǎn)的開(kāi)、閉來(lái)通、斷電路的。觸點(diǎn)接通電路時(shí)，存在接觸電阻，引起觸點(diǎn)升溫；觸點(diǎn)分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，由于熱電子發(fā)射和強(qiáng)電場(chǎng)的作用使氣體游離，從而在分?jǐn)嗨查g產(chǎn)生電弧。電弧的產(chǎn)生條件：當(dāng)被分?jǐn)嚯娐返碾娏鞒^(guò)80～100mA，分?jǐn)嗪蠹釉谟|頭間隙兩端的電壓超過(guò)12～20V（根據(jù)觸頭材質(zhì)的不同取值）時(shí)，在觸頭間隙中會(huì)產(chǎn)生電弧。接觸器—電弧的產(chǎn)生電弧特點(diǎn)：外部有白熾弧光，內(nèi)部有很高的溫度和密度很大的電流。電弧的實(shí)質(zhì)：電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，即觸頭間氣體在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子，正、負(fù)離子呈游離狀態(tài)，使氣體由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)，并伴有高溫、強(qiáng)光。電弧的危害：使電路仍然保持導(dǎo)通狀態(tài)，延遲了電路的開(kāi)斷。會(huì)燒損觸點(diǎn)，縮短電器的使用壽命。接觸器—滅弧措施滅弧措施主要有以下幾種：(1)拉長(zhǎng)電弧：依靠觸點(diǎn)的分開(kāi)，機(jī)械地拉長(zhǎng)電弧，如圖（a）、（b）所示。(2)磁吹滅?。豪脤?dǎo)電回路或特制線(xiàn)圈的電流在弧區(qū)產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電弧受力迅速移動(dòng)并拉長(zhǎng)電?。ù糯禍缁。?，如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示。(3)分隔電?。簩㈦娀》指舫稍S多串聯(lián)的短弧，如圖（c）、（f）所示。(4)冷卻電?。阂揽看艌?chǎng)作用，將電弧驅(qū)入用耐弧材料制成的狹縫中，以加快電弧的冷卻，如圖（e）、（g）所示。(5)氣體吹弧：在封閉的滅弧室中，利用電弧自身能量分解固體材料產(chǎn)生氣體，提高滅弧室中的壓力，或利用產(chǎn)生的氣體進(jìn)行吹弧。接觸器—滅弧措施滅弧措施接觸器—滅弧裝置（方法）滅弧柵滅弧磁吹式滅弧裝置滅弧罩滅弧多斷點(diǎn)滅弧接觸器—符號(hào)屬于同一器件的線(xiàn)圈和觸點(diǎn)用相同的文字表示KM常閉輔助觸點(diǎn)線(xiàn)圈KM主觸點(diǎn)KM常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM接觸器—交流接觸器交流電磁鐵的鐵心端面上嵌有短路環(huán)，用以消除電磁系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲。交流接觸器采用的滅弧為柵片滅弧裝置。交流接觸器線(xiàn)圈在其額定電壓的85%～105%時(shí)，能可靠地工作。電壓過(guò)高，則磁路趨于飽和，線(xiàn)圈電流將顯著增大，線(xiàn)圈有被燒壞的危險(xiǎn)；電壓過(guò)低，則吸不牢銜鐵，觸頭跳動(dòng)，不但影響電路正常工作，而且線(xiàn)圈電流會(huì)達(dá)到額定電流的十幾倍，使線(xiàn)圈過(guò)熱而燒壞。因此，電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)造成線(xiàn)圈發(fā)熱而燒毀。接觸器—交流接觸器目前,我國(guó)常用的交流接觸器主要有CJ20、CJX1、CJX2、CJ12和CJ10等系列。引進(jìn)產(chǎn)品中應(yīng)用較多的有施耐德公司的LC1D/LP1D系列等，該系列產(chǎn)品采用模塊化生產(chǎn)，產(chǎn)品本體上可以附加輔助觸頭、通電/斷電延時(shí)觸頭和機(jī)械閉鎖等模塊，也可以很方便地組合成可逆接觸器、星-三角啟動(dòng)器。另外，常用的交流接觸器還有德國(guó)BBC公司的B系列，SIEMENS公司的3TB系列等。新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，技術(shù)性能顯著提高，多采用積木式結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺釘和快速卡裝在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上的方式加以安裝。接觸器—常用交流接觸器接觸器—交流接觸器型號(hào)說(shuō)明CJ20系列交流接觸器：用于交流50Hz，額定電壓至660V(個(gè)別等級(jí)至1140V)，電流至630A的電力線(xiàn)路中供遠(yuǎn)距離頻繁接通和分?jǐn)嚯娐芬约翱刂平涣?/p>