電機(jī)及電氣控制技術(shù)教案：第6講

****學(xué)院?jiǎn)卧虒W(xué)設(shè)計(jì)****學(xué)年第**學(xué)期課程名稱：電機(jī)與電氣控制技術(shù)授課班級(jí)：****任課教師：所在系部及教研室：研室

第6講標(biāo)題：電磁式接觸器（2學(xué)時(shí)）授課班級(jí)上課時(shí)間上課地點(diǎn)多媒體教室教學(xué)目的掌握接觸器的作用和分類方法，交、直流接觸器的區(qū)別。熟悉接觸器的結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)參數(shù)，掌握常用的型號(hào)，選用原則和維護(hù)事項(xiàng)、故障處理方法。教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能正確選擇接觸器的類型（交流和直流）；能正確選擇接觸器的型號(hào)；能正確完成接觸器在線路中的接線；正確對(duì)接觸器進(jìn)行維護(hù)和檢修。掌握接觸器的作用；了解接觸器的類型；了解接觸器的結(jié)構(gòu)；理解接觸器的主要參數(shù)；掌握接觸器的選用原則；理解接觸器產(chǎn)生各種故障的原因；掌握接觸器的圖形和文字符號(hào)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法重點(diǎn)：接觸器的分類方法。接觸器的選用原則和維護(hù)事項(xiàng)、故障處理方法。難點(diǎn)：接觸器的選用原則和維護(hù)事項(xiàng)、故障處理方法。解決方法：對(duì)于選用原則從理論上進(jìn)行分析，講清不按原則選用時(shí)的后果。對(duì)于維護(hù)事項(xiàng)、故障處理方法通過對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，引出接觸器的選用原則和維護(hù)事項(xiàng)和故障處理方法。參考資料【步驟一】說(shuō)明主要教學(xué)內(nèi)容、目的（時(shí)間：3分鐘）掌握接觸器的作用和分類方法，交、直流接觸器的區(qū)別。熟悉接觸器的結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)參數(shù)，掌握常用的型號(hào)，選用原則和維護(hù)事項(xiàng)、故障處理方法?！静襟E二】新知識(shí)講解（時(shí)間：77分鐘）電磁式接觸器是一種自動(dòng)的電磁式開關(guān)。適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通或斷開交直流主電路。主要用于控制電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器組等。它具有欠電壓釋放保護(hù)功能。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。接觸器按主觸頭通過的電流種類不同，可分為交流接觸器和直流接觸器兩類。一、交流接觸器1.交流接觸器的結(jié)構(gòu)以實(shí)物為例，交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件四部分組成。（1）電磁機(jī)構(gòu)其作用是利用電磁線圈的通電或斷電，使銜鐵和鐵心吸合或釋放，從而帶動(dòng)動(dòng)觸頭與靜觸頭閉合或分?jǐn)?，?lái)實(shí)現(xiàn)接通或斷開電路。（2）觸頭系統(tǒng)按通斷能力劃分，交流接觸器的觸頭分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于通斷電流較大的主電路，一般由三對(duì)常開觸頭組成；輔助觸頭用以通斷電流較小的控制電路，通常由兩對(duì)常開和兩對(duì)常閉觸頭組成，起電氣聯(lián)鎖或控制作用。常開觸頭和常閉觸頭是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈通電時(shí)，常閉觸頭先斷開，常開觸頭后閉合；而線圈斷電時(shí)，常開觸頭先恢復(fù)斷開，常閉觸頭后恢復(fù)閉合。常開觸頭又稱動(dòng)合觸頭，常閉觸頭又稱動(dòng)斷觸頭。（3）滅弧裝置交流接觸器中常用的滅弧裝置因電流等級(jí)而異，容量較小的接觸器常采用雙斷口橋形觸頭以利于滅弧，并在觸頭上方安裝陶土滅弧罩。容量較大的接觸器常采用縱縫滅弧罩和柵片滅弧裝置。（4）輔助部件交流接觸器的輔助部件包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、底座及接線柱等。反作用彈簧安裝在動(dòng)鐵心和線圈之間，其作用是線圈斷電后，推動(dòng)銜鐵釋放，使各觸頭恢復(fù)原狀態(tài)。緩沖彈簧安裝在靜鐵心與線圈之間，其作用是緩沖銜鐵在吸合時(shí)對(duì)靜鐵心和外殼的沖擊力，保護(hù)外殼和底座。觸頭壓力彈簧安裝在動(dòng)觸頭上面，其作用是增加動(dòng)、靜觸頭間的壓力，從而增大接觸面積，以減小接觸電阻，防止觸頭過熱而灼傷。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是在銜鐵或反作用彈簧的作用下，帶動(dòng)動(dòng)觸頭實(shí)現(xiàn)與靜觸頭的接通和分?jǐn)唷?.交流接觸器的工作原理當(dāng)給接觸器的線圈兩端加上一個(gè)交流電壓后，線圈中的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生足夠大的吸力，克服反作用彈簧的反作用力，將銜鐵吸合。通過中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)常閉（輔助）觸頭先斷開，三對(duì)主觸頭和常開（輔助）觸頭后閉合。當(dāng)加在接觸器線圈兩端的電壓為零或較低時(shí)，由于電磁吸力消失或過小，不足以克服反作用彈簧的反作用力，銜鐵即會(huì)在反作用力下復(fù)位，帶動(dòng)常開觸頭（主、輔）先恢復(fù)斷開，輔助常閉觸頭后恢復(fù)閉合。二、直流接觸器直流接觸器適用于遠(yuǎn)距離頻繁的接通和分?jǐn)嘀绷麟娐芬约翱刂浦绷麟妱?dòng)機(jī)。其結(jié)構(gòu)和工作原理與交流接觸器基本相同，常用的有CZ0系列和CZ18系列。直流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置三部分組成。1.電磁系統(tǒng)直流接觸器常用繞棱角轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式電磁機(jī)構(gòu)。由于其鐵心不會(huì)因產(chǎn)生渦流和磁滯損耗而發(fā)熱，因此可用整塊的鑄鐵或鑄鋼制成，端面也不需安裝短路環(huán)。為保證銜鐵能可靠地釋放，磁路中墊有非磁性墊片，以減少剩磁的影響2.觸頭系統(tǒng)直流接觸器的觸頭也有主、輔之分。由于主觸頭接通和斷開的電流比較大，多采用滾動(dòng)接觸的指形觸頭，以延長(zhǎng)觸頭的使用壽命。輔助觸頭的通斷電流較小，多采用雙斷點(diǎn)橋式觸頭，并可有若干對(duì)。為了減小運(yùn)行時(shí)的線圈功耗及延長(zhǎng)吸引線圈的使用壽命，容量較大的直流接觸器線圈經(jīng)常采用串聯(lián)雙繞組，其接線如圖3-17所示。在電路剛接通瞬間，保持線圈被常閉觸頭短路，可使起動(dòng)線圈獲得較大的電流和吸力。當(dāng)接觸器動(dòng)作后，起動(dòng)線圈和保持線圈串聯(lián)通電，由于電壓不變，所以電流較小，但仍可保持銜鐵被吸合，從而達(dá)到省電的目的。3.滅弧裝置直流接觸器的主觸頭在分?jǐn)噍^大直流電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，所以必須設(shè)置滅弧裝置以迅速熄滅電弧。交流接觸器觸頭間產(chǎn)生的電弧在自然過零時(shí)能自動(dòng)熄滅，而直流電弧因?yàn)椴淮嬖谧匀贿^零點(diǎn)，所以只能靠拉長(zhǎng)電弧和冷卻電弧來(lái)熄滅電弧。在同樣的電氣參數(shù)下，熄滅直流電弧要比熄滅交流電弧困難的多，故直流滅弧裝置一般比交流滅弧裝置復(fù)雜，這也是為什么對(duì)直流接觸器觸頭的要求比交流接觸器要高，接觸器按觸頭通斷電流的種類進(jìn)行分類（而不是按線圈通過電流的種類），且交、直流接觸器不能相互替代的原因。三、接觸器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)接觸器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)有：接觸器額定電壓和額定電流、接觸器線圈額定電壓、主觸頭接通與分?jǐn)嗄芰?、接觸器機(jī)械壽命與電氣壽命、接觸器額定操作頻率、接觸器線圈的動(dòng)作值等。1.額定電壓接觸器的額定電壓指的是主觸頭的額定電壓。交流接觸器主要有220V、380V（500V）和660V，直流接觸器主要有110V、220V和440V。2.額定電流接觸器的額定電流指的是主觸頭的額定工作電流。它是在額定電壓、使用類別和操作頻率一定的條件下規(guī)定的，目前常用的電流等級(jí)為10~800A。3.電氣壽命和機(jī)械壽命電氣壽命指接觸器帶額定負(fù)荷的情況下能夠動(dòng)作的次數(shù)，機(jī)械壽命指接觸器不帶負(fù)荷的情況下能夠動(dòng)作的次數(shù)。4.操作頻率操作頻率指接觸器每小時(shí)的操作次數(shù),一般為300、600、1200次/h幾種。5.線圈的額定電壓交流有36V、110V（127V）、220V、380V；直流有24V、48V、110V、220V、440V。其中交流127V屬于淘汰等級(jí)。6.動(dòng)作值指接觸器的吸合電壓和釋放電壓。線圈電壓達(dá)到其額定電壓的85%或以上時(shí)，銜鐵應(yīng)可靠地吸合；低于其額定電壓的70%或突然消失時(shí)，銜鐵要可靠地釋放。四、接觸器主要產(chǎn)品介紹1.常用的交流接觸器常用的交流接觸器有CJ12、CJ19、CJ20、CJ40、CJX1、CJX2、3TB、3TD、LC1-D等系列。CH10X系列是消弧接觸器，屬新產(chǎn)品。2.常用的直流接觸器常用的直流接觸器有CE0、CE17、CE18、CE21等多個(gè)系列。其中CE0系列產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、易于維修保養(yǎng)，其零部件的通用性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用。3.B系列交流接觸器B系列交流接觸器是更新?lián)Q代產(chǎn)品。它是引進(jìn)德國(guó)BBC公司生產(chǎn)線和生產(chǎn)技術(shù)而生產(chǎn)的交流接觸器，采用了合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有“正裝式”和“倒裝式”兩種結(jié)構(gòu)布置形式?！罢b式”結(jié)構(gòu)觸頭系統(tǒng)在前面，電磁系統(tǒng)在后面。而“倒裝式”結(jié)構(gòu)是指觸頭系統(tǒng)在后面，電磁系統(tǒng)在前面，這種布置由于磁系統(tǒng)在前面，具備了更換線圈方便、接線方便(接線距離縮短)等優(yōu)點(diǎn)；另外，便于安裝多種附件，如輔助觸頭、TP型氣囊式延時(shí)繼電器。4.真空接觸器常用的交流真空接觸器有CJK系列產(chǎn)品，它具備體積小，通斷能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，主要適用于交流50HZ、額定電壓達(dá)600V或1140V，額定電流為600A的電力電路中。5.固體接觸器固體接觸器又叫半導(dǎo)體接觸器，它是由晶閘管和交流接觸器組合而成的混合式交流接觸器。目前生產(chǎn)的CJW1-200A/N型是由五臺(tái)晶閘管交流接觸器組裝而成的。固體接觸器屬新產(chǎn)品，在生產(chǎn)中的應(yīng)用才剛開始,必將隨著電子技術(shù)的發(fā)展得到逐步推廣。五、接觸器的選用原則在選用接觸器時(shí)，應(yīng)遵循下面的原則進(jìn)行：1.接觸器類型的選擇交流負(fù)載選用交流接觸器，直流負(fù)載選用直流接觸器。2.主觸頭的額定電壓的確定主觸頭的額定電壓應(yīng)大于或等于主電路的工作電壓。3.主觸頭額定電流的確定當(dāng)接觸器控制電阻性負(fù)載時(shí)，主觸頭額定電流應(yīng)不小于被控負(fù)載的額定電流；當(dāng)接觸器控制不頻繁起動(dòng)、制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)時(shí)，主觸頭額定電流應(yīng)大于或稍大于電動(dòng)機(jī)的額定電流；當(dāng)接觸器控制頻繁起動(dòng)、制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大接觸器主觸頭的額定電流（可按二倍的額定電流進(jìn)行選擇）。4.吸引線圈的額定電壓和頻率的確定吸引線圈的額定電壓和頻率要與所在控制電路的電壓和頻率保持一致。5.觸頭數(shù)量的確定根據(jù)在電路中使用接觸器觸頭數(shù)量和種類的實(shí)際情況來(lái)確定接觸器的觸頭數(shù)量和種類。當(dāng)觸頭數(shù)量和種類不能滿足要求時(shí)，要想法解決。六、接觸器的維護(hù)接觸器在運(yùn)行過程中要進(jìn)行定期的維護(hù)，做到：1.定期檢查接觸器的零件，要求可動(dòng)部分靈活，緊固件無(wú)松動(dòng)。對(duì)損壞的零部件應(yīng)及時(shí)修理或更換。2.保持觸頭表面的清潔，不允許粘有油污。3.接觸器不允許在去掉滅弧罩的情況下使用。4.若接觸器一旦不能修復(fù)，應(yīng)及時(shí)更換。七、接觸器的常見故障及處理方法接觸器在長(zhǎng)期使用過程中，由于自然磨損或使用維護(hù)不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生故障而影響其正常