接觸器

接觸器

自動控制系統中的重要元件
接觸器,用于遠距離、頻繁地接通和分斷交、直流主電路和大容量控制電路的電器。其主要的控制對象為電動機,也可用作控制電熱設備、電照明、電焊機和電容器組等電力負載。接觸器分為交流接觸器(電壓AC)和直流接觸器(電壓DC),它應用于電力、配電與用電。在電工學上,因為可快速切斷交流與直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制(達800A)電路的裝置,所以經常運用于電動機做為控制對象,也可用作控制工廠設備、電熱器、工作母機和各樣電力機組等電力負載,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作用。接觸器控制容量大,适用于頻繁操作和遠距離控制,是自動控制系統中的重要元件之一。[1]
    中文名:接觸器 外文名: 用途: 英文名:Contactor 所屬學科:物理 所屬領域:領域電學 技術參數:國标 材 料:銀觸點

作用

在電工學上,因為可快速切斷交流與直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制(某些型别可達800安培)電路的裝置,所以經常運用于電動機做為控制對象﹐也可用作控制工廠設備﹑電熱器﹑工作母機和各樣電力機組等電力負載,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作用。接觸器控制容量大,适用于頻繁操作和遠距離控制。是自動控制系統中的重要元件之一。在工業電氣中,接觸器的型号很多,電流在5A-1000A的不等,其用處相當廣泛。

工作原理

接觸器的工作原理是:當接觸器線圈通電後,線圈電流會産生磁場,産生的磁場使靜鐵心産生電磁吸力吸引動鐵心,并帶動交流接觸器點動作,常閉觸點斷開,常開觸點閉合,兩者是聯動的。當線圈斷電時,電磁吸力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放,使觸點複原,常開觸點斷開,常閉觸點閉合。直流接觸器的工作原理跟溫度開關的原理有點相似。

主要結構

交流接觸器利用主接點來開閉電路,用輔助接點來導通控制回路。主接點一般是常開接點,而輔助接點常有兩對常開接點和常閉接點,小型的接觸器也經常作為中間繼電器配合主電路使用。交流接觸器的接點,由銀鎢合金制成,具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。交流接觸器動作的動力源于交流通過帶鐵芯線圈産生的磁場,電磁鐵芯由兩個「山」字形的幼矽鋼片疊成,其中一個固定鐵芯,套有線圈,工作電壓可多種選擇。為了使磁力穩定,鐵芯的吸合面加上短路環。交流接觸器在失電後,依靠彈簧複位。另一半是活動鐵芯,構造和固定鐵芯一樣,用以帶動主接點和輔助接點的閉合斷開。20安培以上的接觸器加有滅弧罩,利用電路斷開時産生的電磁力,快速拉斷電弧,保護接點。

接觸器具可高頻率操作,做為電源開啟與切斷控制時﹐最高操作頻率可達每小時1200次。接觸器的使用壽命很高,機械壽命通常為數百萬次至一千萬次,電壽命一般則為數十萬次至數百萬次。技術發展交流接觸器制作為一個整體,外形和性能也在不斷提高,但是功能始終不變。無論技術的發展到什麼程度,普通的交流接觸器還是有其重要的地位。空氣式電磁接觸器(英文:Magnetic Contactor):主要由接點系統、電磁操動系統、支架、輔助接點和外殼(或底架)組成。

因為交流電磁接觸器的線圈一般采用交流電源供電,在接觸器激磁之後,通常會有一聲高分貝的“咯”的噪音,這也是電磁式接觸器的特色。80年代後,各國研究交流接觸器電磁鐵的無聲和節電,基本的可行方案之一是将交流電源用變壓器降壓後,再經内部整流器轉變成直流電源後供電,但此複雜控制方式并不多見。真空接觸器:真空接觸器是接點系統采用真空消磁室的接觸器。半導體接觸器:半導體接觸器是一種通過改變電路回路的導通狀态和斷路狀态而完成電流操作的接觸器。永磁接觸器:永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、異性相吸的原理,用永磁驅動機構取代傳統的電磁鐵驅動機構而形成的一種微功耗接觸器。

主要分類

按主觸點連接回路的形式分為:直流接觸器、交流接觸器。按操作機構分為:電磁式接觸器、永磁式接觸器。永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、用永磁驅動機構取代傳統的電磁鐵驅動機構而形成的一種微功耗接觸器國内成熟的産品型号:CJ20J、NSFC1、NSFC2、NSFC3、NSFC4、NSFC5、NSFC12、NSFC19、CJ40J、NSFMR。

與斷路器的區别

斷路器主要做保護作用。它的保護目前比較常用的是三段保護,既過載保護、短路短延時、短路長延時。還有一些欠壓、過壓等保護功能。具體視品牌、型号而定。它的分合閘可以手動也可電動。安裝方式有固定式、抽屜式等三種方式。根據電流的大小和工作電壓的等級可以分為低壓塑殼斷路器、低壓框架斷路器和高壓真空斷路器。根據脫扣曲線的不同可以分為不同的使用場合。和保險絲還是有很大區别的。

接觸器主要做工業控制用,一般負載以電機居多,當然會有一些加熱器、做雙電源切換等場合使用。在接觸器的通斷是通過控制線圈電壓來實現的。根據滅弧的不同結構可以分為真空接觸器和普通接觸器。根據不同的控制電壓可以分為直流接觸器和交流接觸器。它的主要附件為輔助觸點。而且本身不具備短路保護和過載保護能力,因此必須與熔斷器、熱繼電器配合使用。

時間繼電器的特點

空氣阻尼式時間繼電器又稱為氣囊式時間繼電器,它是根據空氣壓縮産生的阻力來進行延時的,其結構簡單,價格便宜,延時範圍大(0.4~180s),但延時精确度低。電磁式時間繼電器延時時間短(0.3~1.6s),但它結構比較簡單,通常用在斷電延時場合和直流電路中。電動式時間繼電器的原理與鐘表類似,它是由内部電動機帶動減速齒輪轉動而獲得延時的。這種繼電器延時精度高,延時範圍寬(0.4~72h),但結構比較複雜,價格很貴。

晶體管式時間繼電器又稱為電子式時間繼電器,它是利用延時電路來進行延時的。這種繼電器精度高,體積小。時間繼電器可分為通電延時型和斷電延時型兩種類型。以空氣阻尼式時間繼電器為例來說明時間繼電器的工作原理空氣阻尼型時間繼電器的延時範圍大(有0.4-60S和0.4-180S兩種),它結構簡單,但準确度較低。

當線圈通電時,銜鐵及托闆被鐵心吸引而瞬時下移,使瞬時動作觸點接通或斷開。但是活塞杆和杠杆不能同時跟着銜鐵一起下落,因為活塞杆的上端連着氣室中的橡皮膜,當活塞杆在釋放彈簧的作用下開始向下運動時,橡皮膜随之向下凹,上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而緩慢下降。經過一定時間,活塞杆下降到一定位置,便通過杠杆推動延時觸點動作,使動斷觸點斷開,動合觸點閉合。從線圈通電到延時觸點完成動作,這段時間就是繼電器的延時時間。延時時間的長短可以用螺釘調節空氣室進氣孔的大小來改變。

與繼電器的區别

作用不一樣:繼電器的首要作用是信号檢測、傳遞、轉換或處置用的,它通斷的電路電流一般較小,一般用在控制電路裡,控制弱信号。接觸器首要作用是用來接通或斷開主電路的。主電路是指一個電路工作與否是由該電路是不是接通為标志。主電路概念與控制電路相對應。一般主電路通過的電流比控制電路大。容量大的接觸器一般都帶有滅弧罩。繼電器的觸頭容量一般不會逾越5A,小型繼電器的觸頭容量一般隻需1A或2A,而接觸器的觸頭容量最小的也有9A;接觸器的觸頭一般有三對主觸頭(主觸頭都是常開觸頭)另外還有幾對輔佐觸頭。

而繼電器的觸頭一般不分主輔;繼電器的觸頭有時是成對設置的,即常開觸頭和常閉觸頭組合在一起,而接觸器不成對設置;繼電器關于特定的需要,會與其它設備組合規劃成時間繼電器、計數器,壓力繼電器等等,有附加功用,而接觸器一般沒有。觸頭開閉:另外接觸器用來接通或斷開功率較大的負載,用在(功率)主電路中,主觸頭可以帶有連鎖接點以表明主觸頭的開閉情況。接觸器和繼電器的區别,繼電器一般用在電器控制電路中,用來擴展微型或小型繼電器的觸點容量,以驅動較大的負載。如可以用繼電器的觸點去接通或斷開接觸器的線圈。一般繼電器都有較多的開閉觸點,當然繼電器通過恰當的接法還可以完結某些格外功用,如邏輯運算等。

常見故障及處理

接觸器的觸頭接觸不牢靠的原因及處理方法,觸頭接觸不牢靠會使動靜觸頭間接觸電阻增大,導緻接觸面溫度過高,使面接觸變成點接觸,甚至出現不導通現象。造成此故障的原因有:觸頭上有油污、花毛、異物;長期使用,觸頭表面氧化;電弧燒蝕造成缺陷、毛刺或形成金屬屑顆粒等;運動部分有卡阻現象。

處理方法有:對于觸頭上的油污、花毛或異物,可以用棉布蘸酒精或汽油擦洗即可。如果是銀或銀基合金觸頭,其接觸表面生成氧化層或在電弧作用下形成輕微燒傷及發黑時,一般不影響工作,可用酒精和汽油或四氯化碳溶液擦洗。即使觸頭表面被燒得凸凹不平,也隻能用細锉清除四周濺珠或毛刺,切勿锉修過多,以免影響觸頭壽命。

對于銅質觸頭,若燒傷程度較輕,隻需用細锉把凸凹不平處修理平整即可,但不允許用細砂布打磨,以免石英砂粒留在觸頭間,而不能保持良好的接觸;若燒傷嚴重,接觸面低落,則必須更換新觸頭。運動部分有卡阻現象,可拆開檢修。

保養檢修

經常或定期檢查接觸器的運行情況,進行必要的維修是保證其運行可靠延長其壽命的重要措施。檢查、維修時應先斷開電源,按下列步驟進行。外觀檢查清除灰塵,可用棉布沾少量汽油擦去油污,然後用布擦幹;擰緊所有壓接導線的螺絲,防止松動脫落、引起連接部分發熱。

滅弧罩檢修

取下滅弧罩,用毛刷清除罩内脫落物或金屬顆粒。如發現滅弧罩有裂損,應及時予以更換。對于栅片滅弧罩,應注意栅片是否完整或燒損變形、嚴重松脫、位置變化等,若不易修複則應更換。

觸點系統檢查

檢查動靜觸點是否對準,三相是否同時閉合,并調節觸點彈簧使三相一緻。搖測相間絕緣電阻值。使用500V搖表,其相間阻值不應低于10兆歐。觸點磨損厚度超過1mm,或嚴重燒損、開焊脫落時應更換新件。輕微燒損或接觸面發毛、變黑不影響使用,可不予處理。若影響接觸,可用小锉磨平打光。經維修或更換觸點後應注意觸點開距,超行程。觸點超行程會影響觸點的終壓力。檢查輔助觸點動作是否靈活,靜觸點是否有松動或脫落現象,觸點開距和行程要符合要求,可用萬用表測量接觸的電阻,發現接觸不良且不易修複時,要更換新觸點。

鐵芯的檢修

用棉紗沾汽油擦拭端面,除去油污或灰塵等;檢查各緩沖件是否齊全,位置是否正确;鉚釘有無斷裂,導緻鐵芯端面松散的情況;短路環有無脫落或斷裂,特别要注意隐裂。如有斷裂或造成嚴重噪聲,應更換短路環或鐵芯;檢查電磁鐵吸合是否良好,有無錯位現象。

電磁線圈的檢修

交流接觸器的吸引線圈在電源電壓為線圈額定電壓的85%-105%時,應能可靠工作。檢查電磁線圈有無過熱,線圈過熱反映在外表層老化、變色,線圈過熱一般是由于匝間短路造成的,此時可測其阻值和同類線圈比較,不能修複則應更換。引線和擦接件有無開焊或将斷開的情況。線圈骨架有無裂紋、磨損或固定不正常的情況。如發現應及早固定或更換。

工作條件

周圍空氣溫度:周圍空氣溫度上限+40℃;周圍空氣溫度下限-5℃;周圍空氣溫度24h的平均值不超過+35℃。海拔:安裝地點的海拔不超過2000m。大氣條件:大氣相對濕度在周圍空氣溫度為+40℃時不超過50%;在較低溫度下可以有較高的相對濕度;最濕月的月平均最大相對濕度為90%,同時該月的月平均最低溫度+25℃,并考慮到因溫度變化發生在産品表面上的凝露。污染等級:污染等級為3級。

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