1接觸器的分類(lèi)

總分類(lèi)

按觸頭的驅(qū)動(dòng)方式分為電磁接觸器、氣動(dòng)接觸器、液壓接觸器等。

按電真空技術(shù)和電子器件的發(fā)展,有真空接觸器和電子式接觸器。

接觸器按工作電壓種類(lèi)可分為交流接觸器和直流接觸器。

交流接觸器的分類(lèi)

按主觸頭控制電路的種類(lèi)分交流和直流;

按主觸頭極數(shù)分單極、二極、三極、四極、五極;

按滅弧介質(zhì)分空氣式和真空式;

按勵(lì)磁線(xiàn)圈斷電時(shí)的主觸頭位置分常開(kāi)、常閉和兼有常開(kāi)及常閉;

按結(jié)構(gòu)形式分直動(dòng)式、轉(zhuǎn)動(dòng)式和杠桿傳動(dòng)式:

按勵(lì)磁線(xiàn)圈電壓種類(lèi)分直流和交流;

按有無(wú)觸頭分有觸點(diǎn)式和無(wú)觸點(diǎn)式。

2主要技術(shù)參數(shù)

⑴額定工作電壓Un

它是規(guī)定條件下能保證電器正常工作的電壓,它與產(chǎn)品的通斷能力關(guān)系很大。通常,大工作電壓即額定絕緣電壓,并據(jù)此確定電器的電氣間隙和爬電距離。一臺(tái)接觸器常規(guī)定數(shù)個(gè)額定工作電壓,同時(shí)列出相應(yīng)的額定工作電流（或控制功率）。當(dāng)額定工作電壓為380V時(shí),額定工作電流可近似地認(rèn)為等于額定控制功率（KW）的二倍。

根據(jù)我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn),額定電壓應(yīng)在下述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)系中選取:

直流:12、24、36、48、60、72、110、125、220、250、440V;

交流:24、36、42、48、127、220、380、660、1140V。

⑵額定工作電流In

它是由電器的工作條件,如工作電壓、操作頻率、使用類(lèi)別、外殼防護(hù)形式、觸頭壽命等所決定的電流值,它一般為6.3～3150A。

⑶使用類(lèi)別與通斷條件

機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB2455-85《低壓接觸器》,對(duì)低壓接觸器的使用類(lèi)別及通斷能力有一定的要求。

⑷壽命

接觸器的壽命包括機(jī)械壽命和電壽命。接觸器的機(jī)械壽命以其在需要維修或更換機(jī)械零件前所能承受的無(wú)載操作循環(huán)次數(shù)來(lái)表示。推薦的機(jī)械壽命操作次數(shù)為:0.001、0.003、0.01、0.03、0.1、0.3、0.6、1、3、10百萬(wàn)次。接觸器的電壽命以在規(guī)定的使用條件下,無(wú)需修理或更換零件的負(fù)載操作次數(shù)來(lái)表示。除非另有規(guī)定,對(duì)于AC-3使用類(lèi)別的電壽命次數(shù),應(yīng)不少于相應(yīng)機(jī)械壽命的1/20,且產(chǎn)品技術(shù)條件應(yīng)規(guī)定此標(biāo)準(zhǔn)。

⑸操作頻率和額定工作制

操作頻率是指接觸器每小時(shí)的允許操作次數(shù),它分為九級(jí),即每小時(shí)操作1、3、12、30、120、300、600、1200、3000次。操作頻率直接影響到接觸器的電壽命和滅弧室的工作條件,也將影響到交流勵(lì)磁線(xiàn)圈的溫升。

接觸器的額定工作制有8小時(shí)工作制、不間斷工作制、短時(shí)工作制及斷續(xù)周期工作制等四種。短時(shí)工作制的觸頭通電時(shí)間有10、30、60、90min四種。斷續(xù)周期工作制由三個(gè)參數(shù)—通過(guò)電流值、操作頻率和負(fù)載系數(shù)來(lái)說(shuō)明。負(fù)載系數(shù)也稱(chēng)通電持續(xù)率,它是通電時(shí)間與整個(gè)周期之比,一般以百分?jǐn)?shù)表示。其標(biāo)準(zhǔn)值有:15%、25%、40%、60%。

⑹與短路保護(hù)電器（SCPD）的協(xié)調(diào)配合

SCPD的種類(lèi)有斷路器和熔斷器,它們應(yīng)安裝在接觸器的電源側(cè),其短路分?jǐn)嗄芰?yīng)不少于安裝點(diǎn)的預(yù)期短路電流。在接觸器的正常工作電流范圍內(nèi)SCPD應(yīng)不動(dòng)作,在發(fā)生短路時(shí)應(yīng)及時(shí)可靠地動(dòng)作,切除故障電流。

3結(jié)構(gòu)分析

接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭和滅弧系統(tǒng)、輔助觸頭、支架和外殼等部分組成。

⑴主觸頭

接觸器的主觸頭有雙斷點(diǎn)橋式觸頭和單斷點(diǎn)指形觸頭兩種形式。前者的優(yōu)點(diǎn)是具有兩個(gè)有效的滅弧區(qū)域,滅弧效果好。通常,額定電壓在380V及以下、額定電流在20A及以下的小容量交流接觸器,利用電流自然過(guò)零時(shí)兩斷口的近陰極效應(yīng)即可熄滅電弧。額定電流為20～80A的交流接觸器,在加裝引弧片或利用回路電動(dòng)力吹弧的條件下,再有雙斷口以配合,就能有效地滅弧,但為可靠起見(jiàn),有時(shí)還需加裝柵片或隔板。若額定電流大于80A,交流接觸器的主觸頭雖是雙斷口的,其滅弧定必須加裝滅弧柵片或采用其他滅弧室。通常,雙斷口觸頭開(kāi)距較小,結(jié)構(gòu)較緊湊,體積又小,同時(shí)還不用軟連接,故有利于提高接觸的機(jī)械壽命。然而,雙斷口觸頭參數(shù)調(diào)節(jié)不便,閉合時(shí)一般無(wú)滾滑運(yùn)動(dòng),不能清除觸頭表面的氧化物,故觸頭需用銀或銀基合金材料制造,成本較高。單斷口指形觸頭在閉合過(guò)程中有滾滑運(yùn)動(dòng),易于清除表面的氧化物,保證接觸可靠,故觸頭可用銅或銅基合金材料制造,成本較低。但觸頭的滾滑運(yùn)動(dòng)會(huì)增大觸頭的機(jī)械磨損。由于只有一個(gè)斷口,觸頭的開(kāi)距要比雙斷口的大,故體積也較大,同時(shí)動(dòng)觸頭需通過(guò)軟連接外接,以致機(jī)械壽命受到限制。

⑵滅弧裝置

接觸器的滅弧裝置有下列幾種:

①利用觸頭回路產(chǎn)生的電動(dòng)力拉長(zhǎng)電弧,使之與陶土滅弧罩接觸,為其冷卻而熄滅。這種滅弧罩是簡(jiǎn)單的滅弧裝置,它適用于小容量的交流接觸器。

②柵片滅弧室 它主要用于交流接觸器,利用電流自然過(guò)零時(shí)的近陰極效應(yīng)和柵片的冷卻作用熄弧。柵片一般由鋼板沖制,它對(duì)電弧有吸引作用,故噴弧距離小,過(guò)電壓低。但柵片會(huì)吸收電弧能量,所以其溫度較高,對(duì)提高操作頻率不利。

③串聯(lián)磁吹滅弧 它主要用于直流接觸器和重任務(wù)交流接觸器。電弧在磁吹線(xiàn)圈產(chǎn)生的電動(dòng)力作用下迅速進(jìn)入滅弧室,為其室壁冷卻而熄滅。滅弧室多由陶土制成,并有寬縫、窄縫、橫隔板及迷宮式多種形式。由于電弧的熱電離氣體易于逸出滅弧室,故熱量易擴(kuò)散,可用于操作頻率較高處。但這種滅弧方式噴弧距離大、聲光效應(yīng)大、過(guò)電壓也較高。熄滅交流電弧時(shí),由于滅弧罩兩側(cè)的鋼質(zhì)夾板和吹弧線(xiàn)圈中的鐵心內(nèi)存在鐵損,會(huì)使磁吹磁通與電流不同相,以致斷開(kāi)時(shí)可能發(fā)生電弧反吹現(xiàn)象。

為了防止電弧或電離氣體自滅弧室噴出后,通過(guò)其他帶電元件造成放電或短路,滅弧室外應(yīng)有一定的對(duì)地距離,而且與相鄰電器間也有一定的間隔。

⑶防剩磁氣隙

當(dāng)切斷接觸器的勵(lì)磁線(xiàn)圈電路后,為防止因剩磁過(guò)大使銜鐵不釋放,在磁路中要人為地設(shè)置一防剩磁非工作氣隙,以削弱剩磁。對(duì)于直流電磁系統(tǒng),多在銜鐵上設(shè)置一些銅質(zhì)非磁性薄墊片。對(duì)于交流電磁系統(tǒng),其小容量者多采用E型電磁鐵,故可令其中*面略低于兩旁*面,以此形成防剩磁非工作氣隙;至于大容量者多采用U型電磁鐵,故只能在其鐵心底部設(shè)置一個(gè)防剩磁非工作氣隙。

⑷輔助觸頭

輔助觸頭是接觸器的重要組成部件之一,其工作的可靠性直接影響到接觸器乃至整個(gè)控制系統(tǒng)的性能。因此,它多采用透明的密封結(jié)構(gòu),并做成具有2常開(kāi)和2常閉或3常開(kāi)和3常閉觸頭的形式,但根據(jù)需要常開(kāi)和常閉觸頭數(shù)還可以調(diào)整。輔助觸頭的工作電壓為交流380V及以下、直流220V及以下,其額定電流一般為及以下。它是作為一個(gè)獨(dú)立組件安裝在底座或支架上。

4提高接觸器壽命的主要措施

接觸器是重要的低壓電器元件,其壽命的長(zhǎng)短是質(zhì)量評(píng)價(jià)和主要指標(biāo)之一,故采取一些措施提高壽命很重要。

吸力特性與反力特性的合理配合可以提高接觸器的壽命。接觸器的動(dòng)作電壓為85%~110%Un。

觸頭閉合和鐵心吸合時(shí)使觸頭產(chǎn)生的一次和二次跳動(dòng),可能導(dǎo)致觸頭熔焊及增大其電侵蝕。為了減小觸頭跳動(dòng)時(shí)間,應(yīng)適當(dāng)減小觸頭的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度,并適當(dāng)增大觸頭初接觸力。為了減小和防止觸頭的第二次彈跳（此時(shí)因起動(dòng)電流大,危害性更嚴(yán)重）,除借吸力特性與反力特性的良好配合以減小碰撞能量外,還需給電磁系統(tǒng)加裝緩沖裝置以吸收銜鐵等的動(dòng)能。

對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu),適當(dāng)?shù)馗淖冦曡F支臂與觸頭支臂間的杠桿比,可改變觸頭的接觸壓力和閉合速度,從而改善觸頭的彈跳情況。

交流鐵心的分磁環(huán)在機(jī)械上是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)銜鐵與鐵心碰撞時(shí),分磁環(huán)懸伸于鐵心外部分的根部及轉(zhuǎn)角處應(yīng)力大,常易斷裂。當(dāng)前普遍采用的工藝是將分磁環(huán)緊嵌于靜鐵心磁*部的槽內(nèi),并在其四周以膠粘劑粘牢,以增大機(jī)械強(qiáng)度。

為了提高接觸器的機(jī)械壽命,還可適當(dāng)增大極面面積,以減小碰撞應(yīng)力。交流鐵心的極面和直流鐵心的棱角部分,還可通過(guò)硬化處理以延長(zhǎng)使用壽命。凡轉(zhuǎn)動(dòng)部分合理地選用運(yùn)動(dòng)副,如采用摩擦系數(shù)小而耐磨性強(qiáng)的塑料-塑料或塑料-金屬構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副,或在熱逆性塑料中添加少量的二硫化鉬或者石墨等,以制造軸承或?qū)к?對(duì)降低摩擦系數(shù)和提高耐磨性能,都很有效。

5接觸器的選用與故障分析

接觸器的選擇

選擇接觸器時(shí),應(yīng)根據(jù)其所控制負(fù)載的工作屬輕任務(wù)、一般任務(wù)還是重任務(wù),電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載的功率和操作情況等,選擇接觸器的電流等級(jí)。再根據(jù)控制回路電源情況選擇接觸器的線(xiàn)圈參數(shù),并根據(jù)使用環(huán)境選擇一般的或特殊規(guī)格的產(chǎn)品。

6接觸器的常見(jiàn)故障

接觸器常見(jiàn)故障有:

①通電后不能合閘或不能*合閘,原因是線(xiàn)圈電壓等級(jí)不對(duì)或電壓不足,運(yùn)動(dòng)部件卡位,觸頭超程過(guò)大及觸頭彈簧和釋放彈簧反力過(guò)大等;

②吸合過(guò)程過(guò)于緩慢,其原因在于動(dòng)、靜鐵心氣隙過(guò)大,反作用過(guò)大,線(xiàn)圈電壓不足等;

③噪聲過(guò)大或發(fā)生振動(dòng),其原因是分磁環(huán)斷裂,線(xiàn)圈電壓不足,鐵心板面有污垢和銹斑等;

④線(xiàn)圈損壞或燒毀,原因在于線(xiàn)圈內(nèi)部斷線(xiàn)或匝間短路、線(xiàn)圈在過(guò)壓或欠壓運(yùn)行等;

⑤線(xiàn)圈斷電后鐵心不釋放,其原因有剩磁太大,反作用力太小,板面有粘性油脂,運(yùn)動(dòng)部件卡位等;

⑥觸頭溫升過(guò)高及發(fā)生熔焊,其原因是負(fù)載電流過(guò)大,超程太小,觸頭壓力過(guò)小及分?jǐn)嗄芰Σ蛔?觸頭接觸面有金屬顆粒凸起或異物,閉合過(guò)程中振動(dòng)過(guò)于激烈或發(fā)生多次振動(dòng)等。

7低壓接觸器的運(yùn)用維護(hù)

經(jīng)常或定期檢查接觸器的運(yùn)行情況，進(jìn)行必要的維修是保證其運(yùn)行可靠延長(zhǎng)其壽命的重要措施。檢查、維修時(shí)應(yīng)先斷開(kāi)電源，按下列步驟進(jìn)行。

1、外觀檢查清除灰塵，可用棉布沾少量汽油擦去油污，然后用布擦干；擰緊所有壓接導(dǎo)線(xiàn)的螺絲，防止松動(dòng)脫落、引起連接部分發(fā)熱。

2、觸點(diǎn)系統(tǒng)檢查

1）檢查動(dòng)靜觸點(diǎn)是否對(duì)準(zhǔn)，三相是否同時(shí)閉合，并調(diào)節(jié)觸點(diǎn)彈簧使三相一致。

2）搖測(cè)相間絕緣電阻值。使用500v搖表，其相間阻值不應(yīng)低于10兆歐。

3）觸點(diǎn)磨損厚度超過(guò)1mm，或嚴(yán)重?zé)龘p、開(kāi)焊脫落時(shí)應(yīng)更換新件。輕微燒損或接觸面發(fā)毛、變黑不影響使用，可不予處理。若影響接觸，可用小銼磨平打光。

4）經(jīng)維修或更換觸點(diǎn)后應(yīng)注意觸點(diǎn)開(kāi)距，超行程。觸點(diǎn)超行程會(huì)影響觸點(diǎn)的終壓力。

5）檢查輔助觸點(diǎn)動(dòng)作是否靈活，靜觸點(diǎn)是否有松動(dòng)或脫落現(xiàn)象，觸點(diǎn)開(kāi)距和行程要符合要求，可用萬(wàn)用表測(cè)量接觸的電阻，發(fā)現(xiàn)接觸不良且不易修復(fù)時(shí)，要更換新觸點(diǎn)。

3、滅弧罩檢修

1）取下滅弧罩，用毛刷清除罩內(nèi)脫落物或金屬顆粒。如發(fā)現(xiàn)滅弧罩有裂損，應(yīng)及時(shí)予以更換。

2）對(duì)于柵片滅弧罩，應(yīng)注意柵片是否完整或燒損變形、嚴(yán)重松脫、位置變化等，若不易修復(fù)則應(yīng)更換。

4、電磁線(xiàn)圈的檢修

1）交流接觸器的吸引線(xiàn)圈在電源電壓為線(xiàn)圈額定電壓的85%-105%時(shí)，應(yīng)能可靠工作。

2）檢查電磁線(xiàn)圈有無(wú)過(guò)熱，線(xiàn)圈過(guò)熱反映在外表層老化、變色，線(xiàn)圈過(guò)熱一般是由于匝間短路造成的，此時(shí)可測(cè)其阻值和同類(lèi)線(xiàn)圈比較，不能修復(fù)則應(yīng)更換。

3）引線(xiàn)和擦接件有無(wú)開(kāi)焊或?qū)嚅_(kāi)的情況。

4）線(xiàn)圈骨架有無(wú)裂紋、磨損或固定不正常的情況。如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及早固定或更換。

5、鐵芯的檢修

1）用棉紗沾汽油擦拭端面，除去油污或灰塵等；

2）檢查各緩沖件是否齊全，位置是否正確；

3）鉚釘有無(wú)斷裂，導(dǎo)致鐵芯端面松散的情況；

4）短路環(huán)有無(wú)脫落或斷裂，特別要注意隱裂。如有斷裂或造成嚴(yán)重噪聲，應(yīng)更換短路環(huán)或鐵芯；

5）檢查電磁鐵吸合是否良好，有無(wú)錯(cuò)位現(xiàn)象。