接觸器的基本知識

一、接觸器的作用

接觸器是一種自動的電磁式開關(guān)，適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通或分?jǐn)嘟?、直流電路及大容?a href="http://ttokpm.com/soft/data/4-10/" target="_blank">控制電路，屬于控制類電器。它不僅能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動操作和欠電壓釋放等保護(hù)功能，而且還具有控制容量大、工作可靠、操作效率高、使用壽命長等優(yōu)點。接觸器有主、輔觸點，分別用于通斷主電路和二次控制回路。

二、接觸器的選用

交、直流接觸器的選用方法相同，主要有：

1、按接觸器的控制對象確定極數(shù)、電流種類，選擇相應(yīng)型式的接觸器。

2、按主電路的參數(shù)，主要是考慮額定電壓、額定電流、額定通斷能力和耐受過載的能力來確定選擇相應(yīng)的接觸器。

3、按控制電路的參數(shù)，主要是考慮電磁線圈的電壓和電流來確定選擇相應(yīng)的接觸器。

4、按工作制選用。例如長期工作制，應(yīng)選接觸器的額定電流要比長時間最大負(fù)荷大30%～40%；若為間斷長期工作制，則接觸器的額定電流可比最大負(fù)荷大10%～20%；若為反復(fù)短時工作制則視具體情況，可選擇接觸器的額定電流略大于最大負(fù)荷電流。

5、根據(jù)系統(tǒng)控制的要求，確定輔助觸頭的種類、數(shù)量和組合形式。對于輔助觸頭的容量選擇，要考慮輔助觸頭的通斷能力和其他參數(shù)。

6、對于接觸器的接通與斷開能力，選用時應(yīng)注意一些使用類別中的負(fù)載，如電容器、鎢絲燈等照明器，其接通時電流數(shù)值大，通斷時間也較長，選用時應(yīng)留有余量。

7、對于接觸器的電壽命及機(jī)械壽命，由已知每小時平均操作次數(shù)和機(jī)器的使用壽命年限，計算需要的電壽命，若不能滿足要求則應(yīng)降容使用。

8、選用時應(yīng)考慮環(huán)境溫度、濕度，使用場所的振動、塵埃、化學(xué)腐蝕等，應(yīng)按相應(yīng)環(huán)境選用不同類型接觸器。

9、接觸器的額定電流應(yīng)按電動機(jī)的額定電流和工作狀態(tài)來選擇。接觸器的額定電流應(yīng)為電動機(jī)額定電流的1.3~2倍。

三、交流接觸器

1、交流接觸器的型號及含義

2、電磁式交流接觸器的結(jié)構(gòu)原理

１）電磁式交流接觸器的結(jié)構(gòu)

電磁式交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其它部分組成。

（1）電磁系統(tǒng)

電磁系統(tǒng)包括電磁線圈、靜鐵芯、動鐵芯（銜鐵）、分閘彈簧和鐵芯短路環(huán)等幾部分，是接觸器的重要組成部分，依靠它帶動觸點的閉合與斷開。

①當(dāng)電磁線圈加上電壓后產(chǎn)生電流，形成磁場，銜鐵被吸向靜鐵芯，帶動主觸點閉合，輔助觸點常開閉合，常閉打開。當(dāng)電磁線圈斷電時，在分閘彈簧作用下，銜鐵恢復(fù)原位，主觸頭分閘，輔助觸點也各自恢復(fù)原位。

②交流電的周期性變化使銜鐵產(chǎn)生抖動和噪聲，容易造成觸點燒損，為了消除振動，在鐵芯的端面局部鑲嵌一個閉合的銅環(huán)，稱為短路環(huán)。當(dāng)磁通穿過短路環(huán)時，在短路環(huán)上產(chǎn)生感應(yīng)電流，由此產(chǎn)生一個反磁通與主磁通疊加，使穿過短路環(huán)的合成磁通與沒有短路環(huán)磁路中的磁通有一個相位差，即這兩部分磁通的變化有一個時間差，不會同時經(jīng)過零點，從而保證磁鐵的可靠吸合防止出現(xiàn)振動。

③交流接觸器的線圈電壓在85%～105%額定電壓時能保證可靠工作。電壓過高，磁路趨于飽和，線圈電流將顯著增大；電壓過低，動鐵芯吸合不上，線圈電流往往達(dá)到額定電流的十幾倍。因此，電壓過高或過低都會造成線圈過熱而燒毀。另外，為限制渦流，動靜鐵芯均采用E形硅鋼片疊壓鉚成。

（2）觸頭系統(tǒng)

觸頭系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行部分，包括三組主觸頭和幾組常開、常閉輔助觸頭，和動鐵芯連在一起互相聯(lián)動。主觸頭的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈罚刂戚^大電流；輔助觸頭在控制回路中滿足各種控制方式的要求。

（3）滅弧系統(tǒng)

①滅弧裝置用來保證觸點斷開電路時，產(chǎn)生的電弧可靠地熄滅，以減少電弧對觸點的損傷。

②容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置，對于小容量的接觸器，常采用雙斷口觸點滅弧、電動力拉長滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧。對于大容量的接觸器，則采用縱縫陶土滅弧罩及柵片滅弧。

（4）其它部分

有絕緣外殼及附件，各種彈簧、傳動機(jī)構(gòu)、接線柱等。

２）電磁式交流接觸器的工作原理

當(dāng)接觸器電磁線圈不通電時，彈簧的反作用力和銜鐵芯的自重使主觸點保持?jǐn)嚅_位置；當(dāng)電磁線圈通過控制回路接通控制電壓(一般為額定電壓)時，電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵芯，帶動主觸點閉合，接通電路，輔助接點隨之動作。

３、永磁式交流接觸器的結(jié)構(gòu)原理

１）永磁式交流接觸器的結(jié)構(gòu)

永磁式交流接觸器主要由驅(qū)動系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其它部分組成。

（1）驅(qū)動系統(tǒng)

驅(qū)動系統(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，依靠它帶動觸點的閉合與斷開。

（2）觸點系統(tǒng)

觸點是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點和輔助觸點。主觸點的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈罚刂戚^大的電流，而輔助觸點是在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求。

（3）滅弧系統(tǒng)

滅弧裝置用來保證觸點斷開電路時，產(chǎn)生的電弧可靠的熄滅，減少電弧對觸點的損傷。為了迅速熄滅斷開時的電弧，通常接觸器都裝有滅弧裝置，一般采用半密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、傳動機(jī)構(gòu)等。

2）永磁式交流接觸器的工作原理

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)動機(jī)構(gòu)取代傳統(tǒng)的電磁鐵驅(qū)動機(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)場需要，用控制電子模塊來控制設(shè)定的釋放電壓值，也可延遲一段時間再發(fā)出反向脈沖電流，以達(dá)到低電壓延時釋放或斷電延時釋放的目的，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。

４、交流接觸器的檢查

運行中的交流接觸器應(yīng)定期檢查，檢查周期視具體的工作條件而定。檢查的項目具體如下：

1）通過的負(fù)荷電流是否在交流接觸器的額定值以內(nèi)；

2）接觸器的分、合信號指示是否與電路狀態(tài)相符；

3）接觸器的滅弧室內(nèi)有無因接觸不良而發(fā)生的放電聲；

4）接觸器的合閘吸引線圈有無過熱現(xiàn)象；

5）電磁鐵上的短路環(huán)是否有脫出和損傷現(xiàn)象；

6）接觸器與進(jìn)線或出線的連接點有無過熱現(xiàn)象；

7）接觸器的輔助觸點有無燒蝕現(xiàn)象；

8）接觸器的滅弧罩是否有松動或損壞現(xiàn)象；

9）接觸器的絕緣桿是否有裂損現(xiàn)象；

10）接觸器的吸引線圈鐵芯吸合是否良好，有無過大的噪音，斷開后能否返回到正常位置；

11）交流接觸器周圍的環(huán)境有無變化，有無不利于正常運行的情況，如導(dǎo)電塵埃、過大的振動、通風(fēng)不良等。

５、交流接觸器的維護(hù)

1)外部維護(hù)

（1）清掃外部灰塵；

（2）檢查各緊固件是否松動，特別是導(dǎo)體連接部分，防止接觸松動而發(fā)熱；

2)觸點系統(tǒng)維護(hù)

（1）檢查動、靜觸點位置是否對正，三相是否同時閉合，如有問題應(yīng)調(diào)節(jié)觸點彈簧；

（ 2）檢查觸點磨損程度，磨損深度不得超過1mm，觸點有燒損、開焊、脫落時，須及時更換；輕微燒損時，一般不影響使用。清理觸點時不允許使用砂紙，應(yīng)使用整形銼；

（3）測量相間絕緣電阻，阻值不低于10MΩ；

（4）檢查輔助觸點動作是否靈活，觸點行程應(yīng)符合規(guī)定值，檢查觸點有無松動脫落，發(fā)現(xiàn)問題時，應(yīng)及時修理或更換。

3)鐵芯部分維護(hù)

（1）清掃灰塵，特別是運動部件及鐵芯吸合接觸面間；

（2）檢查鐵芯的緊固情況，鐵芯松散會引起運行噪音加大；

（3）檢查鐵芯短路環(huán)有無脫落或斷裂，如有要及時修復(fù)。

4)電磁線圈維護(hù)

（1）測量線圈絕緣電阻；

（2）線圈絕緣有無變色、老化現(xiàn)象，線圈表面溫度不應(yīng)超過65°C；

（3）檢查線圈引線連接，如有開焊、燒損應(yīng)及時修復(fù)。

5)滅弧罩部分維護(hù)

（1）檢查滅弧罩是否破損；

（2）滅弧罩位置有無松脫和位置變化；

（3）清除滅弧罩縫隙內(nèi)的金屬顆粒及雜物。

６、交流接觸器的常見故障及維修

1）線圈通電后接觸器不動作或動作不正常

（1）線圈損壞

用萬用表測量線圈，若開路應(yīng)修復(fù)或更換線圈。

（2）電源斷路

檢查各接線端子是否斷線或松脫、開焊，檢查輔助觸點是否虛接，并進(jìn)行修復(fù)。

（3）電源電壓過低

測量電源電壓是否與銘牌數(shù)據(jù)相符，不應(yīng)低于額定值到85%。

（4）活動部分卡住或彈簧反力過大

卸下滅弧罩按動觸頭是否靈活，排除卡蹭現(xiàn)象，如有部件變形，應(yīng)拆下更換。

2）線圈通電后短時過熱冒煙

（1）電源電壓過高

測量電源電壓是否超過線圈額定電壓1.1倍以上，并進(jìn)行調(diào)整。

（2）線圈內(nèi)部短路

測量并更換線圈。

3）線圈斷電后，接觸器不斷開

（1）活動部分卡死

清除異物或更換嚴(yán)重變形的零部件。

（2）鐵芯極面油垢粘著

用汽油清洗極面，并用干布擦拭干凈。

（3）剩磁嚴(yán)重

如鐵芯中柱無氣隙，可磨銼0.1～0.3mm，或在線圈兩端并聯(lián)一只0.1~1微法的電容。

（4）反作用彈簧失效

更換或調(diào)整反作用彈簧。

（5）安裝位置錯誤

按產(chǎn)品說明書更正安裝位置。

（6）主觸頭熔焊

搬開觸頭用小銼去掉毛刺；如經(jīng)常熔焊，則應(yīng)檢查產(chǎn)品工作環(huán)境，檢查觸頭壓力是否過小或閉合時觸頭跳動。

4）吸合后噪聲大

（1）電源電壓低

調(diào)整電源電壓至85%～105%額定電壓。

（2）極面間有異物或接觸不好

清理極面或調(diào)整鐵芯使接觸良好。

（3）觸頭超行程過大或反作用彈簧力過大

減少超行程或調(diào)整反作用力至規(guī)定值。

（4）短路環(huán)斷裂

仔細(xì)查找斷裂處并加焊或更換短路環(huán)。

5）觸頭及導(dǎo)電連接板溫度過高

（1）觸頭接觸壓力不足或超行程過小

調(diào)整主觸頭彈簧壓力及超行程至規(guī)定值。

（2）觸頭接觸不良

改善觸頭接觸情況，必要時可稍加修銼觸頭表面，靜觸頭與導(dǎo)電板固定要牢靠。

（3）緊固螺釘松脫

檢查彈簧墊圈，斷裂的應(yīng)更換，接線處要牢靠，載流截面應(yīng)足夠大。

（4）觸頭嚴(yán)重磨損及開焊等

觸點磨損至原厚度的1/3或已開焊，應(yīng)更換新觸頭。

6）觸頭迅速燒毀

（1）吸引線圈電壓過低，吸合不良

調(diào)整電源電壓不應(yīng)低于額定值的85%。

（2）觸頭參數(shù)相差太多

檢查觸頭零件是否齊全，開距、超行程壓力是否正確。

7）相間短路

（1）相間絕緣損壞

檢查膠木，若炭化應(yīng)予更換。

（2）相間絕緣介質(zhì)有導(dǎo)電塵?；虺睗?/span>

經(jīng)常清理并保持干燥。

四、直流接觸器

直流接觸器主要用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嘀绷麟娐芬约邦l繁地啟動、停止、反轉(zhuǎn)和反接制動直流電動機(jī)，也用于頻繁地接通和斷開起重電磁鐵、電磁閥、離合器的電磁線圈等。

１、直流接觸器的型號及含義

直流接觸器有CZ0、CZ17、CZ18、CZ20等多個系列，其中CZ0系列具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、維護(hù)方便和零部件通用性強(qiáng)等優(yōu)點。直流接觸器的型號及含義如下：

２、直流接觸器的結(jié)構(gòu)

直流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置三大部分組成。

1）電磁系統(tǒng)

直流接觸器電磁系統(tǒng)由鐵芯、線圈和銜鐵等組成，多采用繞棱角轉(zhuǎn)動的拍合式結(jié)構(gòu)。

（1）由于線圈中通的是直流電，正常工作時，鐵芯中不會產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，鐵芯不發(fā)熱。因此，鐵芯可用整塊鑄鐵或鑄鋼制成，鐵芯端面也不需要嵌裝短路環(huán)；

（2）由于直流電沒有過零點，為保證線圈斷電后銜鐵能可靠釋放，在磁路中常墊有非磁性墊片，以減小剩磁影響；

（3）直流接觸器線圈匝數(shù)較多，電阻值大，銅損大，是接觸器發(fā)熱的主要部件。為了使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成長而薄的圓筒狀，而且不設(shè)骨架，使線圈與鐵芯間距很小，以借助鐵芯來散發(fā)熱量。

2）觸頭系統(tǒng)

直流接觸器有主觸頭和輔助觸頭。

（1）主觸頭一般做成單極或雙極，由于主觸頭接通或斷開的電流較大，多采用滾動接觸的指形觸頭，以延長觸頭的使用壽命。

（2）輔助觸頭的通斷電流較小，常采用點接觸的雙斷點橋式觸頭。為了減少運行時的線圈功耗及延長線圈的使用壽命，容量較大的直流接觸器往往采用串聯(lián)雙繞組，接觸器的一個常閉觸頭與保持線圈并聯(lián)。

3）滅弧裝置

直流接觸器的滅弧裝置是靠拉長電弧和冷卻電弧來滅弧。由于直流電弧沒有自然過零點，在同樣的電氣參數(shù)下，熄滅直流電弧比交流電弧要困難，往往會產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，容易燒傷觸點和延時斷電。直流滅弧裝置一般比交流滅弧裝置復(fù)雜。

（1）小容量的直流接觸器通常采用雙斷點結(jié)構(gòu)，這對滅弧有利。

（2）大容量的直流接觸器，通常采用單斷點觸點，單斷點觸點將電弧拉長，然后采用磁吹和窄縫式滅弧裝置，并裝有隔板及陶土滅弧罩。

（3）磁吹式滅弧裝置主要由磁吹線圈、鐵芯、兩塊導(dǎo)磁夾板、滅弧罩和引弧角等部分組成。它是依靠磁吹的作用使電弧拉長，并在空氣和滅弧罩中快速冷卻，從而使電弧迅速熄滅。作用于電弧的磁場力隨電弧電流的大小而改變，電弧電流越大，吹滅電弧的能力越強(qiáng)，而且磁吹力的方向與電流方向無關(guān)。

３、直流接觸器的工作原理

當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力吸引動鐵芯，并帶動觸點動作，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，兩者是聯(lián)動的。當(dāng)線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點復(fù)原，常開觸點斷開，常閉觸點閉合。

五、直流接觸器與交流接觸器的主要區(qū)別

1、交流接觸器的鐵芯會產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，而直流接觸器沒有鐵芯損耗。因而交流接觸器的鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片疊裝做成E形；直流接觸器的鐵芯則是由整塊軟鋼制成的，且大多做成U形。

2、交流接觸器由于通過的是單相交流電，為消除電磁鐵產(chǎn)生振動和噪聲，在靜鐵芯的端面上嵌有短路環(huán)，而直流接觸器則不需要。

3、交流接觸器采用柵片滅弧裝置，而直流接觸器則采用磁吹滅弧裝置。

4、交流接觸器的啟動電流大，其操作頻率最高約600次/h，直流接觸器的操作頻率最多能達(dá)到1200次/h。