1.3 接觸器

接觸器是利用電磁吸力進(jìn)行操作的電磁開(kāi)關(guān)，常用來(lái)遠(yuǎn)距離頻繁接通或斷開(kāi)交、直流主電路和大容量控制電路。它的主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備和電焊機(jī)等。它具有操作方便、動(dòng)作迅速、操作頻率高和滅弧性能好等優(yōu)點(diǎn)，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制，因此應(yīng)用很廣泛。可將接觸器按其主觸點(diǎn)通過(guò)電流的種類不同分為交流和直流兩種。

1.3.1 交流接觸器

1.交流接觸器的結(jié)構(gòu)

交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置這3部分組成。圖1-9所示為交流接觸器的外形和結(jié)構(gòu)圖。

1）電磁系統(tǒng)。由動(dòng)、靜鐵心以及線圈和反作用彈簧組成。鐵心由E形硅鋼片疊壓鉚成，以減小交變磁場(chǎng)在鐵心中產(chǎn)生的渦流及磁滯損耗。線圈由反作用彈簧固定在靜鐵心上，動(dòng)觸點(diǎn)固定在動(dòng)鐵心上，當(dāng)線圈不通電時(shí)，主觸點(diǎn)保持在斷開(kāi)位置。電磁系統(tǒng)的吸合形式有直動(dòng)式、轉(zhuǎn)動(dòng)拍合式和螺管式。

2）觸點(diǎn)系統(tǒng)。采用雙斷點(diǎn)橋式觸點(diǎn)，按通斷能力分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)一般由接觸面積大的3對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)組成，有滅弧裝置，用于通斷電流較大的主電路。輔助觸點(diǎn)一般由兩對(duì)常開(kāi)、常閉輔助觸點(diǎn)組成，其接觸面積小，用于通斷電流較小的控制電路。觸點(diǎn)的常態(tài)，指電磁系統(tǒng)未通電時(shí)觸點(diǎn)的工作狀態(tài)。此時(shí)若觸點(diǎn)的狀態(tài)斷開(kāi)，則稱為常開(kāi)觸點(diǎn)；若觸點(diǎn)的狀態(tài)閉合，則稱為常閉觸點(diǎn)。常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)是聯(lián)動(dòng)的，當(dāng)線圈通電時(shí)，常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)隨后閉合；當(dāng)線圈斷電時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)先恢復(fù)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)后恢復(fù)閉合。

3）滅弧裝置。大容量的接觸器（20A以上）采用縫隙滅弧罩及滅弧柵片滅弧，小容量接觸器采用雙斷口觸點(diǎn)滅弧、電動(dòng)力滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧。

圖1-9 交流接觸器的外形和結(jié)構(gòu)圖

a）外形 b）結(jié)構(gòu)

2.交流接觸器的工作原理

在接觸器線圈通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，使鐵心產(chǎn)生大于反作用彈簧彈力的電磁吸力，將銜鐵吸合，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)動(dòng)作，即常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。當(dāng)接觸器線圈斷電或電壓顯著下降時(shí)，電磁吸力消失或過(guò)小，觸點(diǎn)在反作用彈簧力的作用下恢復(fù)常態(tài)。

常用交流接觸器在0.85～1.05倍的額定電壓下能保證可靠吸合。

1.3.2 直流接觸器

直流接觸器主要用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嘀绷麟娐罚€用于直流電動(dòng)機(jī)的頻繁起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)和反接制動(dòng)。直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理與交流接觸器基本相同，也由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置組成。電磁機(jī)構(gòu)采用沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)拍合式鐵心，由于線圈中通入直流電，所以鐵心不會(huì)產(chǎn)生渦流，可用整塊鑄鐵或鑄鋼制成鐵心，不需要短路環(huán)。觸點(diǎn)系統(tǒng)有主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)，主觸點(diǎn)通斷電流大，采用滾動(dòng)接觸的指型觸點(diǎn)，輔助觸點(diǎn)通斷電流小，采用點(diǎn)接觸式的橋式觸點(diǎn)。直流電弧比交流電弧難以熄滅，故直流接觸器采用磁吹式滅弧裝置和石棉水泥滅弧罩。對(duì)直流接觸器通入直流電，吸合時(shí)沒(méi)有沖擊起動(dòng)電流，不會(huì)產(chǎn)生猛烈撞擊現(xiàn)象，因此使用壽命長(zhǎng)，適宜頻繁操作的場(chǎng)合。

接觸器的符號(hào)如圖1-10所示。

圖1-10 接觸器的符號(hào)

a）線圈 b）主觸點(diǎn) c）常開(kāi)輔助觸點(diǎn) d）常閉輔助觸點(diǎn)

1.3.3 接觸器的主要技術(shù)指標(biāo)

1）額定電壓。接觸器的額定電壓指在規(guī)定條件下，能保證電器正常工作的電壓值。一般指主觸點(diǎn)的額定電壓。將接觸器額定工作電壓標(biāo)注在接觸器的銘牌上。

交流接觸器：127、220、380、500V

直流接觸器：110、220、440V

2）額定電流。接觸器的額定電流指主觸點(diǎn)的額定電流，由工作電壓、操作頻率、使用類別、外殼防護(hù)型式及觸點(diǎn)壽命等因素決定。將該值標(biāo)注在銘牌上。

交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A

直流接觸器：40、80、100、150、250、400、600A

輔助觸點(diǎn)的額定電流通常為5A。

3）線圈額定電壓。指接觸器電磁線圈的額定電壓。

交流接觸器：36、110（127）、220、380V

直流接觸器：24、48、220、440V

4）通斷能力。以接觸器主觸點(diǎn)在規(guī)定條件下可靠地接通和分?jǐn)嗟碾娏髦祦?lái)衡量。

5）操作頻率。指接觸器在每小時(shí)內(nèi)可能實(shí)現(xiàn)的最高操作循環(huán)次數(shù)，對(duì)接觸器的電壽命、滅弧罩的工作條件和電磁線圈的溫升有直接的影響。

6）交直流接觸器的額定操作頻率。1200次/小時(shí)或600次/小時(shí)。

7）壽命。壽命包括機(jī)械壽命和電壽命。

1.3.4 接觸器的選擇

常用的交流接觸器有CJ12、CJ20、B和3TB系列。CJ是國(guó)產(chǎn)系列產(chǎn)品，B系列是引進(jìn)德國(guó)BBC公司技術(shù)生產(chǎn)的一種接觸器。3TB系列是引進(jìn)德國(guó)西門子公司技術(shù)而生產(chǎn)的產(chǎn)品。常用的直流接觸器有CZ0、CZ18系列。

接觸器的選擇原則如下。

1）根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器的類型。一般直流電路用直流接觸器控制，當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)和直流負(fù)載容量較小時(shí)，也可用交流接觸器控制，但觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)適當(dāng)選擇大些。

2）接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓。

3）線圈的額定電壓應(yīng)與所在控制電路的額定電壓等級(jí)一致。

4）額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流。根據(jù)負(fù)載額定電流、接觸器安裝條件及電流流經(jīng)觸點(diǎn)的持續(xù)情況來(lái)選定接觸器的額定電流。

1.3.5 接觸器的安裝與使用

要將接觸器垂直安裝在開(kāi)關(guān)板上，避免安裝地點(diǎn)劇烈振動(dòng)，以免造成誤動(dòng)作。還可將接觸器作為失電壓保護(hù)，它的吸引線圈在電壓為額定電壓的85%～105%時(shí)保證電磁鐵的吸合，但當(dāng)電壓降至額定電壓的50%以下時(shí)，銜鐵吸力不足，自動(dòng)釋放而斷開(kāi)電源，以防電動(dòng)機(jī)過(guò)載。有的接觸器觸點(diǎn)嵌有銀片，銀氧化后，不影響導(dǎo)電能力，對(duì)這類觸點(diǎn)表面發(fā)黑一般不需清理。對(duì)帶滅弧罩的接觸器，不允許不帶滅弧罩使用，以防發(fā)生短路事故。陶土滅弧罩質(zhì)脆易碎，應(yīng)避免碰撞，若有碎裂，則應(yīng)及時(shí)更換。