1.3 接觸器

接觸器是利用電磁吸力進行操作的電磁開關(guān)，常用來遠距離頻繁接通或斷開交、直流主電路和大容量控制電路。它的主要控制對象是電動機、電熱設備和電焊機等。它具有操作方便、動作迅速、操作頻率高和滅弧性能好等優(yōu)點，并能實現(xiàn)遠距離操作和自動控制，因此應用很廣泛。可將接觸器按其主觸點通過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、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，動觸點固定在動鐵心上，當線圈不通電時，主觸點保持在斷開位置。電磁系統(tǒng)的吸合形式有直動式、轉(zhuǎn)動拍合式和螺管式。

2）觸點系統(tǒng)。采用雙斷點橋式觸點，按通斷能力分為主觸點和輔助觸點。主觸點一般由接觸面積大的3對常開主觸點組成，有滅弧裝置，用于通斷電流較大的主電路。輔助觸點一般由兩對常開、常閉輔助觸點組成，其接觸面積小，用于通斷電流較小的控制電路。觸點的常態(tài)，指電磁系統(tǒng)未通電時觸點的工作狀態(tài)。此時若觸點的狀態(tài)斷開，則稱為常開觸點；若觸點的狀態(tài)閉合，則稱為常閉觸點。常開觸點和常閉觸點是聯(lián)動的，當線圈通電時，常閉觸點先斷開，常開觸點隨后閉合；當線圈斷電時，常開觸點先恢復斷開，常閉觸點后恢復閉合。

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滅弧、電動力滅弧、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，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，通過傳動機構(gòu)帶動主觸點和輔助觸點動作，即常閉觸點斷開，常開觸點閉合。當接觸器線圈斷電或電壓顯著下降時，電磁吸力消失或過小，觸點在反作用彈簧力的作用下恢復常態(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距離接通和分斷直流電路，還用于直流電動機的頻繁起動、停止、反轉(zhuǎn)和反接制動。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)、觸點系統(tǒng)和滅弧裝置組成。電磁機構(gòu)采用沿棱角轉(zhuǎn)動拍合式鐵心，由于線圈中通入直流電，所以鐵心不會產(chǎn)生渦流，可用整塊鑄鐵或鑄鋼制成鐵心，不需要短路環(huán)。觸點系統(tǒng)有主觸點和輔助觸點，主觸點通斷電流大，采用滾動接觸的指型觸點，輔助觸點通斷電流小，采用點接觸式的橋式觸點。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。對直流接觸器通入直流電，吸合時沒有沖擊起動電流，不會產(chǎn)生猛烈撞擊現(xiàn)象，因此使用壽命長，適宜頻繁操作的場合。

接觸器的符號如圖1-10所示。

圖1-10 接觸器的符號

a）線圈 b）主觸點 c）常開輔助觸點 d）常閉輔助觸點

1.3.3 接觸器的主要技術(shù)指標

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。一般指主觸點的額定電壓。將接觸器額定工作電壓標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的額定電流，由工作電壓、操作頻率、使用類別、外殼防護型式及觸點壽命等因素決定。將該值標注在銘牌上。

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。以接觸器主觸點在規(guī)定條件下可靠地接通和分斷的電流值來衡量。

5）操作頻率。指接觸器在每小時內(nèi)可能實現(xiàn)的最高操作循環(huán)次數(shù)，對接觸器的電壽命、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/小時或600次/小時。

7）壽命。壽命包括機械壽命和電壽命。

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是國產(chǎn)系列產(chǎn)品，B系列是引進德國BBC公司技術(shù)生產(chǎn)的一種接觸器。3TB系列是引進德國西門子公司技術(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，當直流電動機和直流負載容量較小時，也可用交流接觸器控制，但觸點的額定電流應適當選擇大些。

2）接觸器的額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓。

3）線圈的額定電壓應與所在控制電路的額定電壓等級一致。

4）額定電流應大于或等于被控主回路的額定電流。根據(jù)負載額定電流、接觸器安裝條件及電流流經(jīng)觸點的持續(xù)情況來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關(guān)板上，避免安裝地點劇烈振動，以免造成誤動作。還可將接觸器作為失電壓保護，它的吸引線圈在電壓為額定電壓的85%～105%時保證電磁鐵的吸合，但當電壓降至額定電壓的50%以下時，銜鐵吸力不足，自動釋放而斷開電源，以防電動機過載。有的接觸器觸點嵌有銀片，銀氧化后，不影響導電能力，對這類觸點表面發(fā)黑一般不需清理。對帶滅弧罩的接觸器，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，應避免碰撞，若有碎裂，則應及時更換。