交流接觸器是一種中間控制元件,可頻繁的通、斷線路,以小電流控制大電流。與熱繼電器配合起來使用,還能對負載設備起到一定的過載保護作用。跟人手動分、合閘電路相比,交流接觸器效率更高、可以靈活運用,并同時分、合多處負載線路,還有自鎖功能,通過手動短接吸合后,就能進入自鎖狀態持續工作。
交流接觸器結構圖解
交流接觸器主要由電磁系統、觸頭系統、滅弧裝置及輔助部件等組成。
1、電磁系統。交流接觸器的電磁系統主要由線圈、鐵心(靜鐵心)和銜鐵(動鐵心)三部分組成。其作用是利用電磁線圈的通電或斷電,使銜鐵和鐵心吸合或釋放,從而帶動動觸頭與靜觸頭閉合或分斷,實現接通或斷開電路的目的。
2、觸頭系統。交流接觸器的觸頭按接觸情況可分為點接觸式、線接觸式和面接觸式三種,分別如圖1(a)、(b)和(c)所示。按觸頭的結構形式劃分,有橋式觸頭和指形觸頭兩種,如圖2所示。
圖1 觸頭的三種接觸形式
(a)點接觸;(b)線接觸; (c)面接觸
圖2 觸頭的結構形式
(a)雙斷點橋式觸頭;(b)指形觸頭
1-靜觸頭;2-動觸頭;3-觸頭壓力彈簧
3、滅弧裝置。交流接觸器在斷開大電流或高壓電路時,在動靜觸頭之間會產生很強的電弧。電弧是觸頭間氣體在強電場作用下產生的放電現象。電弧一方面會灼傷觸頭,減少觸頭的使用壽命;另一方面會使電路切斷時間延長,甚至造成弧光短路或引起火災事故。觸頭開合過程中的電壓越高、電流越大、弧區溫度越高,電弧就越強。低壓電器中通常采用拉長電弧、冷卻電弧或將電弧分成多段等措施,促使電弧盡快熄滅。在交流接觸器中常用的滅弧方法有以下幾種:
1)雙斷口電動力滅弧。該種滅弧裝置如圖3 (a)所示。這種滅弧方法是將整個電弧分割成兩段,同時利用觸頭回路本身的電動力F把電弧向兩側拉長,使電弧熱量在拉長的過程中散發、冷卻而熄滅。容量較小的交流接觸器,如CJ10 - 10型等,多采用這種方法滅弧。
2)縱縫滅弧。該種裝置如圖3 (b)所示,由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成的滅弧罩內每相有一個或多個縱縫,縫的下部較寬以便放置觸頭,縫的上部較窄,以便壓縮電弧,使電弧與滅弧室壁有很好的接觸。當觸頭分斷時,電弧被外磁場或電動力吹入縫內,其熱量傳遞給室壁,電弧被迅速冷卻熄滅。額定電流在20A以上的CJ10系列均采用這種滅弧方法。
圖3 滅弧裝置
(a)雙斷口電動力滅弧;(b)縱縫滅弧
3)柵片滅弧。柵片滅弧裝置的結構及工作原理如圖4所示。金屬柵片由鍍銅或鍍鋅鐵片制成,插在滅弧罩內,各片之間相互絕緣。當動觸頭與靜觸頭分斷時,在觸頭間產生電弧,電弧電流在其周圍產生磁場。由于金屬柵片的磁阻遠小于空氣的磁阻,因此電弧上部的磁通容易通過金屬柵片而形成閉合磁路,這就造成了電弧周圍空氣中的磁場上疏下密。這一磁場對電弧產生向上的作用力,將電弧拉到柵片間隙中,柵片將電弧分割成若干個串聯的短電弧。每個柵片成為短電弧的電極,將總電弧壓降分成幾段,柵片間的電弧電壓都低于燃弧電壓,同時柵片將電弧的熱量吸收散發,使電弧迅速冷卻,促使電弧盡快熄滅。CJ0 -40型等容量較大的交流接觸器多采用這種方法滅弧。
圖4 柵片滅弧裝置
1-靜觸頭;2-短電弧;3-滅弧柵片;4-滅弧罩;5-電弧;6-動觸頭
4)輔助部件。交流接觸器的輔助部件有反作用彈簧(線圈失電時使觸頭復原)、緩沖彈簧(線圈得電銜鐵吸合時減小沖擊力)、觸頭壓力彈簧(觸頭吸合時增加壓力,減小接觸電阻)、傳動機構及底座、接線柱等。
交流接觸器工作原理及選型,交流接觸器的滅弧
交流接觸器的主要工作是接通和斷開用電器的電路。之所以用兩種觸頭是為了減少因通斷瞬間產生電弧的損害,延長主觸頭的壽命。輔助觸頭更換比較容易,價格也便宜。(主輔觸頭分別動作的時間差及小,故不會影響用電器工作。
如:吸合時,輔助觸頭先吸合通過小電流,主觸頭吸合時就不會產生較大的電弧了。斷開時主觸頭先斷開,這時輔助觸頭還有電流流過,在主輔頭斷開時就不會有產生較大的電弧了。
1、交流接觸器的工作原理:
當線圈通電時,靜鐵芯產生電磁吸力,將動鐵芯吸合,由于觸頭系統是與動鐵芯聯動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行,觸點閉合,從而接通電源。當線圈斷電時,吸力消失, 動鐵芯聯動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。
2、交流接觸器的選型:
(1)持續運行的設備。接觸器按67-75%算。即100A的交流接觸器,只能控制最大額定電流是67-75A以下的設備。
(2)間斷運行的設備。接觸器按80%算。即100A的交流接觸器,只能控制最大額定電流是80A以下的設備。
(3)反復短時工作的設備。接觸器按116-120%算。即100A的交流接觸器,只能控制最大額定電流是116-120A以下的設備。