1.4 接触器
接触器利用电磁力进行操作,具有操作方便、动作迅速、灭弧性能好、应用广泛等特点,不仅能进行频繁操作,还可以实现远距离操作和自动控制。它常用于控制电动机、电热设备、电焊机等。按照控制电流性质的不同,接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类。
1.4.1 交流接触器结构
交流接触器常用于远距离、频繁地接通和分断额定电压至1140V、电流至630A的交流电路。如图1-13所示为CJ10-20型交流接触器(直动式)的结构图,它由电磁系统、触点系统、灭弧装置和其他部件组成。
图1-13 CJ10-20型交流接触器
1.电磁系统
电磁系统由吸引线圈、动铁芯(衔铁)、静铁芯组成,主要完成电能向机械能的转换。
2.触点系统
交流接触器触点系统包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路,辅助触点用于控制辅助电路。主触点容量大,有三对或四对常开触点;辅助触点容量小,通常有两对常开、常闭触点,且分布在主触点两侧。
3.灭弧系统
容量在10A以上的接触器都有灭弧装置,对于小容量的接触器,常采用双端口桥形触点以利于灭弧,其上有陶土灭弧罩。对于大容量的接触器,常采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧结构。
4.其他部件
其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动结构及接线端子、外壳等。
1.4.2 交流接触器工作原理
交流接触器是用于远距离、频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动切换电器。其主要控制对象是电动机,也可以用于控制其他电力负载、电加热器、电照明、电焊机与电容器组等。接触器具有操作频率高、使用寿命长、工作可靠、性能稳定、维护方便等优点,同时还具有低电压释放保护功能,在电力拖动自动控制系统中被广泛应用。
交流接触器是利用电磁铁原理工作的。如图1-13所示,交流接触器由线圈5、铁芯(静铁芯7、动铁芯9)、衔铁、弹簧8和触点(辅助常开触点10、辅助常闭触点11)等组成。当给交流接触器的线圈5通入交流电(AC 220V或者AC 380V等)时,在动铁芯9和静铁芯7之间会产生电磁吸力,用于克服弹簧的反作用力,将衔铁吸合,衔铁的动作带动动触桥的运动,使交流接触器的主触头闭合,辅助触点状态转换(常开辅助触点闭合,常闭辅助触点打开)。而当电磁线圈断电后,动、静铁芯间的电磁吸力消失,衔铁在弹簧的作用下回到原位,各触点也随之回到原始状态。
1.4.3 接触器的技术参数及选用
1.接触器的主要技术参数
接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、寿命和操作频率等。
(1)额定电压:是指接触器主触点的额定电压。一般情况下,交流有AC 220V、AC 380V、AC 660V,在特殊场合额定电压可达到AC 1140V;直流主要有DC 110V、DC 220V、DC 440V等。
(2)额定电流:是指接触器主触点的额定工作电流。它是在一定的条件(额定电压、使用类别和操作频率等)下规定的,目前常用的电流等级为10~800A。
(3)吸引线圈的额定电压:交流有AC 36V、AC 127V、AC 220V和AC 380V,直流有DC 24V、DC 48V、DC 220V和DC 440V。
(4)机械寿命和电气寿命:接触器的机械寿命一般可达数百万次以至一千万次;电气寿命一般是机械寿命的5%~20%。
(5)线圈消耗功率:可分为启动功率和吸持功率。对于直流接触器,两者相等;对于交流接触器,一般启动功率为吸持功率的5~8倍。
(6)额定操作频率:接触器的额定操作频率是指每小时允许的操作次数,一般为300次/h、600次/h和1200次/h。
(7)动作值:是指接触器的吸合电压和释放电压。规定接触器的吸合电压大于线圈额定电压的85%时应可靠吸合,释放电压不高于线圈额定电压的70%。
常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ10X、CJ20、CJX2、CJX1等系列。
CJ10、CJ12系列为早期全国统一设计的系列产品,但目前仍在广泛使用。
CJ10X系列为消弧接触器,是近几年发展起来的新产品,适用于条件差、频繁启动和反接制动电路。
CJ20系列为全国统一设计的新产品。表1-5所示为CJ20系列交流接触器的主要技术数据。
表1-5 CJ20系列交流接触器的主要技术数据
2.接触器的电气符号
交、直流接触器图形符号和文字符号分别如图1-14所示。
图1-14 交、直流接触器图形符号和文字符号
3.接触器的选择
接触器是控制功能较强、应用广泛的自动切换电器,其额定工作电流或额定功率随使用条件及控制对象的不同而变化。为了尽可能经济地、正确地使用接触器,必须对控制对象的工作情况及接触器的性能有较全面的了解,选用时应根据具体使用条件正确选择,主要考虑以下几个方面:
(1)根据负载性质选择接触器类型。
(2)额定电压应不小于主电路工作电压。
(3)额定电流应不小于被控电路额定电流。对于电动机负载,还应根据其运行方式适当增减。
(4)吸引线圈的额定电压、频率与所控制电路的选用电压、频率相一致。