电气控制与PLC(第2版)
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1.3 接触器

接触器属于控制类电器,是一种适用于远距离频繁接通、分断交直流主电路和控制电路的自动控制电器。其主要控制对象是电动机,也可用于其他电力负载,如电热器、电焊机等。接触器具有欠压保护、零压保护、控制容量大、工作可靠、寿命长等优点,它是自动控制系统中应用最多的一种电器,其实物图如图1-8所示。

图1-8 接触器实物图

1.3.1 结构

接触器由电磁系统、触点系统、灭弧系统、释放弹簧及基座等几部分构成,如图1-9所示。电磁系统包括线圈、静铁芯和动铁芯(衔铁);触点系统包括用于接通、切断主电路的主触点和用于控制电路的辅助触点;灭弧装置用于迅速切断主触点断开时产生的电弧(一个很大的电流),以免使主触点烧毛、熔焊,对于容量较大的交流接触器,常采用灭弧栅灭弧。

图1-9 CJ10-20型交流接触器的结构示意图及图形符号

1.3.2 工作原理

接触器的工作原理是利用电磁铁吸力及弹簧反作用力配合动作,使触点接通或断开。当吸引线圈通电时,铁芯被磁化,吸引衔铁向下运动,使得常闭触点断开,常开触点闭合;当线圈断电时,磁力消失,在反力弹簧的作用下,衔铁回到原来位置,也就使触点恢复到原来状态,如图1-10所示。

图1-10 交流接触器工作原理图

1.3.3 常用接触器

1.空气电磁式交流接触器

在接触器中,空气电磁式交流接触器应用最广泛,产品系列和品种最多,但其结构和工作原理相同,目前常用国产空气电磁式接触器有CJ0、CJ10、CJ12、CJ20、CJ21、CJ26、CJ29、CJ35、CJ40等系列交流接触器。

2.机械连锁交流接触器

机械连锁交流接触器实际上是由两个相同规栺的交流接触器再加上机械连锁机构和电气连锁机构所组成的,保证在任何情况下两个接触器不能同时吸合。常用的机械连锁接触器有CJX1-N、CJX2-N、CJX4-N等,CJX1系列连锁接触器如图1-11所示。

图1-11 CJX1-32/22连锁接触器

3.切换电容接触器

切换电容接触器专用于低压无功补偿设备中,投入或切除电容器组,以调整电力系统功率因数。切换电容接触器在空气电磁式接触器的基础上加入了抑制浪涌的装置,使合闸时的浪涌电流对电容的冲击和分闸时的过电压得到抑制。常用的产品有CJ16、CJ19、CJ41、CJX4、CJX2A等,CJ16切换电容接触器如图1-12所示。

4.真空交流接触器

真空交流接触器以真空为灭弧介质,其主触点密封在真空开关管内。真空开关管以真空作为绝缘和灭弧介质,当触点分离时,电弧只能由触点上蒸发出来的金属蒸气来维持。因为真空具有很高的绝缘强度且介质恢复速度很快,真空电弧的等离子体很快向四周扩散,在第一次电压过零时电弧就能熄灭。常用的国产真空接触器有CKJ、NC9等系列,其实物图如图1-13所示。

图1-12 CJ16切换电容接触器

图1-13 NC9真空交流接触器

5.直流接触器

直流接触器结构上有立体布置和平面布置两种结构,电磁系统多采用绕棱角转动的拍合式结构,主触点采用双断点桥式结构或单断点转动式结构。常用的直流接触器有CZ18、CZ21、CZ22、CZ0等,CZ0实物图如图1-14所示。

图1-14 CZ0直流接触器

6.智能化接触器

智能化接触器内装有智能化电磁系统,幵具有与数据总线和其他设备通信的功能,其本身还具有对运行工况自动识别、控制和执行的能力。智能化接触器由电磁接触器、智能控制模块、辅助触点组、机械连锁机构、报警模块、测量显示模块、通信接口模块等组成,它的核心是微处理器或单片机。

1.3.4 接触器的选用

选择接触器时应注意以下几点。

① 接触器主触点的额定电压大于等于负载额定电压。

② 接触器主触点的额定电流大于等于1.3倍负载额定电流。

③ 接触器线圈额定电压。当线路简单、使用电器较少时,可选用220 V或380 V;当线路复杂、使用电器较多或在不太安全的场所时,可选用36 V、110 V或127 V。

④ 接触器的触点数量、种类应满足控制线路要求。

⑤ 操作频率(每小时触点通断次数)。当通断电流较大且通断频率超过规定数值时,应选用额定电流大一级的接触器型号;否则会使触点严重发热,甚至熔焊在一起,造成电动机等负载缺相运行。