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上海人民接触器CJX8-370

2019/3/5 15:40:45发布122次查看
温州厚康电气有限公司
交流接触器的电子化控制技术
电动机保护及系统控制过程中需要一项十分重要的设备就是交流接触器,作为电动机运行和保护中的核心部件,其在我国国内设计与研究方面主要经历了多个阶段。从技术引进导模仿创新,再到规模性生产。现阶段我国可以制造的交流接触器电子化控制设备超过亿台。但是,在当前我国国内出现的各类产品中,交流接触器电子化控制设备在技术成熟度以及成本方面较高,造成了无法满足主流市场发展的需求。为此,需要对技术进行全面升级,终可以实现技术进步,提升生产安全及生产效率。
1 交流接触器电子化控制技术发展的目标
1.1 进一步提高核心开发技术
交流接触器的运动主要是以非线性为运动规律,多半以瞬态产生,将交流接触器应用在各行业领域中都有效提升了其工作效率。随着经济与科技的不断发展,我国不断研发出更高技术含量的交流接触器,但这个过程中其成本优势较弱,使市场推广工作难度较大。另外由于核心技术发展的缓慢,直接影响了产品性能。在今后的研发工作中应紧紧围绕提高核心开发技术,客服传统交流工作模式下损耗大、故障高等问题,延长交流接触器使用寿命,提高产品性能。
1.2 以市场需求为导向发展核心技术
基于工业科技发展的推动作用,我国科技整体发展水平不断提升,各种新能源、智能化技术等不断发展,这对推动交流接触器发展有着积极作用,同时为该技术研究提供更广阔空间。例如宽泛的us电压动作范围是原来产品的两倍多,这对新能源并网提供了需求满足。新电子控制技术平台发展的智能化与远程通信技术,为互联网+提供了更好的执行终端。交流接触器的电子化控制发展,以新时期市场需求为依据,推进核心技术开发。
2 交流接触器电子化控制技术发展的要求
为促进交流接触器电子化控制技术发展,应建立电子控制技术平台,满足技术研发需求,解决传统产品耗能大、故障高等问题,有效提高产品性能。
(1)运用门槛点电压技术、低电压吸持技术,针对触头抖动造成的触头熔焊问题进行有效解决,同时要进一步处理线圈高温及烧损问题。
(2)全面提升产品性能技术指标,并丰富新功能属性,为适应市场发展需求,提高技术推广范围,满足更大市场要求。
通过全规格覆盖广泛的市场需求,提高产品抗扰度,突破技术发展瓶颈,严格成本控制,从设计、生产及质量方面全面把控。传统交流接触器产品结构简单、规格齐全,要实现主流产品电子控制的技术升级,先看设计输入要素:电流等级跨度大、电压规格数量多,小容量产品的内置线路板空间、大容量产品的电子元件选型,强弱电混搭线路板的设计工艺等。设计方案可预先对设计难度较高的小和大规格产品进行可行性论证。
3 交流接触器电子化控制技术发展的关键技术
3.1 控制电路基本类型划分
3.1.1 pwm调制电路
借助驱动电流的方式,利用脉宽完成吸合以及吸持的操作。这种方法的使用会消耗较多成本,因此,目前市场中并不适合采用这种方法。
3.1.2 形成转换开关分析
利用接触器衔铁与相关部件完成吸合与吸持的转换。这种方法的成本较低,结构相对便捷,具有适应性。
3.1.3 无源电子控制分析
通过借助无源电子元件构建独立的控制电路,并借助继电器触点转换吸合以及吸持操作。成本低、可靠性强全规格覆盖效果好。
3.2 门槛点电压分析
这项技术属于主动防护性特征的一项技术手段,控制电源电压在出现下降的情况下,将至临界点的同时接触器无法充分吸合,且会造成连续颤抖等情况,或者是其他类型的问题。针对这种情况形成的门槛点电压能够有效解决此类问题,电子控制器电路会根据预设的操作退出吸合状态并终解决问题。
3.3 低电压吸持
低电压吸持的主要功能是可以在对直流化铁心结构接触器独有的控制方法。甚至可以有效解决关于接触器方面的长时间运行造成的稳定性问题。
4 交流接触器电子化控制技术的发展趋势
交直流通用类型的电子电路操作技术具有其自身特性,在吸合、吸持功能方面可以采用分置处理方式,吸合电路可以使用全波整流,利用常闭点加以控制和切换。吸持电路则是能够解决电阻降压以及并串连完成控制电路的转换。产品通过新能源以及相关技术方面形成了明显的技术优势。这也是未来交流接触器电子化控制技术发展的主要趋势。
5 结束语
综上所述,电子化控制的产生转变了交流接触器所具有的运动机理。全新的技术手段与架构平台催生了更加具有进步意义的产品。促使交流接触器在设计的过程中面向精确化以及广泛化的方向。提升了技术的节能效果。这当中,无源电子控制技术从各个方面都体现出其优势地位,能够满足全规格要求、安全性以及成本低廉的需要,因此,在未来的发展过程中也必将成为主流交流接触器中的刚需产品,这对实现产业升级都具有至关重要的价值。
智能交流接触器的研究现状及发展趋势
1 引言
交流接触器供远距离接通和分断线路及频繁启动、控制交流电动机与热过载继电器、电动机保护器配合保护线路可能发生的过载。随着微电子、计算机网络和数字通信技术的快速发展,以及人工智能技术在低压接触器中的应用,交流接触器逐步向高性能、高可靠性、电子化、智能化、网络化方向发展。
2 交流接触器智能化概况
专业的接触器制造厂家、研究院所,经过分析大量的试验数据和实际应用情况统计数据,并结合理论分析,将智能化技术应用到交流接触器中,实现交流接触器起动、保持、分断过程的优化控制。智能交流接触器应用电子技术实现智能化,电子器件和核心部件单片机组成硬件电路,并由软件驱动和实现信号检测、信息传递、和各种智能控制功能。主要在两个部分实现,一是主回路分断的智能化控制,减少分断电弧;二是控制回路即电磁系统的智能化,如电磁系统的抗电压跌落、抗晃电、带选相合闸、宽电压、低功耗节能无噪音。
3 智能交流接触器研究现状
3.1 交流吸合、交流保持类型交流接触器的智能化
交流吸合、交流保持类型的交流接触器在正常工作时,通过接触器铁心磁通是交变的,磁轭加装分磁环可抑制电流过零时铁芯的振动。极面不平、防锈油过多、粘附异物均会引起不同程度的产品异响和振动,造成接触器触点因振动时拉弧而烧损,引起电气设备跳闸、烧损等事故。这类问题目前通过研究触头材料的零磨损等方面来解决。
3.2 混合式交流接触器智能化
这种交流接触器电磁系统采用交流吸合、直流保持持的办法。在交流接触器的三相触头上并联一个单向晶闸管,实现无弧接通、分断、节能、降耗、静音运行,并实现与主控计算机双向通信。
3.3 智能型交流接触器
这种交流接触器的电磁系统采用直流线圈,加入电子线路控制模块,通过单片机控制改变电磁铁动铁芯的闭合速度,实现减小触头振动的目的。整个电磁铁吸动作过程励磁周期分为通电阶段、停歇阶段。控制励磁线圈交直流通用,交流电通过全波整流电路转换为直流电,提供接触器吸合电磁。
4 模块化智能接触器
通过对传统电磁式接触器控制回路或主回路加装具有特殊功能的外挂或内嵌式模块,来提升接触器各种性能,构成模块化智能接触器,具有经济实用的优点,以下介绍目前比较成熟的几种智能模块。
4.1 抗晃电智能模块
以开关电源为基础、单片机为核心,带有后备电源系统的抗晃电智能交流接触器控制模块。
4.2 抗电压跌落模块
雷电、短路故障后重合闸、外部或内部电网故障、大型设备、电机起动等原因,可引起电力系统在运行过程中,供电电压有效值迅速下降至额定值的10%~90%,持续时间为10ms到1min,这种现象称为“电压跌落”。接触器在电压跌落期间,电磁系统可能会因电压不足而瞬间或欠电压运行,造成电磁线圈烧损或触头弹跳烧损,造成巨大损失。
4.3 节能保护模块
交流接触器节能保护模块,是一种高节能(直流维持吸和)、全保护(抗晃电)、电源通用(ac220v-380v通用)无噪音(直流控制)的电子产品。
4.4 宽电压模块
接触器在智能控制板的配合作用下,实现交直流通用,工作电压宽、减少触头弹跳,提高合闸可靠性达到节能宽电压的目的。
4.5 带选相合闸模块
暂态电磁现象,会造成交流接触器触头电寿命降低,采用电子式选相分合闸模块,瞬时采样电压、电流值,通过计算信号频率、信号相位、功率因数、来选择分合闸相角,实现交流接触器在一定的电压或电流相位吸和、释放。使接触器更具经济性和长期工作的可靠性,模块精度高、使用方便。
5 交流接触器智能化的设计技术
智能化交流接触器产品的设计需要运用计算机技术、cad、cae和cam技术的辅助,三维辅助设计系统集设计、分析和制造于一体,包含结构外观设计、实体造型、特性分析与动态演示功能,具有相应的专家模块,可以方便地根据接触器的电磁性能、灭弧性能、电性能等的要求确定接触器的结构形式,合理安排励磁系统、灭弧系统、吸反力系统,选择合理的触桥类型、横截面、灭弧装置等。大大缩短产品的开发周期。
6 交流接触器智能化发展趋势
智能交流接触器的研究工作已全面展开,中、小容量的交流接触器采用单片机系统对接触器的起动、保持、分断过程实现智能优化控制。实现无弧、少弧分断,大大提高了交流接触器的电寿命,实现了交流接触器技术的重大突破。
由于大容量交流接触器分断时产生的电弧能量大,产品机构分散,动作过程不稳定,对零电压接通、同步分断造成较大困难而无法实现。因此,必须将人工智能技术引入接触器的控制中才能解决这个难题,保证大容量交流接触器实现零电压接通、无弧或少弧分断,提高其技术性能指标,实现接触器控制技术的新突破。
交流接触器的检测控制电路
在交流接触器的配电回路,增设接触器检测控制电路,以达到在主触头不带电的情况下,检查接触器的动作情况,达到检测电路能正常运行的效果,并介绍了检测常用的交流接触器的两种控制电路。
1 接触器在工程使用中存在的问题
接触器广泛应用于低压交直流电动机等电气设备的配电回路,作为远距离频繁地接通与分断主电路及大容量控制电路之用。但接触器在运行中,主触头频繁地接通和分断电路中的大电流,且长期通过额定电流,往往造成磨损、熔焊或严重烧损,在使用中,接触器可动部件被卡住、吸引线圈绝缘损坏、电磁铁噪声大等故障也时有发生。因此,接触器投入运行后要经常进行检查维护并定期检修,以便及时发现故障和排除故障,确保接触器长期可靠运行。
2 检测交流接触器的控制回路
对于新安装或检修后的接触器,通常要在主触头不带电的情况下,先使吸引线圈通电,分合数次,以检查可动部件是否灵活,触头开距、压力、超行程和触头接触的同步性是否符合规定,吸引线圈有无损坏,动作是否可靠,然后才能投人使用。为此,有些用户特别是工作环境条件比较恶劣的使用单位,希望在工程设计中,对固定式低压配电屏和动力配电箱带有交流接触器的配电回路.增设接触器检测控制电路,以达到在主触头不带电的情况下,检查接触器的动作情况。文中只介绍检测常用交流接触器的两种控制电路,以供参考。
(1)带有低压断路器qa的交流接触器控制接线图,点划线框内为检测交流接触器k的控制电路。这种电路是利用la101系列机械自持型按钮sb3常开触点和qa的辅助常闭触点与吸引线圈串联组成。当检测k时,将qa置于断开位置,这时qa常闭触点闭合,掀下sb3,其常开触点闭合并保持这一状态,此时就可以单独对k进行接通与分断相关项目的检查了。如果主电路接通,电动机m运转,如果qa闭合,其常闭触点断开,则检测k的控制电路不能工作。检测工作完毕后,再次按动sb3时,其常开触点断开,恢复到原始状态。为了提示电工及时将sb3复位,宜选用带指示灯的laioi系列灯式机械自持按钮。如果用虚线框内的钮子开关ok来代替sb3,同样可以达到上述目的。
(2)带有熔断器保护设备的交流接触器控制接线图,适用于1个刀开关qa带1台接触器和1个刀开关qa带多台接触器的配电电路。当qa置于断开位置时,其常闭触点闭合,掀下按钮sb3(或钮子开关ok)时。就可以对相应配电回路的k进行检测。如果qa合上时,其常闭触点断开,检测交流接触器的控制电路不能工作。对于1个刀开关带多台接触器的配电电路,这种接线简单,元件少,但共用1个中间继电器,当某接触器单独要进行检测时,必须将刀开关断开,影响其他回路供电。为了工作安全,接线时熔断器fu1,fu2,fu3接在同一相上。
如果将控制电路单独设开关和熔断器,并接至主回路的电源进线端(即主开关的上桩头),这样做,虽然在切断主回路电源开关后,在接触器主触头不带电的情况下,也可单独检查接触器的动作情况,但有如下弊端:①控制电路开关往往设在较远的配电屏或动力箱上,给操作带来不便;②当主回路或电动机等设备发生短路等故障使断路器跳闸时,电动机虽已停转,但控制电路电源仍然存在接触器处于合闸状态,如与备用机泵互相连锁,则备用泵也无法起动,这样就会导致生产事故发生。因此,这种接线不宜采用。
交流接触器是接触器的一种,也是自动控制系统中应用广泛的一种低压电器。它可以与继电控制回路组合,远控或联锁相关电气设备。本文主要分析了交流接触器的组成、工作原理及其常见的故障。
一、引言
交流接触器作为现代自动化应用领域中的一个重要角色,是应用于自动控制系统的一种低压电器,也是电力系统中应用普遍的一种电器。它的主要作用是频繁地接通或断开主电路和控制电路,可以同时实现近距离控制或远距离控制。由于交流接触器的功能较多,又兼具安全、便于维护和价格低廉等优点,所以被大量地应用于各个行业之中,成为了现代自动化领域中不可缺少的一份子。
但是由于其工作环境的特殊,难免会发生各种故障,现将交流接触器的工作原理和主要故障分析如下。
二、基本组成及工作原理
交流接触器的基本组成分为电磁系统、触头系统、灭弧系统和其他部分。其中电磁系统包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯;触头系统则包括三组主触头和两组常开、常闭的辅助触头,它们和动铁芯是焊接在一起互相联动的。电磁系统和触头系统是交流接触器重要的两个系统。
交流接触器的工作原理是利用电磁系统中的吸引线圈通电后产生的电磁吸力与复位弹簧的反作用力,在这两种力的配合动作之下,实现触头的断开或者闭合。当电磁线圈不通电的时候,弹簧的反作用力使主触头保持在断开的位置;当电磁线圈通电的时候,电磁吸力克服弹簧的反作用力,带动主触头闭合,在主触头断开或者闭合的同时,辅助触头也随之或断开或闭合。
三、常见故障分析及处理办法
(一)接触器通电后不能和铁芯可靠吸合
1.电源电压过低。此种情况之下,使衔铁能够可靠吸合的电磁吸力较小,就会造成衔铁时而吸合,时而断开,从而不能可靠的吸合。应设法将其调整到额定电压。
2.电源电压的波动比较大。使得线圈产生的电磁吸力忽上忽下,继而使衔铁不能可靠吸合。
3.线圈引出线的连接处脱落、线圈断线或者烧毁。如果不能修复,可以更换线圈。
4.铁芯歪斜,或是机械可动部分被卡住。可以调正铁芯位置,或者调整互相卡住的零件的位置。
5.铁芯极面生锈或者有灰尘、污垢等,或铁芯槽内有污物。可以清理灰尘、污垢和污物,对于实在无法清理的,可以选择更换铁芯。
(二)交流接触器线圈断电后,衔铁不释放或者释放比较缓慢
1.触头发生熔焊现象。即流过触头的电流过大,大电流产生的高温使得闭合的触头熔焊在了一起,而触头在熔焊之后不容易断开,从而导致衔铁无法释放。可以使用小刀片轻轻刮掉焊芯,如果熔焊情况较为严重,则需要更换触头。
2.提供反作用力的复位弹簧损坏或是其所能提供的反作用力过小。可以调正触头参数。
3.铁芯歪斜,或是机械可动部分被卡住。将歪斜的部分调正,或者调整互相卡住的零件的位置,并润滑生锈的部位。
4.铁芯极面有污物。可以使用干净的软布将污物擦去。
(三)交流接触器的主触头过热或者熔焊
1.交流接触器在运行的过程之中,触头通过的电流大于它的额定电流。造成触头电流过大的原因,主要有系统的电压或过高或过低;用电的设备长期运行在超载状态下;触头的容量选择不正确等。
2.动、静触头之间的接触电阻过大。接触电阻的大小关系到触头的发热程度。而触头的压力、触头表面的接触及其接触面的光滑程度都对接触电阻的大小有影响。
3.主触头磨损。在触头的使用过程中,被电火花或电弧产生的高温磨损,或者是由于触头间的摩擦撞击造成的磨损。可以将其更换。
4.由于动静触头之间的分断和闭合可以产生电弧,而电弧产生的高温使得触头表面灼伤甚至熔化,而熔化后的金属冷却后便将动静触头焊接在了一起。常见的原因可能是由于接触器的容量选择不正确、触头的弹簧有问题或者线路过载等造成的触头闭合时通过电流过大。
(四)交流接触器线圈过热或烧损
1.电源电压过高,使得流过线圈的电流增大。应将电源电压调到合适值。
2.电源电压过低。衔铁不能可靠吸合,在触点接通和断开的瞬间,流过线圈的电流很大,导致线圈过热,甚至烧毁。
3.操作频率过高。可以延长操作的间隔时间,或者将其更换为适应高频率操作的线圈。
4.线圈质量不合格或者线圈的绝缘已损坏。可以直接更?q线圈,或者重新选择交流接触器。
(五)交流接触器运行过程中噪声过大或振动明显
1.衔铁与铁芯经过多次的碰撞之后,接触面已磨损或是已变形,或者接触面上有锈垢、油污、灰尘等,造成接触面接触不良,从而产生噪声与振动。
2.由触头弹簧产生的压力过大。可以调整触头弹簧的压力。
3.机械活动部分被卡住。可以调整相互卡住的零件的位置,再对容易卡住的部位进行润滑。
四、结束语
在现代自动化领域中,虽然交流接触器的应用很广泛,但由于交流接触器本身的型号也颇多,所以,在实际应用中,应该根据所需要求来进行选择,选好接触器后再投入运行,虽然出现故障是不可避免的,但是,更好地选择交流接触器的型号也可以减少故障发生的几率。
交流接触器是电力拖动和自动控制系统中应用普遍的一种电器。它作为执行元件,可以远距离频繁地自动控制电动机的启动、运转和停止,以及电力线路的接通与分断。本文对交流接触器常见故障产生的原因及采取的相应处理方法进行了阐述。
接触器应用技术简介
接触器广泛应用在地铁的运营系统及楼宇建筑中,对地铁运行的安全性起到至关重要的作用,因此充分了解接触器的工作原理、使用标准等技术条件是地铁电器维护人员的基本素质。
交流接触器,是控制系统常用的低压电器元件, 是一种适用于远距离频繁地接通和分断交流主电路及大容量控制电路的电器,在运行时存在着电、磁、光、热、机械等多种能量转换,主要用作控制交流感应电动机的起动、停止、反转、调速,也可用于控制其它电力负载如电热器、电照明、电焊机和电容器组等。
2接触器的组成
交流接触器一般利用主接点来开闭电路,用辅助接点来导通控制回路,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器可高频率的做电源开启与切断控制?高操作频率甚至可达每小时1200次也没问题。而接触器的使用寿命很高?机械寿命通常为数百万次甚至一千万次?电寿命一般则为数十万次至数百万次。接触器动作通过线圈控制触点动作,达到切换电路的目的,控制原理如下图:
图1 交流接触器应用示意图
从结构角度而言,接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧系统及其它部分组成。
2.1电磁系统:电磁系统包括电磁线圈和铁心,是接触器的重要组成部分,依靠它带动触点的闭合与断开。
2.2触头系统:触点是接触器的执行部分,包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路,控制较大的电流,而辅助触点是在控制回路中,以满足各种控制方式的要求。
2.3灭弧系统:灭弧装置用来保证触点断开电路时,产生的电弧可靠的熄灭,减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧,通常接触器都装有灭弧装置,一般采用半封闭式纵缝陶土灭弧罩,并配有强磁吹弧回路。
2.4其它部分:有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。
在工作原理上,当接触器电磁线圈不通电时,弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压(us)时,电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心,带动主辅触点动作,接通电路。
3 交流接触器满足的标准
交流接触器产品,依据国家标准和行业标准,对产品结构、材料、性能等通过相关性能试验,以保证产品的安全性。
4 交流接触器基本参数要求
4.1电气参数
要明确使用产品的额定绝缘电压(ui)、额定工作电压(ue)、约定发热电流(ith)以及在相应工作制及使用类别下的额定工作电流(ie)和额定工作功率(pe)。
4.2正常的使用、安装要求
周围空气温度上限为+40℃, 周围空气温度的下限为-5℃;海拔不超过2000m;高温度为+40℃时,空气的相对湿度不超过50%,在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度,例如20℃时达90%。
接触器的安装面与垂直面的倾斜度不大于±5°。接触器可在 -25℃~ +55℃之间的温度范围内适用于运输和储存,短时间内,(24 h内)可达+70℃。
4.3材料、防护和接线等方面的要求
用于接触器的材料,塑料材料应具备一定的耐湿性能、抗非正常热和着火危险、相比电痕化性能(相比电痕化指数cti≥100)、 弹性部件具备一定的的耐老化性能、黑色金属具有一定的抗锈性能等等。
接触器应当具备一定的防护性能,按照实用性规定接触器的外壳防护等级设计要求为ip20级。
5 型式试验和性能验证
为保证接触器的使用安全性,对接触器使用前可进行型式试验和性能试验,具体试验内容如下:
5.1耐湿性能试验
规定接触器采用gb/t2423.4规定的交变湿热试验db,试验严酷程度:高温温度为+40℃,周期数为6昼夜。耐湿性能试验中工频耐压试验值为2000v,绝缘电阻小值为1mω。
5.2抗非正常热和着火危险试验
接触器的绝缘部件应承受灼热丝试验的考核,灼热丝试验按gb/t5169.10、gb/t5169.11规定进行。对支持或固定载流部件的绝缘材料制成的零部件,灼热丝高级的试验温度为960℃;绝缘材料制成的其余零部件,灼热丝高级的试验温度为650℃。
5.3绝缘材料的相比电痕化指数(cti)测定
采用gb/t4207规定的试验方法、试验设备、试验程序等来测定所用绝缘材料的cti值及绝缘材料组别。
如果从制造厂或其它可靠方面获得数据,确实证明绝缘材料符合电器要求的cti值,也可取代绝缘材料cti测定。
5.4弹性材料的耐老化试验
弹性部件应放在加热室内进行试验。室内大气的压力和成份同周围空气一样,并有自然循环通风。试验室内温度为70±2℃,试品应存放在室内10昼夜(240h),空气自然循环可在试验室壁开孔来达到,试后试品应放在室温和相对湿度在45%至55%环境中不少于24h。目测试品应无变化,既无表面龟裂或收缩等影响继续使用而又无材料变粘或出油现象。
6结论
通过本文的研究,了解接触器相应国家标准和行业规范的检测与验证性试验;其次,通过对接触器制造检测工艺的分析研究,了解接触器的制造工艺,合理地使用电器,科学划分电压与电流等级,为低压电器的使用和维修奠定一定的理论基础,为设备安全运行提供保障。
交流接触器的选型
接触器的定义:仅有一个起始位置,能接通、承载和分断正常电路条件(包括过载运行条件)下的电流的一种非手动操作的机械开关电器。
关键词:接通、承载、分断。
引言:符合的标准,国家标准gb14048.4-2003(低压开关设备和控制设备 低压机电式接触器和电动机启动器)。或国际标准ie60947-4-1:2000标准。
三类和四类,分别记为ac1一:基本知识
、接触器的工作原理
接触器的基本工作原理是利用电磁原理通过控制电路的控制和可动衔铁的运动来带动触头控制主电路通断的。
(二)、交流接触器的选型有什么计算公式
交流接触器在选择的时候一般要看电机的额定电流,交流接触器靠电流选型,交流接触器电流=电机的额定电流*1.5以上都可以。主要是看热继电器保护,接触器只是导通的作用。
(三)、接触器的类型
交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、 、ac2 、ac3和ac4 。一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷,如白炽灯、电阻炉等;二类交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止;三类交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转和运行中分断;四类交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。
二、接触器的选用
(一)、常用负载电流
通常来说,接触器的选型有诸多因素外,与负载密切相关,而负载种类繁多,不同的负载有不同的电流特性,我们必须了解不同负载的启动电流。
1、 电热元件负载 1.4倍(ac-1)
照明负载 15倍(ac-5b)
2、 低压变压器负载 15―20倍(ac-6a)
3、 电容器负载 可达20―30倍,一般在电路中串附加电感或电阻限流(ac-6a)
4、 电动机负载 绕线式电动机切换的3―5倍(ac-2),鼠笼电动机启动电流为6―8倍,电压为额定电压,正常运转后分断的电流是额定电流,但电压因反电势仅为额定电压的0.17倍(ac-3),而ac-4类属于在启动中接通和分断类,都要在6倍电流下进行,因此使用条件为苛刻。
5、对于一般设备用电动机,工作电流小于额定电流,启动电流虽然达到额定电流的4~7倍,但时间短,对接触器的触头损伤不大,接触器在设计时已考虑此因数,一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对于在特殊情况下工作的电动机要根据实际工况考虑。如电动机重载启停频繁,反接制动等,所以计算工作电流要乘以相应倍数,由于重载启停频繁,选用4倍电动机额定电流,通常重载下反接制动电流为启动电流2倍,所以对于此工况要选用8倍额定电流。
(二)、按接触器的额定参数选择
1、接触器的线圈电压,一般应低一些为好,这样对接触器的绝缘要求可以降低,使用时也较安全。但为了方便和减少设备,常按实际电网电压选取。
2、电动机的操作频率不高,如压缩机、水泵、风机、空调、冲床等,接触器额定电流大于负荷额定电流即可。接触器类型可选用cjl0、cj20等。
3、用接触器对变压器进行控制时,应考虑浪涌电流的大小。例如交流电弧焊机、电阻焊机等,一般可按变压器额定电流的2倍选取接触器,型号选cjl0、cj20等。
三、日常维护
经常或定期检查接触器的运行情况,进行必要的维修是保证其运行可靠延长其寿命的重要措施。检查、维修时应先断开电源。
1、接触器外观检查
清除灰尘,然后用布擦干;
拧紧所有压接导线的螺丝,防止松动脱落、引起连接部分发热。
2、接触器触点系统检查
1)检查动静触点是否对准,三相是否同时闭合,是否三相一致。
2)摇测相间绝缘电阻值。使用500v摇表,其相间阻值不应低于10兆欧。
3)触点磨损厚度超过1mm,或严重烧损、开焊脱落时应更换新件。轻微烧损或接触面发毛、变黑不影响使用,可不予处理。若影响接触,可用小锉磨平打光。
4)经维修或更换触点后应注意触点开距,超行程。触点超行程会影响触点的终压力。
5)检查辅助触点动作是否灵活,静触点是否有松动或脱落现象,触点开距和行程要符合要求,可用万用表测量接触的电阻,发现接触不良且不易修复时,要更换新触点。
3、接触器灭弧罩检修
1)取下灭弧罩,用毛刷清除罩内脱落物或金属颗粒。如发现灭弧罩有裂损,应及时予以更换。
2)对于栅片灭弧罩,应注意栅片是否完整或烧损变形、严重松脱、位置变化等,若不易修复则应更换。
4、接触器电磁线圈的检修
1)交流接触器的吸引线圈在电源电压为线圈额定电压的85%-105%时,应能可靠工作。
2)检查电磁线圈有无过热,线圈过热反映在外表层老化、变色,线圈过热一般是由于匝间短路造成的,此时可测其阻值和同类线圈比较,不能修复则应更换。
3)引线和擦接件有无开焊或将断开的情况。
4)线圈骨架有无裂纹、磨损或固定不正常的情况。如发现应及早固定或更换
四、结束语
近年来,某船设备运行的时间较长,分布的场所多,有的设备所处环境恶劣,只有了解日常维修和保养才能够经济 ,安全地为任务服务,确保船舶的安全运行。
交流接触器的拆装与检测
一、引言
交流接触器具有远距离频繁通断交、直流主电路及大容量控制电路的特点,同时还具有欠压和失压自动释放保护功能,工作可靠,使用寿命长,广泛应用于电力拖动及自动控制系统等领域中。
对于中职相关电类专业的学生来讲,交流接触器是低压电器中的核心元器件,要求能正确识别、安装、使用、拆装、检修交流接触器。通过拆装,也使学生更好地理解接触器线圈得电与失电时的动作原理,以及各触头的动作过程。
二、交流接触器的组装
交流接触器的拆卸与组装的步骤正好相反,这里就以型号为cjx2-0910交流接触器的组装步骤进行介绍,具体过程可分为底座安装、基座装配和装静触头三步。
(一)底座安装
在图一的底座结构图中,各元件分别为(1)线圈;(2)支持件;(3)横销;(4)铁芯;(5)底座;(6)弹簧;(7)滑闩,具体的组装步骤如下:
1.检查底座表面无划伤,缺料及变形等现象,将其底部朝上放置在工作区中,取滑闩卡入底座,并用一字螺丝刀将弹簧卡入滑闩槽内,完成后将底座翻转180度放置。
2.支持件的一端插入横销后,再将支持件插入铁芯中,并在另一端也插上横销,后将铁芯组件插入底座,保证横销与底座的凹槽对齐。在这个过程中手不要触碰铁芯极面。
3.取线圈并检查电压标示与要求一致,包扎纸无翘起,检查无误后后放入底座。
(二)基座装配
在图二的基座结构图中,各元件分别为(1)基座;(2)触头支持;(3)反力弹簧;(4)主力及辅助弹簧;(5)主动触头;(6)辅助触头;(7)铁芯,具体的组装步骤如下:
1.先装触头支持,将三个主动触头和一个辅助触头放入触头支持的上窗口且银点朝下,镊子依次夹起三个主力弹簧和一个辅助弹簧卡入4个槽内,要求弹簧装配到位,无歪斜。
2.取片状弹簧插入铁芯,将铁芯卡入触头支持槽内,并将触头支持组件卡入基座内。
3.取反力弹簧卡入铁芯,并将基座盖在底座上,打上螺丝固定基座。
(三)装静触头
在图三的静触头结构图中,各元件分别为(1)主静触头;(2)辅静触头;(3)保护罩及标记罩;(4)各触头螺丝,具体的组装步骤如下:
1.用尖嘴钳夹起主静触头卡入基座主静槽内,重复三次,再将辅静触头卡入基座辅静槽内,注意要将触头压到位,常开常闭不混装。
2.将各触头螺丝打入螺丝孔内,螺钉打紧无滑扣,十字槽不能打毛打滑,再将保护罩安装至基座及基座顶部的标记槽内,确保保护罩无松动。
三、交流接触器的检测
为确保拆卸过的交流接触器在组装后能正常使用,需经过几方面的测试,首先是外观检查,包括塑料件无气泡、裂纹、划伤、变形等;金属零件镀层光洁、无斑点等缺陷;触头表面光洁;线圈数据标识清晰、正确;螺丝无松动、漏装,十字口无滑牙,瓦垫朝向一致等。
其次是触头测试,将交流接触器线圈两端接入交流电源,检查线圈电压与电源输出电压一致,确保线圈吸合情况良好,并用万用表测量主触头和辅助触头闭合良好,同时关注铁心噪音及振动情况。
后是线圈测试,将电源输出电压调至线圈电压的80%,确保线圈正常吸合,同时反复通断不少于5次。完成后再调低输出电压,降至线圈电压的70%以下的时交流接触器线圈可靠释放。
四、交流接触器的改装
通过交流接触器的触头支持结构了解到其中的辅助常开触头与辅助常闭触头分别位于触头支持中的上下窗口,其中辅助常开触头在上窗口并银点朝下,弹簧卡在其上侧,而辅助常闭触头在下窗口并银点朝上,弹簧卡在其下侧。因此,除了在维修中碰到的触头损坏而更换触头外,也可根据线路要求将辅助常开触头改装成辅助常闭触头,反过来亦可以。要注意的是辅助常开、常闭的触头及对应的弹簧不可以混装,需检查清楚。
五、结语
通过交流接触器的拆装,深入了解结构原理,理清各部件的组装顺序,拆卸顺序只需逆向实施,同时为交流接触器的检测、使用提供了参考。
节能交流接触器的原理与应用
交流接触器广泛应用于低压电路中,是一种使用安全、控制方便、量大而面广的工业必需品。我国现在普遍使用的额定电流在63a及以上的大、中容量交流接触器应以上亿台计,其操作电磁系统在吸持时消耗的有功功率在10w~100w之间;消耗的无功功率则在数十乏尔至数百乏尔之间。所耗有功功率的分配大致为:铁芯65%~75%、短路环25%~30%、线圈3%~5%。对于我国这样一个正处于工业化、城市化进程加快的交流接触器使用大国,且能源需求日趋紧张,节能已成为当务之急。  交流接触器节能方案主要取决于其工作原理及相应的结构工艺。交流接触器内产生电磁吸力fat由恒定分量f0和交变分量f~组成。其中:
恒定分量:
f0=fatm/2(fatm=107b2ms/8π)
交变分量:f~=f0cos2ωt。
在工作中,由于衔铁始终受到反力弹簧、触头弹簧等反作用力fr的作用,电磁吸力平均值fat>fr;当fatfr衔铁又呈吸合状态,如此周而复始,衔铁产生振动并发出噪音。此时铁芯在交变磁化产生的磁滞损耗和涡流损耗会引起铁芯发热(叠加的硅钢片可以起到减少涡流损耗作用)。为降低工作噪音通常在小容量的电磁系统磁轭端部开一小槽嵌入相应的短路环,其作用就是把通过铁芯磁通分为两部分,即不穿过短路环的磁通φ1和穿过短路环的磁通φ2,且φ2滞后φ1,使合成吸力始终大于反作用力,从而降低了振动噪音,但也增加了相应铜损。
交流接触器的功率主要由吸持功耗和吸合功耗两部分,虽然线圈在吸合起动瞬间功耗较大,但时间很短(几十ms);工作时间一直处于吸持保持状态(此时能量损耗主要集中在吸持状态铁损上)。正因如此如能降低交流接触器工作中的吸持功耗就可以达到节能目的,根据此原理,目前节能接触器大致分类如下:
1.节电线圈
接触器线圈中通过交流电后,会产生相应感抗,感抗的大小影响线圈中电流的大小,交流电磁铁中线圈的感抗,在铁芯未闭合时感抗很小,会通过很大的电流,这也是造成线圈在吸合时功率为大的原因所在。当交流接触器由吸合转为吸持时,由于处于长期工作状态再加之线圈功耗大,温升也随之上升。通常交流接触器长时间工作可以产生50℃~60℃度高温,夏季时再加上30℃~40℃度环境温度,线圈温度上升更快。线圈长期处于高温工作中,将加快老化甚至烧毁,交流接触器的使用寿命也会缩短。
根据交流接触器线圈功耗大温升快的特点,通过降低功耗和温升以达到节能目的。按内部结构,节电线圈分为:双绕组式、限流电阻式、双绕组自转换式和定位转换式。节电线圈的工作原理通常将在其线圈上采用脉动直流吸持运行方案:吸合绕组一般线径较大,匝数较少,因而阻抗较低,产生的吸合电流大;吸持绕组一般线径较小,匝数较多,阻抗大,故而吸持电流小。增加相应整流器件及压敏电阻和薄膜电容,使交流接触器通电工作处于直流状态,较大的起动电流保证电磁系统的可靠吸合,较小的吸持电流降低了吸持功耗,从而降低了电磁系统的电损耗和线圈温升。
2.节电器
节电器分为:电容式、变压器式、占空比(改变)式。交流接触器与相应节电器配套使用,使接触器在直流状态吸持运行,从而达到节能目的。节电器因交流接触器电磁线圈电磁能以及节电器内部器件限制,一般适用于额定电流60~600a交流接触器,低于60a的交流接触器因其电磁线圈所贮有电磁能在直流运行时不能维持其吸合;大于600a的交流接触器产生的电磁能极易使节电器内部器件损坏。
3.交流接触器的操作
电磁系统采用相应的节电技术,将其操作电磁系统由原设计的交流吸持改为直流吸持,可以节省铁芯和短路环中绝大部分的损耗功率,从而取得较高的节电效率(一般有功节电率>90%以上)。不仅如此,通过改造还可降低或消除噪音,降低线圈温升并延长接触器的使用寿命。
根据交流接触器的结构,增加如节电线圈、节电器、机械锁扣装置,电磁系统改为剩磁(永磁)吸持式等方式,可起到节能效果。焦化厂将各个车间传统交流接触器更换为节能型交流接触器,更换后事实证明节能效果显着。现已备煤车间一台传统交流接触器cj20/400a/3为例,计算一年节能情况:接触器节能前正常工作吸持功率为180w,电费单价按平均电费按1元/kwh计,工作时间为24h/天:
节能前总耗电:
0.18kw×24h×365=1576kwh
节能后总耗电:
0.006kw×24h×365=52kwh
节能(年节电量):
1576kwh-52kwh=1524kwh
节电费用:1524kwh×1元/kwh=1524元
焦化厂将传统的接触器进行淘汰而把节能接触器应用于生产,直接和间接经济效益十分明显,值得大力推广。总之,节能接触器在焦化生产中的应用已经取得了良好的效果,随着新型节能接触器的发展及性能的不断提高,节能接触器在焦化生产中的应用会发挥更大作用,取得更加显着的经济效益。
接触器的正确应用与维护
交流接触器是一种用来频繁地、远距离接通或断开主电路和控制电路的自动控制电器,也是有触头电磁式电器的典型代表。接触器按主触头通过的电流种类,分为交流接触器和直流接触器。这里主要以cj10系列交流接触器为例介绍(见图1)。
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以上型号为标准型号,近年来,新开发的有b系列、3th系列、3tb、3tf系列交流接触器。
一、交流接触器的结构及工作原理
1.电磁机构
电磁机构由铁芯、衔铁和电磁线圈组成。线圈套在铁芯上,线圈和铁芯是不动的(静铁芯),只有衔铁(或称动铁芯)是可动的。当线圈通入电流后,产生磁场,磁通经铁芯、衔铁和工作气隙形成闭合电路,产生电磁吸力,在电磁吸力作用下将衔铁吸向铁芯。
2.触头系统
触头系统按功能不同分为主触头和辅助触头两类。主触头用于接通和分断主电路中较大的电流,所以体积较大,一般由三对常开触头组成,使用时串联在主电路中。辅助触头用于接通和分断小电流的控制回路,体积较小,它有常开触头和常闭触头两种。
3.灭弧系统
主要用来保证触头断开电路时产生的电弧能可靠地熄灭,减小电弧对触头的破坏作用,保证电器的可靠工作。方法有电动力灭弧,磁吹灭弧,纵缝灭弧,还有灭弧棚灭弧,采用何种方法,因电流种类和电流等级而异。
4.其他部分
交流接触器的其他部分,包括反力弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧片、传动机构和接线柱等。
二、交流接触器的选用
一是交流接触器的工作电压。即接触器主触头的电压,必须大于或等于负载回路的额定电压,一般应用于500v以下的交流电路中。
二是交流接触器的工作电流。即接触器主触头的额定电流,一定大于或等于线路的工作电流。对于电动机负载,交流接触器主触头的额定电流可根据经验公式计算:
in主触头≥pn电动机×103/(1~1.4)un
三是用于接通点动电动机的交流接触器,由于动作频繁,通过主触头电流相当于电动机的启动电流,所以将接触器的额定电流降低一半,再按电动机的额定电流来选用。
四是对操作次数超过规定的每小时通断次数的接触器,应选用额定电流大一级的接触器。
五是接触器吸引线圈电压符合控制电路的电压。
六是接触器的触头数量、种类等应满足控制线路的要求。
三、交流接触器的安装与使用
一是接触器在安装前应先检查线圈的电压是否与电源的电压相符,然后检查各触头接触是否良好,是否有卡阻现象,后将铁芯极面上的防锈油擦净,以免油垢黏滞造成断电不能释放的故障。二是接触器安装时,其底面应与底面垂直,倾斜应小于5°。三是cj0、cj10系列交流接触器在安装时,应使有孔的两面放在上、下位置,以利于散热。四是在安装时切勿将螺钉、垫圈等零件落入接触器内,以免造成机械卡阻和短路故障。五是接触器触头表面应经常保持清洁,不允许涂油。当触头表面因电弧作用而形成金属小珠时,应及时铲除,但银及银合金触头表面产生的氧化膜,由于接触电阻很小,不必挫修,否则将缩短触头的寿命。
接触器是一种应用非常广泛的自动化控制电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路,具有控制容量大,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制,各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。
接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。这里主要介绍常用的交流接触器。
型号说明
以上型号为标准型号,近年来,新开发了b系列、3th系列、3tb、3tf系列交流接触器。
1. 交流接触器的结构和工作原理
1.1 结构:接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。
1.1.1 电磁系统:电磁系统包括电磁线圈和铁心,是接触器的重要组成部分,依靠它带动触点的闭合与断开。
1.1.2 触点系统:触点是接触器的执行部分,包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路,控制较大的电流,而辅助触点是在控制回路中,以满足各种控制方式的要求。
1.1.3 灭弧系统:灭弧装置用来保证触点断开电路时,产生的电弧可靠的熄灭,减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧,通常接触器都装有灭弧装置,一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩。
1.1.4 其它部分:有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。
1.2 工作原理:
当接触器电磁线圈不通电时,弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压(一般为额定电压)时,电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心,带动主触点闭合,接通电路,辅助接点随之动作。
2. 交流接触器的选用与运行维护
2.1 选用:
2.1.1 选择接触器的类型,应根据负载电流的类型和负载的轻重来选择,即是交流负载还是直流负载,是轻负载、一般负载还是重负载。
2.1.2 主回路触点的额定电流应大于或等于被控设备的额定电流,控制电动机的接触器还应考虑电动机的起动电流。如果接触器控制的电机起、制动或正反转频繁,一般将接触器主触头的额定电流降一级使用。此外,主触头的额定电流可根据经验公式计算:
2.1.3 主触头的额定电压,接触器铭牌上所标电压系指主触头能承受的额定电压,并非电磁线圈的电压,使用时接触器主触头的额定电压应大于或等于负载的额定电压。
2.1.4 操作频率的选择,操作频率就是指接触器每小时通断的次数。当通断电流较大及通断频率过高时,会引起触头严重过热,甚至熔焊。操作频率若超过规定数值,应选用额定电流大一级的接触器
2.1.5 接触器电磁线圈额定电压的选择,接触器的电磁线圈额定电压有36v、110v、220v、380v等,电磁线圈允许在额定电压的80%~105%范围内使用。接触器的电磁线圈电压可直接选用380v或220v,具体可根据控制回路的电压来选择。
2.2 运行维护:
2.2.1 运行中检查项目:
(1)通过的负荷电流是否在接触器额定值之内。
(2)接触器的分合信号指示是否与电路状态相符。
(3)运行声音是否正常,有无因接触不良而发出放电声。
(4)电磁线圈有无过热现象,电磁铁的短路环有无异常。
(5)灭弧罩有无松动和损伤情况。
(6)辅助触点有无烧损情况。
(7)传动部分有无损伤。
(8)周围运行环境有无不利运行的因素,如振动过大、通风不良、尘埃过多等。
2.2.2 维护:
在电气设备进行维护工作时,应一并对接触器进行维护工作。
2.2.2.1 外部维护:
(1)清扫外部灰尘。
(2)检查各紧固件是否松动,特别是导体连接部分,防止接触松动而发热。
2.2.2.2 触点系统维护:
(1)检查动、静触点位置是否对正,三相是否同时闭合,如有问题应调节触点弹簧。
(2)接触器触头表面应保持清洁,不允许涂油。当触头表面有因电弧作用而形成金属小珠时,应及时铲除,但银及银合金触头表面产生的氧化膜,由于接触电阻很小,不必修锉,否则竟缩短触头的寿命。
(3)检查触点磨损程度,磨损深度不得超过1mm,触点有烧损,开焊脱落时,须及时更换;轻微烧损时,一般不影响使用。清理触点时不允许使用砂纸,应使用整形锉。
(4)测量相间绝缘电阻,阻值不低于10mω。
(5)检查辅助触点动作是否灵活,触点行程应符合规定值,检查触点有无松动脱落,发现问题时,应及时修理或更换。
2.2.2.3 铁芯部分维护:
(1)清扫灰尘,特别是运动部件及铁芯吸合接触面间;
(2)检查铁芯的紧固情况,铁芯松散会引起运行噪音加大;
(3)铁芯短路环有脱落或断裂要及时修复。
2.2.2.4 电磁线圈维护:
(1)测量线圈绝缘电阻;
(2)线圈绝缘物有无变色、老化现象,线圈表面温度不应超过65℃;
(3)检查线圈引线连接,如有开焊、烧损应及时修复。
2.2.2.5 灭弧罩部分维护:
(1)检查灭弧罩是否破损;
(2)灭弧罩位置有无松脱和位置变化;
(3)清除灭弧罩缝隙内的金属颗粒及杂物。
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