浅谈交流接触器的选择方法

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:李新
[导读] 摘要:接触器是用来远距离频繁接通或切断较大负载电流电路的一种电磁式控制电器。
        (内蒙古建筑职业技术学院)
        摘要:接触器是用来远距离频繁接通或切断较大负载电流电路的一种电磁式控制电器。其主要控制对象是电动机,接触器主要由电磁机构、触头系统和灭弧装置组成。。
        关键词:交流接触器;电动机;接通与分断能力
        接触器的使用类别。
        随着科学技术、工农业生产的发展,以及自动化程度的不断提高,现代生产机械广泛应用电动机来拖动。由于异步电动机与其他电动机相比,具有结构简单,运行可靠,维护方便等优点,因此得到广泛应用。电动机工作是由接触器,继电器控制完成的,电动机与接触器是不可分离的,相辅相成的整体。
        一、接触器的作用
        接触器是用来远距离频繁接通或切断较大负载电流电路的一种电磁式控制电器。其主要控制对象是电动机,也可用于控制照明负载等。其特点是控制容量大、操作频率高,是一种用途非常广泛的电器。
        二、接触器的结构与工作原理
        接触器从结构上看主要由电磁机构、触头系统和灭弧装置组成。其电磁机构由静铁芯,线圈,动铁芯组成。触头系统由用于接通或分断大电流电路的主触头和用于接通或分断较小电流电路的辅助触头组成。主触头一般只有常开触头,没有常闭触头,并且是三相常开触头,上面安装有灭弧装置,通过的电流是大电流,而且是变化的电流。当电动机轴上所带的负载增加时,电动机的转速下降,电动机三相主电路中的电流上升,当负载减少时,电动机的转速上升,电动机三相主电路中的电流下降,转速的变化是在一定的范围内变化的。接触器主触头要连接在三相主电路中。辅助触头具有常开和常闭两种形式,无灭弧装置。辅助触头要连接在控制电路中,通过的电流是小电流,而且是不变化的电流,是恒定的电流。电流的大小由控制回路的电压和接触器线圈的阻抗决定,与电动机轴上所带的负载无关。灭弧装置主要有三种形式,即电动力吹弧,灭弧罩,金属栅片灭弧装置。当接触器线圈通电吸合或断电释放时,接触器三相主触头中会产生电弧,电弧实际上是一种气体放电现象,即气体中有大量的带电质点作定向运动。由于电弧能生成很高的温度,一方面要烧灼甚至熔化触头,减少电器寿命,降低电器的工作可靠性;另一方面还延迟了电路的切断时间,不能及时分断电路。此外,电弧向四周喷射还会导致电器和周围物质烧蚀,甚至造成相间短路、引起火灾和爆炸事故。因此接触器必须要有灭弧装置。
        接触器的工作原理是电磁机构的励磁线圈通电后,在静铁芯中产生磁通从而产生电磁力。此电磁力克服弹簧的作用力使动铁芯吸合,弹簧被压缩,带动触头机构动作,使常闭触头断开,常开触头闭合。当励磁线圈断电后,电磁吸力消失,弹簧复位,使动铁芯释放,触头机构复位,即常开触头又断开,常闭触头又闭合。
        三、接触器的主要技术参数
        1.额定电压,所谓额定电压就是电器正常工作时所需要的电压,同时也是电器所能承受的最大电压值。例如某一灯泡的额定电压是220伏,额定功率是60瓦,是指此灯泡正常工作所需要的电压是220伏。当电源电压低于220伏时,灯泡不能正常发光,灯泡发光亮度变暗,也就是说其发光功率没有达到60瓦,小于正常工作时的60瓦。当电源电压高于220伏时,灯泡会被电压击穿,损坏灯泡,即灯泡所加电压不允许超过220伏,220伏是灯泡所能承受的最大电压值。接触器的额定电压是指接触器主触头的额定工作电压。其电压等级为:110V,220V, 380V,660V。
        2.额定电流,所谓额定电流就是电器正常工作时的电流值,超过此电流值叫做过载电流,过载电流会损坏电器。在大于零小于额定电流值之间的电流都是电器正常工作电流,但不能叫额定电流。例如某台三相交流电动机的额定电流值是10安,在零至10安中间的电流都是正常工作电流,如5安6安等,但只有10安叫额定电流值,其他都不是额定电流值。当电动机电流超过额定电流10安时,电动机会产生过多的热量而烧坏。电动机被烧坏的时间与过载电流的大小有关,过载电流越大烧坏电动机的时间越短,过载电流越小烧坏电动机的时间越长。接触器的额定电流是指接触器主触头的额定工作电流。交流接触器有:6.3A、10A、16A、25A、32A、40A、63A、100A、160A、250A、400A、630A等。
        3.励磁线圈的额定电压,是指为保证接触器可靠工作在励磁线圈上所加的电压值。其电压等级为:220V和380V。

所谓励磁线圈就是产生磁场的线圈,因为接触器线圈要连接在控制回路中,所以控制回路电压决定了接触器励磁线圈的额定电压。通常情况控制回路有两种电压,即220V和380V,如果控制回路电压是220V,则要选择励磁线圈额定电压为220V的交流接触器。如果控制回路电压是380V,则要选择励磁线圈额定电压为380V的交流接触器。
        4.接通与分断能力
        指接触器主触头在规定的条件下能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下,接通和分断时,不应发生熔焊、飞弧和过度磨损等。一般接通电流大于分断电流。所谓接通就是接触器三相主触头闭合时,三相交流电动机起动。所谓分断就是接触器三相主触头断开时,三相交流电动机停转。电动机转速从零上升到额定转速,这个过程叫做电动机起动。电动机起动电流大,是电动机额定工作电流的4-7倍。例如某台三相交流电动机的额定工作电流是10安,在电动机起动时电动机的电流就能达到40-70安,那么对应选择的交流接触器主触头的额定工作电流就应该大于等于70安。否则,当电动机起动时就会烧坏接触器三相主触头,而不能正常起动电机。电动机停止工作时,电动机转速从额定转速降低到零,电动机电流从额定电流10安降低到零,此过程对接触器没有影响。
        四、接触器的选择
        (一)接触器的使用类别。
        根据《低压开关设备和控制设备一低压机电式接触器和电动机起动器》将接触器分为四种使用类别:
        1)AC-1:表示用接触器控制电阻性负载。当接触器释放时,接触器主触头只需断开负载电流。
        2)AC-2:表示用接触器控制绕线转子异步电动机按重复短时工作制工作。接触器要频繁工作,常常在电动机刚起动时就分断。这样接触器的主触头要接通和断开2.5倍电动机的额定电流。电动机起动时电流大,是电动机额定工作电流的4-7倍。由于绕线转子异步电动机转子回路可以通过电刷和滑环串联外接电阻或电抗器减小转子电流,相应减小定子电流,也就是电动机起动电流。所以接触器的主触头可以选择接通和断开只有2.5倍电动机的额定电流。
        3)AC-3:表示用接触器控制笼型异步电动机按连续工作制工作。接触器工作不频繁。接触器主触头要接通6倍电动机的额定电流。由于笼型转子异步电动机转子回路不能串联外接电阻或电抗器减小起动电流,所以接触器的主触头要选择接通和断开6倍电动机的额定电流。
        4)AC-4:表示用接触器控制笼型异步电动机频繁的点动与反接制动,这时电动机需要接通和断开6倍电动机的额定电流。
        (二)接触器的选择:
        选择接触器应以接触器的使用类别为依据,主要考虑以下因素:
        1)控制交流负载应选用交流接触器,控制直流负载则选用直流接触器。
        2)接触器的使用类别应与负载性质相一致。应先将负载按上述接触器使用类别进行划分,再根据工作类别选择接触器系列。
        3)接触器主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。
        4)接触器主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流,此电流由电动机功率和类型决定。
        5)接触器励磁线圈的额定电压应与控制回路电压相一致,以保证接触器能可靠工作。
        6)还应考虑接触器的主触头、辅助触头的数量要满足控制要求。
        总之,我们可以根据接触器的结构,接触器的主要技术参数,接触器的使用类别等条件正确选择接触器,以满足电动机对生产工艺的需求,适应工业技术发展。
        参考文献
        【1】侯进旺.建筑电气控制技术。机械工业出版社,2012.
        【2】马小军.建筑电气控制技术。机械工业出版社,2013年.
 
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