第三节-接触器.ppt

第二章常用电气元器件第三节接触器第三节接触器【教学目标】1．初步掌握接触器的结构；2．理解接触器的工作原理；3．学会接触器的使用方法；4．能进行接触器的简单维护维修和故障排除。【教学重点】接触器的使用方法【教学难点】接触器的故障排除方法接触器是机床电路及自动控制电路中重要的器件，用于远距离频繁地接通和断开交、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，也可用于控制其它电力负载，如电热设备、电焊机、电容器组等。接触器不仅能遥控通断电路，还具有欠电压、零电压释放保护功能，操作频率高、使用寿命长、工作可靠、结构简单经济等优点，因此在电气控制中应用十分广泛。接触器按主触点通过电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器两种，其中交流接触器应用最为广泛，直流接触器则应用范围较小。接触器一、交流接触器交流接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置及辅助部件等组成。交流接触器的结构如图2-26所示。图2-26交流接触器1．交流接触器的结构(a)CJ10-40交流接触器(b)CJ10-60交流接触器(c)CJ12交流接触器交流接触器电磁机构包括铁心、衔铁、线圈三部分。交流接触器的铁心与衔铁按结构形式可分为单E形、单U形和双E形等，为减少交变磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗，防止铁心过热，一般用硅钢片叠压铆成。交流接触器衔铁的运动方式，对于额定电流为40A及以下的采用直动式；对于额定电流为60A及以上的，多采用衔铁绕轴转动的拍合式。如图2-27所示。（1）电磁机构图2-27交流接触器衔铁运动方式（b）拍合式（a）直动式交流接触器交流接触器的衔铁在吸合过程中，一方面受到线圈产生的电磁吸力的作用，另一方面受到复位弹簧的弹力及其它机械阻力的作用，只有电磁吸力大于这些阻力时，衔铁才能被吸合。由于交流电磁铁线圈中的电流是交变的，所以它产生的电磁吸力也是脉动的，电流为零时，电磁吸力也为零，交流电每变化一个周期，衔铁将释放两次，若交流电源频率为50Hz，则电磁吸力为100Hz的脉动吸力，于是在工作时，衔铁将会振动，并产生较大的（100Hz）噪音。为了解决这一问题，在铁心和衔铁的两个不同端部各开一个槽，在槽内嵌装一个用铜、康铜或镍铬合金制成的短路环，又称减振环或分磁环。如图2-28所示。图2-28交流接触器的短路环1-衔铁；2-铁心；3-线圈；4-短路环交流接触器（2）触点系统交流接触器触点是接触器的执行部件，接触器就是通过触点的动作来分合被控电路的。交流接触器的触点一般采用双断点桥式触点。动触点桥一般用紫铜片冲压而成，并具有一定的钢性，触点块用银或银基合金制成，镶焊在触点桥的两端；静触点桥一般用黄铜板冲压而成，一端镶焊触点块，另一端为接线座。动、静触点的外形及结构如图2-29所示。图2-29动、静触点外形结构图按通断能力触点分为主触点和辅助触点，主触点用于通断电流较大的主电路，体积较大，一般由三对动合触点组成；辅助触点用以通断电流较小的控制电路，体积较小，一般由两对动合触点和两对动断触点组成。交流接触器（3）灭弧装置灭弧原理；容量较小的交流接触器，如CJ0-10型，采用的是双断点桥式触点，本身就具有电动灭弧功能，不用任何附加装置，便可使电弧迅速熄灭。其灭弧示意图如图2-30所示。图2-30双断点触点的电动力吹弧1-静触点；2-动触点；3-电弧交流接触器图2-31灭弧罩结构图对容量较大的接触器，如CJ0-20型，采用灭弧罩灭弧；CJ0-40型采用金属栅片灭弧装置。灭弧罩由陶土材料制成，其结构如图2-31所示。交流接触器安装时灭弧罩将触点罩住，当电弧发生时，电弧进入灭弧罩内，依靠灭弧罩对电弧进行降温，因此使电弧容易熄灭，也防止电弧飞出。金属灭弧栅片是由镀铜或镀锌的铁片制成，形状一般为人字形，栅片插在灭弧罩内，各片之间相互绝缘，当触点分断产生电弧时，电弧周围产生磁场，电弧在磁场力的作用下进入栅片，被分割成许多串联的短弧，每个栅片就成了短弧的电极，电弧电压低于燃弧电压，同时栅片将电弧的热量散发，加速了电弧的熄灭。工作原理示意图如图2-32所示。（c）栅片将电弧分成短弧（a）栅片灭弧原理（b）栅片中的磁场分布图2-32金属栅片灭弧装置的原理结构交流接触器（4）辅助部件交流接触器的辅助部件包括：反作用弹簧、缓冲弹簧、动触点固定弹簧、动触点压力弹簧片及传动杠杆等。反作用弹簧：它安装在动铁心和线圈之间，其作用是在线圈断电后，促使动铁心迅速释放，各触点恢复原始状态。缓冲弹簧：它安装在静铁心与线圈之间，是一个钢性较强的弹簧，静铁心固定在胶木底盖上，其作用是缓冲动铁心在吸合时对静铁心的冲击力，保护外壳免受冲击，以防损坏。动触点固定弹簧：它安装在传动杠杆的空隙间，其作用是通过活动夹利用弹力将动触点固定在传动杠杆的顶部，便于触点的维修或更换。动触点压力弹簧片：它安装在动触点的上面，有一定的钢性，其作用是增加动、静触点之间的压力，从而增大接触面积，减小接触电阻，防止触点过热。传动杠杆：它的一端固定动铁心，另一端固定动触点，安装在胶木壳体的导轨上，其作用是在动铁心或反作用弹簧的作用下，带动动触点实现与静触点的接通或分断。交流接触器2．工作原理当电磁线圈通电后，线圈流过电流产生磁场，使静铁心产生足够的吸力，克服反作用弹簧和动触点压力弹簧片的反作用力，将动铁心吸合，同时带动传动杠杆使动触点和静触点的状态发生改变，其中三对动断主触点闭合，主触点两侧的两对动断辅助触点断开，两对动断辅助触点闭合。当电磁线圈断电后，由于铁心电磁吸力消失，动铁心在反作用弹簧的作用下释放，各触点也随之恢复原始状态。交流接触器的线圈电压在85%～105%额定电压时，都能保证可靠工作。电压过高、磁路趋于饱和，线圈电流将显著增大；电压过低，电磁吸力不足，动铁心吸合不上，线圈电流往往达到额定电流的十几倍。因此线圈电压过高或过低都会造成线圈过热而烧毁。二、直流接触器1.铁心与衔铁直流接触器主要用于远距离接通或分断额定电压440V、额定电流600A及以下的直流电路，或频繁的操作和控制直流电动机的一种控制电器。普遍采用的是CZ0系列和CZ18系列，它们的结构及工作原理与交流接触器基本相同。由于直流接触器的线圈通过的是直流电，铁心不会产生涡流和磁滞损耗，也不会发热，因此铁心和衔铁采用整块铸钢或软铁制成即可。直流接触器正常工作时，衔铁无产生振动和噪音的条件，那么铁心的端面也不需要嵌装短路环。但在磁路中为保证衔铁的可靠释放，常垫以非磁性垫片，以减少剩磁影响。直流接触器2．线圈线圈的绕制与交流接触器相同，但线圈的匝数比交流接触器多，因此线圈的电阻值大，铜耗大，所以线圈发热是主要的。为增大线圈的散热面积，通常把线圈做成高而薄的瘦高形，且不设骨架，使线圈与铁心间隙很小，以借助铁心来散发部分热量。3．触点系统直流接触器的触点系统多制成单极的，只有小电流才制成双极的，触点也有主、辅之分，由于主触点的通断电流较大，多采用滚动线接触的指形触点，如图2-33所示。图2-33指形触点外形直流接触器图2-34磁吹灭弧示意图4．灭弧装置1-磁吹线圈；2-绝缘套；3-铁心；4-引弧角；5-倒磁夹板；6-灭弧罩；7-动触点；8-静触点直流接触器一般采用磁吹式灭弧装置，如图2-34所示。磁吹式灭弧装置中的磁吹线圈利用扁铜线弯成，通过绝缘套套在铁心上，和静触点相串联，该线圈产生的磁场由导磁夹板引向触点周围，其方向由右手螺旋定则确定（为图中×所示），触点间的电弧也产生磁场（其方向为图中和所示）。这两个磁场在电弧下方方向相同（叠加），在弧柱上方方向相反（相减），所以电弧下方的磁场强于上方的磁场，电弧将从磁场强的一边被拉向弱的一边，于是电弧向上运动，被吹离触点，经引弧角引进灭弧罩中，使电弧很快熄灭。直流接触器（a）电磁线圈（b）动合触点（c）动断触点图2-35接触器图形和文字符号接触器的常见故障及排除方法，如表2-6所示。接触器的型号意义:接触器在电气原理图中的符号如图2-35所示:直流接触器故障现象原因分析排除方法衔铁吸不上线圈断线或烧毁修理或更换线圈衔铁或机械可动部分被卡住清除卡阻物机械部分生锈或歪斜去锈或调换零件断电时衔铁不释放反作用弹簧弹力小更换弹簧衔铁或机械部分被卡住清除卡阻物触点熔焊在一起更换触点并找出原因铁心寿命结束，剩磁增大更换铁心触点熔焊触点断开容量不够改换较大容量接触器触点开断次数过多更换触点触点过热或灼伤触点弹簧压力过小调高弹簧压力触点上有油污清除油污触点断开容量不够大改换较大容量接触器线圈过热或烧毁线圈额定电压与电源电压不符更换线圈或调整电压线圈由于机械损伤或附有导电灰尘而部分短路修复或更换线圈并保持清洁运动部分被卡住排除卡住现象有噪声极面磨损过度而不平修正极面电磁系统歪斜调整机械部分短路环断裂（交流）重焊或调换短路环衔铁与机械部分的连接销松脱装好连接销表2-6接触器的常见故障及排除方法【课堂练习】教材“复习思考题”:1.填空题第10、11题;2.选择题第9、10、11题；3.判断题第6、7、8、9题。第三节接触器【课堂小结】接触器比较：用途结构图形文字符号常见故障及排除方法交流接触器直流接触器第三节接触器【课后作业】学完下节课内容后一起布置作业。第三节接触器