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文档简介

1、第一章 绪论第一章 绪论在低压电器设计中对交流接触器的选用是很重要的,可往往又是被忽略的。低压交流接触器主要用于通断电气设备电源,可以远距离控制动力设备,在接通断开设备电源时避免人身伤害。在电力系统中交流接触器起到了举足轻重的作用,不论是控制电路、保护电路还是起到辅助功能等都是离不开交流接触器的。所以对它的选用是直观重要的,并且应了解它的结构参数和选用原则。我的论文内容是根据在电器设计中不能合理选用适当的交流接触器所造成的事故和伤害为前提,通过了解交流接触器的结构、工作原理、应用及工作参数可知,接触器的选用应满足被控制设备的要求进行,除额定工作电压与被控制设备的额定工作电压相同外,被控制设备的

2、负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的依据。通常来说,接触器的选型有诸多因素也与负载密切相关,儿负载种类繁多,不同负载有不同的电流特性。19第二章 交流接触器概述第二章 交流接触器的概述触电事故是指人体触及带电体,电流通过人体的电气事故。电流通过人体内部的触电叫电击。电流的热效应、化学效应和机械效应,对人体的局部伤害叫电伤。电伤也属于触电事故,但与电击比起来严重程度要轻一些。2.1交流接触器低压交流接触器主要用于通断电气设备电源,可以远距离控制动力设备,在接通断开设备电源时避免人身伤害。交流接触器的选用对动力设备和电力线路正常运行非常重要。它利用

3、主接点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。住接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点,中型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。2.2交流接触器基本组成交流接触器主要有四部分组成:(1)电磁系统电磁系统包括电磁线圈和铁芯,是接触器的重要组成部分,依靠它带动触电的闭合与断开。(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,儿辅助触点是在控制回路中,以满足各种控制方式的要求。(3)灭弧装置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,

4、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。(4)绝缘外壳及附件有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。2.3 交流接触器工作原理当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力儿分离,使触头断开,从而切断电源。在电工学上。接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器,主要控制对象是电动机,此外也用于其他电力负载,如电热器,电焊机,照明设备,接

5、触器不仅能接通和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用/。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。通用接触器可大致分以下两类。(1)交流接触器。主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置等组成。常用的是CJ10、CJ12、CJ12B等系列。(2)直流接触器,一般用于控制直流电器设备,线圈中通以直流电,直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。但现在接触器的 型号都重新划分了。都是AC系列的了。1;AC-1类接触器是用来控制无感或微感电路的.2;AC-2类接触器是用来控制绕线式异步电动机的启动和分断的.3;AC-3和AC-4接触器可用于频繁控制异步电动机

6、的启动和分断电磁式交流接触器, 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。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。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。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,并配有强磁吹弧回路。其它部分:有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。工作原理:当接触器电磁线圈不通

7、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。永磁式交流接触器:接触器主要由驱动系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。驱动系统:驱动系统包括电子模块、软铁、永磁体,是永磁式接触器的重要组成部分,依靠它带动触点的闭合与断开。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。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

8、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,并配有强磁吹弧回路。其它部分:有绝缘外壳、弹簧、传动机构等。工作原理:永磁交流接触器是利用磁极的同性相斥、异性相吸的原理,用永磁驱动机构取代传统的电磁铁驱动机构而形成的一种微功耗接触器。安装在接触器联动机构上极性固定不变的永磁铁,与固化在接触器底座上的可变极性软磁铁相互作用,从而达到吸合、保持与释放的目的。软磁铁的可变极性是通过与其固化在一起的电子模块产生十几到二十几毫秒的正反向脉冲电流,而使其产生不同的极性。根据现场需要,用控制电子模块来控制设定的释放电压值,也可延迟一段时间再发出反向脉冲电流

9、,以达到低电压延时释放或断电延时释放的目的,使其控制的电机免受电网晃电而跳停,从而保持生产系统的稳定。特点:永磁交流接触器的革新技术特点是用永磁式驱动机构取代了传统的电磁铁驱动机构,即利用永久磁铁与微电子模块组成的控制装置,置换了传统产品中的电磁装置,运行中无工作电流,仅由微弱信号电流(0.8-1.5mA)。微电子模块中包含六个基本的部分:1.电源整流; 2.控制电源电压实时检测; 3.释放储能(有的也有吸合储能,但不是必须有); 4.储能电容电压检测; 5.抗干扰门槛电压检测;6.释放逻辑电路。这6部分是永磁操作机构电子控制部分的必要组成,如果缺少任何一个部分,操作机构在特定的情况下就没法正

10、常工作。这6个部分,也就决定了操作机构可以具备抗晃电功能。节能:传统接触器的合闸保持是靠合闸线圈通电产生电磁力来克服分闸弹簧来实现的,一旦电流变小使产生的电磁力不足以克服弹簧的反作用力,接触器就不能保持合闸状态,所以,传统交流接触器的合闸保持是必须靠线圈持续不断的通电来维持的,这个电流从数十到数千毫安。而永磁交流接触器合闸保持依靠的是永磁力,而不需要线圈通过电流产生电磁力来进行合闸保持,只有电子模块的0.8mA1.5mA的工作电流,因而,能最大限度地节约电能,节电率高达99.8%以上。. 无噪音:传统交流接触器合闸保持是靠线圈通电使硅钢片产生电磁力,使动静硅钢片吸合,当电网电压不足或动静硅钢片

11、表面不平整或有灰尘、异物等时,就会有噪音产生。而永磁交流接触器合闸保持是依靠永磁力来保持的,因而不会有噪音产生。. 无温升:传统接触器依靠线圈通电产生足够的电磁力来保持吸合,线圈是由电阻和电感组成的,长期通以电流必然会发热,另一方面,铁芯中的磁通穿过也会产生热量,这两种热量在接触器腔内共同作用,常使接触器线圈烧坏,同时,发热降低主触头容量。而永磁交流接触器是依靠永磁力来保持的,没有维持线圈,自然也就没有温升。. 触头不振颤:传统交流接触器的吸持是靠线圈通电来实现的,吸持力量跟电流、磁隙有关,当电压在合闸与分闸临界状态波动时,接触器处于似合似分状态,便会不断地振颤,造成触头熔焊或烧毁,而使电机烧

12、坏。而永磁交流接触器的吸持,完全依靠永磁力来实现,一次完成吸合,电压波动不会对永磁力产生影响,要么处于吸合状态,要么处于分闸状态,不会处于中间状态,所以不会因振颤而烧毁主触头,烧坏电机的可能性就大大降低。. 寿命长,可靠性高:接触器寿命和可靠性主要是由线圈和触头寿命决定的。传统交流接触器由于它工作时线圈和铁芯会发热,特别是电压、电流、磁隙增大时容易导致发热而将线圈烧毁,而永磁交流触器不存在烧毁线圈的可能。触头烧蚀主要是由分闸、合闸时产生的电弧造成的。与传统接触器相比,永磁交流接触器在合闸时,除同样有电磁力作用外,还具有永磁力的作用,因而合闸速度较传统交流接触器快很多,经检测,永磁交流接触器合闸

13、时间一般小于20ms,而传统接触器合闸速度一般在60ms左右。分闸时,永磁交流接触器除分闸弹簧的作用外,还具有磁极相斥力的作用,这两种作用使分闸的速度较传统接触器快很多,经检测,永磁交流接触器分闸时间一般小于25ms,而传统接触器分闸速度一般在80ms以上。此外,线圈和铁芯的发热会降低主触头容量,电压波动导致的吸力不够或振颤会使传统接触器主触头发热、拉弧甚至熔焊。永磁交流接触器触头寿命与传统交流接触器触头相比,在同等条件下寿命提高3-5倍。. 防电磁干扰:永磁交流接触器使用的永磁体磁路是完全密封的,在使用过程中不会受到外界电磁干扰,也不会对外界进行电磁干扰。 .智能防晃电:控制电子模块控制设定

14、的释放电压值,可延迟一定时间再发出反向脉冲电流以达到低电压延时释放或断电延时释放,使其控制的电机免受电网电压波动(晃电)而跳停,从而保持生产系统的稳定。尤其是装置型连续生产的企业,可减少放空和恢复生产的电、蒸汽、天然气消耗和人工费、设备损坏修理费等。2.4 交流接触器的作用交流接触器广泛用于电力的开断和控制电路。交流接触器利用主触点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点,而辅助接点通常有两对常开和常闭功能的接点,从而起到远程控制或弱电控制强电的功能。主要用作控制交流电动机的起动、停止、反转、调速,并可与热继电器或其他适当的保护装置组合,保护电动机可能发生的过载或断相,也可

15、用于控制其它电力负载如:电热器、电照明、电焊机、电容器组等。交流接触器的接法:一般三相接触器一共有8个点,三路输入,三路输出,还有是控制点两个。输出和输入是对应的,很容易能看出来。如果要加自锁的话,则还需要从输出点的一个端子将线接到控制点上面。首先应该知道交流接触器的原理。他是用外界电源来加在线圈上,产生电磁场。加电吸合,断电后接触点就断开。知道原理后,你应该弄清楚外加电源的接点,也就是线圈的两个接点,一般在接触器的下部,并且各在一边。其他的几路输入和输出一般在上部,一看就知道。还要注意外加电源的电压是多少(220V或 380V),一般都标得有。并且注意接触点是常闭还是常开。如果有自锁控制,根

16、据原理理一下线路就可以了。第三章 交流接触器的结构参数第三章 交流接触器的结构与参数一般使用时要求交流接触器装置结构紧凑,使用方便,动静触头的磁吹装置良好,灭弧效果好,最好达到零飞弧,温升小。按照灭弧方式分为空气式和真空式,按照操动方式分为电磁式,气动式和电磁气动式。接触器额定电压,接触器铭牌额定电压是指主触点上的额定电压。通常用的电压等级为: 直流接触器:110V,220V,440V,660V等档次,交流接触器:127V,220V,380V,500V等档次,如某负载是380V的三相感应电动机,则应选380V的交流接触器。额定工作电压是与额定工作电流共同决定接触器使用条件的电压值,接触器的接通

17、与分断能力、工作制种类以及使用类别等技术参数都与额定电压有关,对于多相电路来说,额定电压是指电源相间电压(即线电压)。另外,接触器可以根据不同的工作制和使用类别规定许多组额定工作电压和额定电流的数值。例如:CJ10-40型交流接触器,额定电压为220V时可控制电动机为11kW,额定电压为380V时可控制电动机为20kW。额定绝缘电压是与介电性能试验、电气间隙和爬电距离有关的一个名义电压值,除非另有规定,额定绝缘电压是接触器的最大额定工作电压。在任何情况下,额定工作电压不得超过额定绝缘电压。交流接触器线圈按照电压分为36V、127V、220V、380V等。接触器的极数分为2、3、4、5极等。辅助

18、触头更具常开常闭各有几对,根据控制需要选择。接触器铭牌额定电流是指主触点的额定电流。通常用的电流等级为:直流接触器:25A,40A,60A,100A,250A,400A,600A。交流接触器:5A,10A,20A,40A,60A,100A,150A,250A,400A,600A。述电流是指接触器安装在敞开式控制屏上,触点工作不超过额定温升,负载为间断长期工作制时的电流值。所谓间断长期工作制是指接触器连续通电时间不超过8h。若超过8h,必须空载开闭三次以上,以消除表面氧化膜。如果上述诸条件改变了,就要相应修正其电流值。具体如下:当接触器安装在箱柜内,由于冷却条件变差,电流要降低1020使用;当接

19、触器工作于长期工作制,而且通电持续率不超过40;敞开安装,电流允许提高1025;箱柜安装,允许提高510。介于上述情况之间者,可酌情增减。根据额定工作电压、额定功率、额定工作制、使用类别以及外壳防护型式等所决定的保证接触器正常工作的电流值。辅助触头额定工作电流是考虑到额定工作电压、额定操作频率、使用类别以及电寿命而规定的辅助触头的电流值,一般不大于5A。使用类别是根据接触器的不同控制对象在运行过程中各自不同的特点而规定的。不同使用类别的接触器对接通、分断能力以及电寿命的要求是不一样的。电流参数有额定工作电流,约定发热电流、接通电流及分断电流、辅助触头的约定发热电流及接触器的短时耐受电流等。一般

20、接触器型号参数给出的是约定发热电流,约定发热电流对应的额定工作电流有好几个。比如CJ20-63,主触头的额定工作电流分为63A,40A,型号参数中63指的是约定发热电流,它和接触器的外壳绝缘结构有关,而额定工作电流和选定的负载电流、电压等级有关。其他参数还有接通、分断次数、机械寿命、电寿命、最大允许操作频率、最大允许接线线经以及外形尺寸和按章尺寸等。接触器的分类见表3-1。表3-1 常用接触器类型使用类别代号适用典型负载举例典型设备AC-1无感或微感负载、电阻性负载电阻炉、加热器等AC-2绕线式感应电动机的启动、分断起重机、压缩机、提升机等AC-3笼型感应电动机的启动、分断风机、泵等AC-4笼

21、型感应电动机的启动、反接制动风机、泵、机床等AC-5a放电灯的通断高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等AC-5b白炽灯的通断白炽灯AC-6a变压器的通断电焊机AC-6b电容器的通断电容器AC-7a家用电器和类似用途的低感负载微波炉、烘手机等AC-7b家用的电动机负载电冰箱、洗衣机等电源通断AC-8a具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机压缩机AC-8b具有手动复位过载脱口器的密封制冷压缩机的电动机压缩机第四章 交流接触器的选用原则第四章 交流接触器的选用原则为了保证电气设备和用电设备的安全运行,防止触电事故,可以采用各种形式的电气安全装置。电气安全装置除用来防止触电,接地等电气事故外,也用来

22、防止火灾、机械伤害等非电气事故。电气安全装置的种类很多,本章仅介绍厂矿企业事业接触器作为通断负载电源的设备,接触器的选用应按满足被控制设备的要求进行,除额定工作电压与被控设备的额定工作电压相同外,被控设备的负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的依据。选用原则如下:(1) 交流接触器的电压等级要和负载相同,选用的接触器类型要和负载相适应。(2) 负载的计算电流要符合接触器的容量等级,即计算电流小于等于接触器的额定工作电流。接触器的接通电流大于负载的启动电流,分断电流大于负载运行时分断需要电流,负载的计算电流要考虑实际工作环境和工况,对于启动时间长的

23、负载,半小时峰值电流不能超过约定发热电流。(3) 按短时的动、热稳定校检。线路的三相短路电流不应超过接触器运行的动、热稳定电流,当使用接触器断开短路电流时,还应校检接触器的分断能力。(4) 接触器吸引线圈的额定电压、电流及辅助触头的数量、电流容量应满足控制回路接线要求。要考虑接在接触器控制回路的线路长度,一般推荐的操作电压值,接触器要能够在85110%的额定电压值下工作。如果线路过长,由于电压降太大,接触器线圈对合闸指令有可能不起反映,由于线路电容太大,可能对跳闸指令不起作用。(5) 根据操作次数校检接触器所允许的操作频率。如果操作频率超过规定值,额定电流应该加大一倍。(6) 短路保护元件单数

24、应该和接触器参数配合选用,选用时可参见样本手册,样本手册一般给出的是接触器和熔断器的配合表。接触器和空气断路器的配合要根据空气断路器的过载系数和短路保护电流系数来决定。接触器的约定发热电流应小于空气断路器的过载电流,接触器的接通、断开电流应小于断路器的短路保护电流,这样断路器才能保护接触器。实际中接触器在一个电压等级下约定发热电流和额定工作电流比值在11.38之间,儿断路器的反时限过载系数参数比较多,不同类型断路器不一样,所以两者间配合很难有一个标准,不能形成配合表,需要实际核算。辅助触头的工作电流的确定:GN14048.5-93低压开关设备和控制设备 控制电路电器和开关元件第一部分 机电式控

25、制电路电器的附录C“某些使用类别的辅助触头名义额定值举例”中,列出目前使用较多的AC-15和DC-13的动作电流,AC-15类别中,辅助触头的Ith=2.5A时,控制电磁铁闭合状态下的功率(容量)为180VA;Ith=5A,控制功率为360VA,Ith=10A,控制功率为720VA;DC-13(直流)Ith=1A,控制功率为28W,Ith=2.5A,控制功率为69W,Ith=5A,控制功率为138W,Ith=10A,控制功率为275W。根据所控制的电磁铁负载功率,和微动开关(辅助触头)的电压值,就可算出它的工作电流,例如Ith=3A,可参照Ith=2.5A的控制功率,为AC-15时,控制功率为

26、180VA(符合AC-15用于控制大于72VA的交流电磁铁负载的规定),180VA/380V=0.47A,180VA/220V=0.81A,就是辅助触头在380V和220V电压下的动作电流Ie;再如DC-13(控制直流电磁铁),Ith=2.5A,控制电磁铁的容量(功率)为69W,69W/220V=0.31A,69W/110V=0.63A,就是辅助触头在220V和110V下的工作电流,确定辅助触头的工作电流是很重要的,因为辅助触头的通电操作性能实验,非正常接通与分断能力实验都与Ie的数值有关的Ie取大或取小都不符合产品的要求。持续运行的设备,接触器按67-75%算.即100A的交流接触器,只能控

27、制最大额定电流是67-75A以下的设备.,间断运行的设备.接触器按80%算.即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是80A以下的设备.,反复短时工作的设备.接触器按116-120%算.即100A的交流接触器,只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备.,还要考虑工作环境和接触器的结构形式.。a八小时工作制 当电器的电流回路通过一个稳定电流时,其通电时间足以达到热平衡,但超过8小时必须断开电路。b。长期工作制 当电器的电流回路通过一个稳定电流时,其通电时间超过8小时也不断开电路。长期工作制又叫不间断工作制。c。短期工作制 在电器的电流回路中,通电的时间与断开的时间互相交替,通电的时间

28、比断开的时间短的工作制,并且通电的时间不足以使电器达到热平衡,而两次通电时间足以使电器温度恢复到环境温度。d反复短时工作制 在电器的电流回路中,通电的时间与断开的时间循环交替,并且有一定的比值。由于工作周期很短,所以电器达不到热平衡。反复短时工作制又叫断续周期工作制。不同的工作制对交流接触器提出了完全不同的要求,选用时考虑的侧重面自然不同。“八小时工作制”和“短时工作制”设备选用接触器时受限制的条件较少,只需考虑接触器额定电流大于实际的工作电流即可,设备重要时适当放一点余量。“不间断工作制”设备选用接触器时首先要考虑防尘防爬电防过热的能力,不宜选用结构紧凑的接触器(必要时用断路器替用)。为防止

29、过热,接触器容量应放大20%以上,大型化工生产装置的电气设备大多属于这种情况。属于重任务和特重任务的“断续周期工作制”设备选用接触器时首先要考虑触头的电寿命和动作机构的机械寿命,应选用CJ12系列(特别适用于绕线式电动机)、CJ20系列或真空系列的接触器,由于降容使用可大大提高接触器的电寿命,可以简便地将电动机的起动电流作为所选接触器的额定电流以提高生产装置的安全可靠性。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10W100W之间;消耗的无功

30、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,节约电力资源已成为当务之急。如对上述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。为了适应能源结构调整需要,我国在原有GB 8871-1998交流接触器节电及其应用技术条件基础上,对标准重新

31、进行了修订,并颁布GB 8871-2001交流接触器节电器。在新标准中,对噪声及噪声试验、节电率及节电率的测量、电磁兼容EMC及试验条款都列入强制执行条款,这无疑对交流接触器节能技术的研究推广起到积极作用。第五章 不同负载下交流接触器的选用第五章 不同负载下交流接触器的选用为了是接触器不会发生触头粘连烧蚀,延长接触器寿命,接触器要躲过负载启动最大电流,还要考虑到启动时间的长短等不利因素,因此要对接触器通断运行的负载进行分析,根据负载电流特点和此电力系统的实际情况,对不同的负载启停电流进行计算校合。交流接触器的选用,应根据负荷的类型和工作参数合理选用。具体分为以下步骤:1选择接触器的类型交流接触

32、器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类,分别记为AC1 、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。2选择接触器的额定参数根据被控对象和工作参数如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参数。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

33、、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)对重任务型电机,如机床主电机、升降设备、绞盘、破碎机等,其平均操作频率超过100次/min,运行于起动、点动、正反向制动、反接制动等状态,可选用CJl0Z、CJl2型的接触器。为了保证电寿命,可使接触器降容使用。选用时,接触器额定电流大于电机额定电流。4)对特重任务电机,如印刷机、镗床等,操作频率很高,可达60012000次/h,经常运行于起动、反接制动、反向等状态,接触器大致可按电寿命及起动电流选用,接触器型号选CJl0Z、CJl2等。5)交流回路中的电容器投入电网或从电网中切除时,接触器选择

34、应考虑电容器的合闸冲击电流。一般地,接触器的额定电流可按电容器的额定电流的1.5倍选取,型号选CJ10、CJ20等。6)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。7)对于电热设备,如电阻炉、电热器等,负荷的冷态电阻较小,因此起动电流相应要大一些。选用接触器时可不用考虑(起动电流),直接按负荷额定电流选取。型号可选用CJl0、CJ20等。8)由于气体放电灯起动电流大、起动时间长,对于照明设备的控制,可按额定电流1.11.4倍选取交流接触器,型号可选CJl0、CJ20等。9)接触器额定电流是指

35、接触器在长期工作下的最大允许电流,持续时间8h,且安装于敞开的控制板上,如果冷却条件较差,选用接触器时,接触器的额定电流按负荷额定电流的110%120%选取。对于长时间工作的电机,由于其氧化膜没有机会得到清除,使接触电阻增大,导致触点发热超过允许温升。实际选用时,可将接触器的额定电流减小30%使用。5.1控制照明设备时交流接触器的选用照明设备的种类很多,不同类型的照明设备、启动电流和启动时间也不一样。此类负载使用类别为AC-5a或AC-5b。如果启动时间很短,可选择其发热电流Ith等于照明设备工作电流1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低,可选择其发热电流Ith比照明设备工作电流大一些。表4-

36、1为不同照明设备用接触器的选用原则。表5-1不同照明设备用接触器选用原则序号照明设备名称启动电源功率因数启动时间接触器选用原则1白炽灯15le1Ith1.1le2混合照明1.3le13Ith1.11.3le3荧光灯2.1le0.40.6Ith1.1le4高压水银灯2.1le0.40.635Ith1.11.4le5金属卤素灯1.4le0.40.5510Ith1.12le6带功率因数补偿的灯20le0.50.6510按补偿电容启动电流选用5.2 控制电热设备时交流接触器的选用这类设备有电阻炉、调温设备等,其电热元件负载中用的绕线电阻元件,接通电流可达额定电流的1.4倍,如果考虑到电压升高等,电流还

37、会变大。此类负载的电流波动范围很小,操作也不频繁,选用接触器时只要按照接触器的额定工作电流Ith等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。5.3 控制电动机时交流接触器的选用电动机用接触器根据电动机使用情况及电动机类别可分为选用AC-24,对于启动电流在6倍额定电流,分断电流为额定电流下可选用AC-3,如风机水泵等,可采用查表法及选用曲线法,根据样本及手册选用,不用再计算。绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流,一般启动时在转子中串入电阻以限制启动电流,增加启动转矩,使用类别AC-2,可选用转动式接触器。当电动机处于电动,需方向运转及制动时,几桶电流为6le,使用类别为AC-4,它

38、比AC-3严酷的多。可根据使用类别AC-4下列出电流大小计算电动机的功率。公式如下:pe=3UeIeCOSUe:电动机额定电流,Ie:电动机额定电压,COS:功率因数,:电动机效率。 如果允许触头寿命短,AC-4电流可适当加大,在很低的通断频率下改为AC-3类。 根据电动机保护配合的要求,堵转电流以下电流应该由控制电器接通和分断。大多数Y系列电动机的堵转电流7Ie,因此选择接触器时要考虑分、合堵转电流。规范规定:电动机运行在AC-3下,接触器额定电流不大于630A时,接触器应当能承受8倍额定电流至少10秒。 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47倍,但时间短

39、,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。如电动葫芦属于冲击性负载,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。5.4 控制电焊变压器用接触器的选用当接通低压变压器负载时,变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流,在一次侧出现较大电流,可达额定电流的1520倍。当电焊机频繁地产生突发性的强电流,从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流,所以必须

40、按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器,即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为AC-6a。表5-2为选用参考表。表5-2 电焊变压器选用接触器参考表选用接触器变压器额定工作电流 le(A)变压器额定功率Se(KVA)变压器一侧短路电流Id(A)220V380V220V380VCJ20-63301120300300CJ20-100532030450450CJ20-160662540600600CJ20-250105407010501050CJ20-2501305090180018005.5电容器用接触器选用电容器接通时电容器产生瞬态充电过程,出现

41、很大的合闸涌流,同时伴随着很高的电流频率振荡,此电流由电网电压、电容器的容量和电路中的电抗决定(即与此馈电变压器和连接导线有关),因此触头闭合过程中可能烧蚀严重,应当按计算出的电容器电路中最大稳态电流和实际电力系统中接通时可能产生的最大涌流峰值进行选择,这样才能保证正确安全的操作使用。 选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时的涌流倍数、电网容量、变压器、回路及开关设备的阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等,一般达到50至100 额定电流.如果电容器组没有放电装置,可选用带强制泄放电阻电路的专用接触器,如ABB公司的B25C、B275C系列。国产的CJ19系列切换电容器接触器专为电容器而设

42、计,也采用了串联电阻抑制涌流的措施。 选用时参见样本,而且还要考虑无功补偿装置标准中的规定。电容器投入瞬间产生的涌流峰值应限制在电容器组额定电流的20倍以下(JB71131993低压并联电容器装置规定);还应考虑最大稳态电流下电容器运行,电容器组运行时的谐波电压加上高达1.1倍额定工作时的工频过电压,会产生较大的电流。电容器组电路中的设备器件应能在额定频率、额定正弦电压所产生的均方根值不超过1.3倍额定电流下连续运行,由于实际电容器的电容值可能达到额定电容值1.1倍,故此电流可达1.43倍额定电流,因此选择接触器的额定发热电流应不小于此最大稳态电流。第六章 有特殊情况下交流接触器的选用第六章

43、有特殊要求情况下交流接触器的选用6.1防晃电型交流接触器电力系统由于雷击、短路后重合闸以及单相人为短时故障接地后自动恢复等原因使供电系统晃电,晃电时间一般在几秒以下。 在有连续性生产要求的情况下,工艺上不允许设备在电源短时中断(晃电)就造成设备跳闸停电,可以采用新型电控设备:FS系列防晃电交流接触器。 FS系列防晃电接触器不依赖辅助工作电源,不依赖辅助机械装置,具有体积小、可靠性高,它采用强力吸合装置,双绕组线圈,接触器在吸合释放时无有害抖动,避免了电网失压时触头抖动引起的燃弧熔焊,因此减少了触头磨损。接触器线圈带有储能机构,当晃电发生时,接触器线圈延迟释放,其辅助触点延迟发出断开的控制信号,

44、由此躲开晃电时间,晃电时间由负载性质和断电长短决定,接触器延时时间可调。6.2 节能型交流接触器交流接触器的节电是指采用各种节电技术来降低操作电磁系统吸持时所消耗的有功、无功功率。交流接触器的操作电磁系统一般采用交流控制电源,我国现有63A以上交流接触器,在吸持时所消耗的有功功率在数十瓦至几百瓦之间,无功功率在数十乏至几百乏之间,一般所耗有功功率铁芯约占6575,短路环约占2530,线圈约占35,所以可以将交流吸持电流改为直流吸持,或者采用机械结构吸持、限电流吸持等方法,可以节省铁芯及短路环中所占的大部分功率损耗,还可消除、降低噪声,改善环境。 根据原理一般分为三大类:节电器、节点线圈、节电型

45、交流接触器。 电磁系统采用节电装置,使电磁无噪声及温升低,并解决了使用节电装置有释放延时的缺点,如国产的CJ40系列。6.3带有附加功能的交流接触器电子技术的应用可以很方便的在接触器中增添主电路保护功能,如欠、过电压保护,断相保护、漏电保护等。电动机烧毁事故中,接触器一相接触不良的占11,所以选择带有断相保护的断路器、接触器等电气器件也是十分必要的。 接触器加辅助模块可以满足一些特殊要求。加机械连锁可以构成可逆接触器,实现电动机正反可逆旋转,或者两个接触器加机械连锁实现主电路电气互锁,可用于变频器的变频/工频切换;加气延时头和辅助触头组可以实现电动机星三角启动;加空气延时头可以构成延时接触器。 可以选用交流接触器的电磁线圈做电动机的低电压保护,其控制回路宜由电动机主回路供电,如由其他电源供电,则主回路失压时,应自动断开控制电源。第八章 结论第七章 交流接触器的安装及维护7.1安装安装接线时,应注意勿使螺钉、垫圈、接线头等零件遗漏,以免落入接触器内造成卡主或短路现象。安装时,应将螺钉拧紧,一方振动松脱。检查接线正确无误后,应在主触头不带电的情况下,先使吸引线圈通电分合数次,检查产品动作是否可靠,然后才能投入使用。用于可逆转换的接触器,为保证连锁可靠,除装有电气联动锁外,还应加装订装机械连锁机构。交流接触器的吸合、断开时振动比较大

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