《电机驱动与调速》第07讲（接触器）

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讲项目2

电机驱动常用低压电器

任务4常用低压控制电器情景1接触器教学目标

1、熟悉接触器结构与原理2、掌握接触器的应用

教学重点接触器结构与原理教学难点接触器的应用教学方法探究式、演示、情境交融、启发互动式教学法教学手段多媒体教学、动画演示教学作业布置

作业题2-12教学过程：任务4常用低压控制电器情景1接触器接触器用来频繁接通和分断交直流主回路和大容量控制电路，能远距离控制电动机，具有欠压和失/零压保护功能。它在机床电气控制中使用量大和涉及面广。

1、结构接触器组成有电磁系统、触头系统和灭弧装置。图2-11接触器外形和结构图3

（1）电磁机构电磁机构为磁路系统，其主要作用是将电磁能转换为机械能并带动触头动作从而接通或断开电路。电磁机构由电磁线圈、静铁芯和动铁芯（衔铁）三部分组成。当电磁线圈通电后，电流产生磁场，衔铁获得足够电磁吸力，克服弹簧的反作用力与静铁芯吸合。

(a)、(d)螺管式(c)、(f)、(g)转动式(b)、(e)直动式图2-12电磁机构的结构形式4

2、电枢回路串电阻启动通常直流电动机多采用电枢回路串电阻的启动方法。起动时将全部启动电阻串入电枢回路，以限制启动电流，起动结束后将电阻切除。如图1-15所示。起动开始时,电枢电阻为Ra+R1+R2，起动电流Ist所产生的电磁转矩为T1。控制T1>TL（负载阻转矩），电动机开始旋转，转速上升，转矩下降，加速度逐步减小。为得到较大加速度，到一定时候把R2切除（接触器主触点KM2闭合），电枢中剩余的电阻为Ra+R1。当电机加速到一定时候再切除R1（KM1也闭合），只剩余自身的电阻Ra，拖动系统继续加速最后稳定在额定转速nN，转矩T=TL，起动过程结束。

串电阻起动的优点是起动电流小；缺点是变阻器较笨重且起动过程消耗能量多。53、降压启动降压起动在起动过程中不会有大量的能量消耗。如图1-16所示。图1-16直流电动机的降压起动特别注意串励电动机绝对不允许空载启动，否则电机的转速将达到危险的高速，电机会因此损坏。降压启动要有一套可变电压的直流电源，这种方法只适合于大功率电动机。6特别提醒：交流电流过零时磁通也为零，交流电磁机构中为避免衔铁抖动，需在交流电磁机构铁心的端部开一条槽并嵌入一个铜短路环，确保衔铁可靠吸合，以消除振动与噪音。1-衔铁2-铁芯3-线圈4-短路环图2-13短路环7

（2）触头系统

触头是执行部分，通过触头的闭合与断开控制电路接通与断开。触头有桥式触头和指式触头两种。

图2-14触头的结构形式

（3）灭弧装置

触点和开关电器切断电路时，当触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间就会产生称为电弧的蓝色光柱。

电弧的危害不少，它延长了切断故障的时间，电弧的高温能将触头烧损，高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏，产生飞弧造成电源短路事故。8

灭弧的措施有吹弧灭弧法、速拉灭弧法、长弧割短弧灭弧法、利用多断口的粗弧分细灭弧灭弧法、利用介质的冷却灭弧法、改善触头表面材料等方法。

常采用灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置，如图2-15所示。

（a）双断口灭弧（b）灭弧罩（c)灭弧栅图2-15灭弧装置9

2、工作原理接触器的电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，衔铁带动动触头动作，导致常闭触头先断开，常开触头后闭合（常闭触头和常开触头两者机械联动）。当接触器的电磁线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧（回复弹簧）的作用下释放，使触头复原，即常开触头先断开，常闭触头后闭合。

3、图文符号(a)线圈(b)主触点(c)常开触点(d)常闭触点图2-16接触器的图文符号

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4、交/直流接触器的特点接触器按其主触头所控制主电路电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。

（1）交流接触器交流接触器线圈通以交流电，主触头接通和分断交流主电路。当交变磁通穿过铁芯时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。为减少铁损，铁芯用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声，交流接触器铁芯端面上都安装一个铜制的短路环。交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。11

（2）直流接触器直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通与切断直流主电路。直流接触器铁芯中不产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。铁芯可用整块铸钢制成。为保证散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒状。采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。