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學電工你真的瞭解交流接觸器嗎?這11個類別和選用方法弄懂了再說

交流接觸器是電力控制電路中常用的電氣元器件,相信很多的電力作業人員都很瞭解,而且會經常使用,但是一般來說,電力技術人員拿到交流接觸器就直接進行配線直接在電路中使用了,很少有師傅會仔仔細細的看完交流接觸器的引數指標,特別是交流接觸器的使用類別,這也是交流接觸器最容易被忽略的地方,今天我們就來重點來看看交流接觸器的使用類別,看看這經常被忽略的隱藏的技術知識:

一、交流接觸器的應用

交流接觸器是一種適用於遠距離接通和分斷電路及交流電動機的電器。主要用作控制交流電動機的起動、停止、反轉、調速,並可與熱繼電器或其它適當的保護裝置組合,保護電動機可能發生的過載或斷相,也可用於控制其它電力負載如:電熱器、電照明、電焊機、電容器組等。

分類

接觸器按被控電流的種類可分為交流接觸器和直流接觸器。這裡主要介紹常用的交流接觸器。交流接觸器又可分為電磁式和真空式兩種。

電磁式交流接觸器的結構

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電磁系統:電磁系統包括電磁線圈和鐵心,是接觸器的重要組成部分,依靠它帶動觸點的閉合與斷開。

觸點系統:觸點是接觸器的執行部分,包括主觸點和輔助觸點。主觸點的作用是接通和分斷主迴路,控制較大的電流,而輔助觸點是在控制迴路中,以滿足各種控制方式的要求。

滅弧系統:滅弧裝置用來保證觸點斷開電路時,產生的電弧可靠的熄滅,減少電弧對觸點的損傷。為了迅速熄滅斷開時的電弧,通常接觸器都裝有滅弧裝置,一般採用半封式縱縫陶土滅弧罩,並配有強磁吹弧迴路。其它部分:有絕緣外殼、彈簧、短路環、傳動機構等。

工作原理

當線圈通電後銜鐵被吸動,電磁系統的吸力克服反作用彈簧及觸頭彈簧的反作用力,動觸頭和靜觸頭接通,主電路接通。當線圈斷電時,銜鐵和動觸頭在反作用力作用下運動,觸頭斷開併產生電弧,電弧在觸頭回路電動力及氣動力的驅動下,在滅弧室中受到強烈冷卻去遊離而熄滅,主電路最後切斷。

二 接觸器的使用類別及典型負載

1. 使用類別

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2. 典型負載

不同的用電裝置其負載性質和通斷過程的電流變化相差很大,因此對接觸器的要求也有所不同,常用的負載有以下數種:

2.1電熱元件負載

對電熱元件負載中用的線繞電阻元件,其接通電流可達額定電流的1。4倍,例如用於室內供暖,電烘箱及電熱空調等裝置。若考慮網路電壓升高10%,則電阻元件的工作電流也將相應增大。因此,在選擇接觸器的額定工作電流時,應予以考慮。這類負載被劃分在AC1使用類別中。

2.2照明裝置

當接通照明裝置中的白熾燈負載時,有較大的衝擊電流產生,約為額定電流的15倍,若考慮到容許電壓升高10%,電流也將相應增加,其使用類別被劃分在AC-5b中。

其它不同的照明燈,其接通時的衝擊電流值和起動時間不同,負載功率因數也不等於1。它們被劃分在AC-5a。

2.3低壓變壓器負載

當接通低壓變壓器時,會出現一個持續時間甚短的峰值電流,可達變壓器額定電流的15-20倍,它與變壓器的繞組佈置及鐵心特性有關。例如,用於電焊機上的變壓器,操作是在變壓器的次級側透過電焊條將電路短路來接能電源的,電焊機使用時頻繁地產生突發性的強電流,從而使變壓器初級側的開關裝置承受很大的應力。在此情況下,必須知道變壓器輸出額定工作電流、電焊條短接時的短路電流以及焊接頻率等引數和操作條件,其使用類別劃分在AC-6a中。

2.4 電容器負載

接通電容器時產生瞬態充電過程,充電電流可達很高的數值,同時伴隨著頻率可從幾百到幾千赫的振盪,因此,它對開關電器提出了嚴峻的要求。接通電容器對電流的振幅和頻率,由電路的電網電壓、電容器的容量及電路中的電抗值所決定,並與此饋電變壓器和連線導線的截面、長度有關。

為了較經濟地切換電容器,並防止在不利的工作條件下使開關電器的觸頭髮生接通熔焊,一般可在電容器及支路中串入附加電感或電阻以限制電流,並減小接通電路時對電網的影響。此類使用類別劃分在AC-6b中。

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2.5電動機負載

低壓電動機是最常用的負載之一。交流電動機常用的有繞線式電動機和鼠籠式感應電動機

繞線式電動機起動時,在轉子電路中接入電阻以限制起動電流。但不同的負載起動時間不同,負載越重起動時間越長。用於繞線式電動機切換的接觸器屬於AC-2使用類別。

鼠籠式電動機一般採用直接起動,起動電流衝擊衰減後隨後流過的是穩態電流Ie,一般的鼠籠式電動機起動電流(有效值)IA為4~8倍的電動機額定電流IN。電動機的空載電流IO=(0。95~0。2)Ie,正常負載下的起動時間tA

而執行在鼠籠式電動機正常起動並同時進行反接制動,或者是反向運轉、點動情況下的接觸器,因其接通電流和分斷電流均是電動機的起動電流。這種工作類別的開關電器屬於AC-4,它比AC-3工作類別的要求嚴酷得多。

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例一:試選用一接觸器來控制380V、15KW三相Y形接法的電阻爐。

解:先算出各相額定工作電流Ie。

Ith=1。2Ie=1。2×22。7=27。2A

因而可選用約定發熱電流Ith≥27。2A的任何型號接觸器。如:CJ20-25、CJX2-18、CJX1-22、CJX5-22等型號。

2、控制照明裝置用接觸器的選用

照明裝置的型別很多,不同型別的照明裝置,起動電流和起動時間也不一樣。此類負載為使用類別AC-5a或AC-5b。如起動時間很短,可選擇其約定發熱電流Ith等於照明裝置工作電流Ie的1。1倍即可,起動時間稍長以及功率因數較低的,可選擇其約定發熱電流比照明裝置的工作電流更大一些,參見表1。

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3、控制電焊變壓器用接觸器的選用

電焊變壓器因二次側的電極短路而出現陡削的大電流,在一次側出現較大的電流,所以,必需按變壓器的額定功率、額定工作電流、電極短路時一次側的短路電流及焊接頻率來選用接觸器。此類負載使用類別屬AC-6a類。表2為選用參考表。

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4、籠型感應電動機AC-3使用類別用接觸器的選用

電動機有籠型和繞線型電動機,其使用類別分別為AC-2,AC-3和AC-4,因此,對不同型式和使用類別的電動機用選用不同結構的接觸器。

籠型電動機的起動電流約為6倍電動機額定電流Ie,接觸器分斷電流為電動機額定電流Ie。其使用類別分別為AC-3,如:水泵、風機、拉絲機、鏜床、印刷機以及鋼廠中的熱剪機等,這裡可選用直動式交流接觸器。

選用的方法有查表法和查選用曲線法,在產品樣本中直接列出在不同額定工作電壓下的額定工作電流和可控制電動機的功率,以免除使用者的換算,這時可以按電動機功率或額定工作電流,用查表法選用接觸器

5、繞線式感應電動機AC-2使用類別用接觸器的選用

此類負載下接觸器的接通電流與分斷電流均為2。5倍電動機的額定電流Ie。即AC-2使用類別,一般選用轉動式交流接觸器較合適。因為其電壽命比直動式的高,而且便於維修。選用時可按電動機額定電流查表即可。(注意:每小時操作迴圈次數較高的場合,不宜選用CJ12B)。也可選用直動式交流接觸器,但其電壽命不如轉動式。AC-3電壽命為120萬的直動式接觸器,在AC-2使用,其電壽命約為十萬次左右。

6、籠型感應電動機AC-4使用類別用接觸器的選用 當電動機處於點動或需反向運轉、反接制動時,負載與AC-3不同,其接通電流為6Ie。為AC-4使用類別。

給出了額定電壓380V、AC-4條件下接觸器的額定工作電流值,據此,可計算出AC-4使用類別下可控電動機功率Pe。例如,CJX1-9型交流接觸器在380V、AC-4條件下其額定工作電流為3。3A。我們知道電動機的額定輸出功率=3UeIeCOSΦη

將上述接觸器AC-4條件下的額定電流值3。3A代入上式,假定電機的COS=0。85,η=0。9,則=3×380×3。3×0。85×0。9=1。66KW

即CJX1-9交流接觸器在380V、AC-4使用類別下可控制的三相籠型電動機約在1。66KW以下。

如果觸頭壽命允許適當縮短,則AC-4的額定工作電流可適當增大在很低的通斷頻率時,AC-4使用類別的接觸器可按照AC-3使用類別選擇。

7、混合負荷電動機負載用接觸器的選用

在許多情況下,接觸器是在AC-3和AC-4或AC-2和AC-4條件下混合使用,即在正常通斷與點動操作方式下混合使用。混合使用的觸頭壽命X可用下述公式計算:

X=A/[1+0。01*C*(A/B-1)]

式中:A-正常負荷下的觸頭壽命;B-點動操作下的觸頭壽命;

C-點動操作佔通斷次數的百分比。

例如:一臺37KW的三相鼠籠電動機,COSΦ=0。85,380V,Ie=72A,使用3TB48型接觸器在混合工作方式下進行切換操作,其點動(AC-4)佔開關操作總次數的30%,試求接觸器觸頭壽命X。

查3TB48型接觸器的壽命曲線,得到:

AC-3時的電壽命A=1。2×106次

AC-4時的電壽命B=5×104次

C=30%,則混合工作方式中接觸器的壽命為:X=15。2*104

8、電容器用接觸器的選用

前已述及因接觸器接通電容器組時會出現很大的合閘湧流,觸頭閉合過程中燒損嚴重,因此一般都要求接觸器降容使用。

TIK1系列切換電容器接觸器專為切換電容器而設計,並採用了串聯電阻抑制湧流的措施。

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