接觸器
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接觸器分為交流接觸器(電壓AC)和直流接觸器(電壓DC),它應(yīng)用于電力、配電與用電場合。接觸器廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場,使觸頭閉合,以達到控制負載的電器。
中文名接觸器外文名contactor所屬學(xué)科物理所屬領(lǐng)域電學(xué)
在
電工學(xué)上,因為可快速切斷交流與直流主回路和
接觸器(圖1)
可頻繁地接通與大電流控制(達800A)電路的裝置,所以經(jīng)常運用于電動機做為控制對象﹐也可用作控制工廠設(shè)備﹑電熱器﹑工作母機和各樣電力機組等電力負載,接觸器不僅能接通和切斷電路,而且還具有低電壓釋放保護作用。接觸器控制容量大,適用于頻繁操作和遠距離控制,是自動控制系統(tǒng)中的重要元件之一。
在工業(yè)電氣中,接觸器的型號很多,工作電流在5A-1000A的不等,其用處相當(dāng)廣泛。
接觸器的工作原理是:當(dāng)接觸器線圈通電后,
線圈電流會產(chǎn)生磁場,
接觸器(圖2)
產(chǎn)生的磁場使靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力吸引動鐵芯,并帶動交流接觸器點動作,常閉觸點斷開,常開觸點閉合,兩者是聯(lián)動的。當(dāng)線圈斷電時,電磁吸力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放,使觸點復(fù)原,常開觸點斷開,常閉觸點閉合。直流接觸器的工作原理跟溫度開關(guān)的原理有點相似。
交流接觸器利用主接點來控制電路,
接觸器(圖3)
用輔助接點來導(dǎo)通控制回路。
主接點一般是常開接點,而輔助接點常有兩對常開接點和常閉接點,小型的接觸器也經(jīng)常作為
中間繼電器配合主電路使用。
交流接觸器的接點,由銀鎢合金制成,具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。
交流接觸器動作的動力源于交流通過帶鐵芯線圈產(chǎn)生的磁場,
電磁鐵芯由兩個「山」字形的幼硅鋼片疊成,其中一個固定鐵芯,套有線圈,工作電壓可多種選擇。為了使磁力穩(wěn)定,鐵芯的吸合面加上短路環(huán)。交流接觸器在失電后,依靠彈簧復(fù)位。
另一半是活動鐵芯,構(gòu)造和固定鐵芯一樣,用以帶動主接點和輔助接點的閉合斷開。
20A以上的接觸器加有滅弧罩,利用電路斷開時產(chǎn)生的電磁力,快速拉斷電弧,保護接點。
接觸器可高頻率操作,做為電源開啟與切斷控制時﹐最高操作頻率可達每小時1200次。
接觸器的使用壽命很高,機械壽命通常為數(shù)百萬次至一千萬次,電壽命一般則為數(shù)十萬次至數(shù)百萬次。
技術(shù)發(fā)展
交流接觸器制作為一個整體,外形和性能也在不斷提高,但是功能始終不變。
接觸器(圖4)
無論技術(shù)的發(fā)展到什麼程度,普通的交流接觸器還是有其重要的地位。
空氣式電磁接觸器(英文:Magnetic Contactor):主要由接點系統(tǒng)、電磁操動系統(tǒng)、支架、輔助接點和外殼(或底架)組成。
因為交流電磁接觸器的線圈一般采用交流電源供電,在接觸器激磁之后,通常會有一聲高分貝的“咯”的噪音,這也是電磁式接觸器的特色。
80年代后,各國研究交流接觸器電磁鐵的無聲和節(jié)電,基本的可行方案之一是將交流電源用變壓器降壓后,再經(jīng)內(nèi)部
整流器轉(zhuǎn)變成
直流電源后供電,但此復(fù)雜控制方式并不多見。
真空接觸器:
真空接觸器是接點系統(tǒng)采用真空消磁室的接觸器。
半導(dǎo)體接觸器:半導(dǎo)體接觸器是一種通過改變電路回路的導(dǎo)通狀態(tài)和斷路狀態(tài)而完成電流操作的接觸器。
永磁接觸器:永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、異性相吸的原理,用永磁驅(qū)動機構(gòu)取代傳統(tǒng)的電磁鐵驅(qū)動機構(gòu)而形成的一種微功耗接觸器。
按主觸點連接回路的形式分為:直
接觸器(圖5)
流接觸器、交流接觸器。
按操作機構(gòu)分為:電磁式接觸器、永磁式接觸器。
永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、用永磁驅(qū)動機構(gòu)取代傳統(tǒng)的電磁鐵驅(qū)動機構(gòu)而形成的一種微功耗接觸器國內(nèi)成熟的產(chǎn)品型號:CJ20J、NSFC1、NSFC2、NSFC3、NSFC4、NSFC5、NSFC12、NSFC19、CJ40J、NSFMR。
直流接觸器
直流接觸器國內(nèi)外的發(fā)展狀況
接觸器總體的發(fā)展趨勢將朝著長電氣壽命、高可靠性、多功能、環(huán)保型、多規(guī)格、智能化、可通信化的方向發(fā)展。
混合式直流接觸器
直流電流與交流電流相比較,不存在周期性的電流數(shù)值過零點,因此,傳統(tǒng)接觸器開斷電路時,觸頭之間產(chǎn)生的電弧較為強烈,燃弧時間也比較長,以便充分釋放電路中剩余的能量。電弧的燃燒產(chǎn)生高溫和強光,對觸頭表面有嚴重的燒蝕作用,觸頭材料在多次開斷之后逐漸流失,觸頭電磨損嚴重時,導(dǎo)致直流接觸器報廢,不能開斷電路。
[1]
電力電子技術(shù)得以迅猛發(fā)展,人們將電力電子元件應(yīng)用到直流接觸器中,巧妙的創(chuàng)造出一種混合式直流接觸器,使得直流接觸器向智能化、可控化邁進了新的一步。這種混合式接觸器利用傳統(tǒng)直流接觸器在閉合導(dǎo)通狀態(tài)下觸頭接觸電阻小、導(dǎo)通壓降小的優(yōu)點,將由反并聯(lián)晶閘管和控制模塊單元共同組成的無觸點開關(guān)并聯(lián)在傳統(tǒng)直流接觸器觸頭上。這種無觸點的電力電子開關(guān)分斷電路時不產(chǎn)生電弧,這就避免了傳統(tǒng)接觸器中電弧對觸頭材料的電磨損,也就大大增加了觸頭的使用壽命和可靠性