1、交流接觸器的應用和故障分析1   接觸器用途分類接觸器是一種自動化的控制電器，主要用于頻繁接通或分斷交、直流電路，控制容量大，可遠距離操作，配合繼電器可以實現(xiàn)定時操作，聯(lián)鎖控制，各種定量控制和失壓及欠壓保護，廣泛應用于自動控制電路；其主要控制對象是電動機，也可用于控制其它電力負載，如電熱器、照明、電焊機、電容器組等。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。本文將主要介紹常用的交流接觸器。1.1  交流接觸器接觸器觸頭按通斷能力，可分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭主要用于通斷較大電流的電路(此電路稱主電路)，它的體積較大，一般由三對常開觸頭組成。輔助觸頭主要

2、用于通斷較小電流的電路(此電路稱控制電路)，它的體積較小，有常開觸頭和常閉觸頭之分。交流接觸器的外形和結(jié)構(gòu)(見圖1)。當給交流接觸器的線圈5通人交流電時，在鐵心6上會產(chǎn)生電磁吸力，克服彈簧4的反作用力，將銜鐵3吸合，銜鐵的動作帶動動觸橋1運動，和靜觸點2閉合。當電磁線圈斷電后，鐵心上的電磁吸力消失，銜鐵在彈簧的作用下回到原位，各觸點也隨之回到原始狀態(tài)。交流接觸器的鐵心斷面上有短路環(huán)，是為了防止交變電流所造成的吸合時的抖動。交流接觸器的型號有CJ1O、CJ12、CJ20等系列。1.2 直流接觸器直流接觸器主要用于遠距離接通和分斷直流電路及直流電動機的頻繁啟動、停止、反轉(zhuǎn)和反接制動。直流接觸器的結(jié)

3、構(gòu)和工作原理與交流接觸器基本相同，也由電磁機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置組成。電磁機構(gòu)采用沿棱角轉(zhuǎn)動拍合式鐵芯，由于線圈中通入直流電，鐵芯不會產(chǎn)生渦流，可用整塊鑄鐵或鑄鋼制成鐵芯，也不需要短路環(huán)。觸頭系統(tǒng)有主觸頭和輔助觸頭，主觸頭通斷電流大，采用滾動接觸的指型觸頭；輔助觸頭通斷電流小，采用點接觸式的橋式觸頭。由于直流電弧比交流電弧難以熄滅，故直流接觸器采用磁吹式滅弧裝置和其它滅弧方法滅弧。直流接觸器通人直流電，吸合時沒有沖擊啟動電流，不會產(chǎn)生猛烈撞擊現(xiàn)象，因此使用壽命長，適宜頻繁操作場合。1.3  線圈額定電壓相同的直流和交流接觸器，不可互換替代使用在交、直流接觸器的電磁銹中，影響線圈電流

4、的因素不同，若互換則要么不能正常工作，要么立即燒毀線圈。直流接觸器工作時，線圈不感應電勢，限制勵磁電流主要采用增大線圈電阻實現(xiàn)，因而其線徑細。若將其接到交流電路，由于線圈本身將感應很大的電勢，因而流過的電流很小，接觸器不會損壞，但是產(chǎn)生的電磁吸力將不足以使銜鐵吸合，所以直流接觸器用在交流電路中將不能正常工作。相反，交流接觸器因其線圈工作時會感應電勢，此電勢正常工作時起限流作用，為了使其有足夠的吸力，線圈的線阻應較小，因而線徑較細。若將其接到直流電路中，由于不能感應出電勢，在相同大小的電壓下，將產(chǎn)生非常之大的電流(十幾甚或幾十倍于額定電流)，使接觸器的線圈立即燒毀；即使是應急使用，也必須在線圈中

5、串人合適的電阻，或者選用電壓等級高很多的交流接觸器。2   交流接觸器的選用方法交流接觸器的選用，應根據(jù)負荷的類型和工作參數(shù)合理選用。具體分為以下步驟：2.1  選擇接觸器的類型交流接觸器按負荷種類一般分為一類、二類、三類和四類，分別記為AC1、AC2、AG3和AC4。一類交流接觸器對應的控制對象是無感或微感負荷，如白熾燈、電阻爐等；二類交流接觸器用于繞線式異步電動機的起動和停止；三類交流接觸器的典型用途是鼠籠型異步電動機的運轉(zhuǎn)和運行中分斷；四類交流接觸器用于籠型異步電動機的起動、反接制動、反轉(zhuǎn)和點動。2.2  選擇接觸器的額定參數(shù)根據(jù)被控對象和工作參數(shù)

6、如電壓、電流、功率、頻率及工作制等確定接觸器的額定參數(shù)。1)接觸器的線圈電壓，一般應低一些為好，這樣對接觸器的絕緣要求可以降低，使用時也較安全。但為了方便和減少設備，常按實際電網(wǎng)電壓選取。2)電動機的操作頻率不高，如壓縮機、水泵、風機、空調(diào)、沖床等，接觸器額定電流大于負荷額定電流即可。接觸器類型可選用CJ10、CJ20等。3)對重任務型電機，如機床主電機、升降設備、絞盤、破碎機等，其平均操作頻率超過100次/min，運行于起動、點動、正反向制動、反接制動等狀態(tài)，可選用CJ1OZ、CJ12型的接觸器。為了保證電壽命，可使接觸器降容使用。選用時，接觸器額定電流大于電機額定電流。4)對特重任務電機，

7、如印刷機、鏜床等，操作頻率很高，可達60012000次/h，經(jīng)常運行于起動、反接制動、反向等狀態(tài)，接觸器大致可按電壽命及起動電流選用，型號選CJ10Z、CJ12等。5)交流回路中的電容器投入電網(wǎng)或從電網(wǎng)中切除時，接觸器選擇應考慮電容器的合閘沖擊電流。一般地，接觸器的額定電流可按電容器的額定電流的1.5倍選取，型號選CJ10、CJ20等。6)用接觸器對變壓器進行控制時，應考慮浪涌電流的大小。例如交流電弧焊機、電阻焊機等，一般可按變壓器額定電流的2倍選取接觸器，型號選CJ10、CJ20等。7)對于電熱設備，如電阻爐、電熱器等，負荷的冷態(tài)電阻較小，因此起動電流相應要大一些。選用接觸器時可不用考慮(起

8、動電流)，直接按負荷額定電流選取，型號選CJ10、CJ20等。8)由于氣體放電燈起動電流大、起動時間長，對于照明設備的控制，可按額定電流1.11.4倍選取交流接觸器，型號選CJ10、CJ20等。9)接觸器額定電流是指接觸器在長期工作下的最大允許電流，持續(xù)時間8h，且安裝于敞開的控制板上，如果冷卻條件較差，選用接觸器時，接觸器的額定電流按負荷額定電流的110120選取。對于長時間工作的電機，由于其氧化膜沒有機會得到清除，使接觸電阻增大，導致觸點發(fā)熱超過允許溫升。實際選用時，可將接觸器的額定電流減小30使用。3   交流接觸器的一般故障原因1)斷電后，造成接觸器不釋放的主要原因

9、有：鐵心表面有油或者使用一段時間有油膩，鐵心表面要求平整，但是不宜過光，否則易于造成延時釋放。磁系統(tǒng)E型鐵中柱無氣隙，剩磁過大。觸點抗熔焊性能差，由于過大電流，使觸點熔接在一起。其中純銀觸點比較容易熔焊。2)造成交流接觸器工作噪聲的主要原因有：鐵心端面短路環(huán)(又稱為磁環(huán))斷裂損壞，鐵心在交流電過零時產(chǎn)生50次s的顫動。供電電壓與接觸器線圈工作電壓不等，如將額定工作電壓為380V的線圈誤接在220V的電源上。線路電壓過低。若接觸器線圈工作電壓低于其額定電壓85以下時，就不能保證接觸器可靠地吸合，導致噪聲的產(chǎn)生。接觸器鐵心表面粘附有油膩灰塵等污物。接觸器工作時間長久，鐵心端面受沖擊次數(shù)過多，端部變

10、形磨損而不平整。接觸器動鐵心或靜鐵心夾緊螺絲松動。新接觸器在安裝前沒有認真檢查，鐵心端面上的防銹保護脂沒有清除。還有部分接觸器為了在運輸過程中不致?lián)p壞，在上、下動靜“山”字形鐵心之間墊有緩沖紙片，如安裝前未取出，使用時也會導致工作噪聲的產(chǎn)生。3)造成線圈過熱燒毀的主要原因有：鐵心極面不平或者中柱氣隙過大。機械損傷，造成匝間短路，或者運動部分被卡住。使用環(huán)境溫度過高，或者空氣潮濕或含有腐蝕性氣體。4)造成接觸器吸不上或吸力不足的主要原因有：電源電壓過低。操作回路電源容量不足或斷線，配線錯誤及控制觸點接觸不良。線圈參數(shù)及使用條件不符。接觸器受損如線圈損壞或燒毀，機械可動部分被卡住。4 &

11、#160; 案例分析例1：壓油泵接觸器燒毀圖2是我站主變風扇自動裝置部分原理圖(見圖2)。2005年4月份，風扇電機啟動接觸器CQ在啟動過程中出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，值班員立刻切斷控制電源和主回路電源，打開滅弧罩發(fā)現(xiàn)接觸器已經(jīng)燒毀，更換新的接觸器后我們對燒毀的CQ進行了分析，發(fā)現(xiàn)銜鐵接觸面氧化臟污比較嚴重，使動靜銜鐵吸合不好，導致接觸器燒毀。分析原理：因為根據(jù)公式：UE=4.44fw×10-8，所以對某個銜鐵來講，線圈匝數(shù)w與電壓U及頻率f是固定不變的。因此穿過線圈的磁通為1個常數(shù)。流過線圈的電流就是產(chǎn)生磁通所需的激磁電流，它正比于鐵心磁阻R，銜鐵未閉合時其磁阻最大，電流最大(對型磁路，此電流

12、可達額定電流的56倍；對E型磁路，可達1015倍)。所以，當銜鐵卡住或者吸合不好時，線圈中將流過很大的電流，使線圈過熱燒毀。例2：接觸器不吸合圖3是我站調(diào)速器壓油泵控制回路部分原理圖(見圖3)，1號泵和2號泵互為備用，輪流啟動。2006年10月20日值班員發(fā)現(xiàn)2號調(diào)速器總是1號泵啟動，2號泵不動作，起不到備用作用。分析原因：根據(jù)現(xiàn)象，首先認為是輪流啟動回路的故障，經(jīng)過反復的切投轉(zhuǎn)換開關81QK、82QK，發(fā)現(xiàn)單純切投82QK時，85ZJ不吸合，當投人82QK、切斷81QK時，85ZJ吸合；說明82QK的導通沒有問題，而是84ZJ常閉觸點在81QK投入時總是斷開狀態(tài)，也就是84ZJ線圈此時一直是帶電的。至此，結(jié)合油泵啟動情況可以認為是81CQ的常閉輔助觸點發(fā)生了粘連。用萬用表電壓檔測量81CQ的常閉輔助觸點兩端發(fā)現(xiàn)有電壓存在，于是我們更換了新的同型號接觸器。此外，有的單位也曾出現(xiàn)過接觸器主觸點三相閉合不一致，造成電動機長時間缺相運行燒毀、電動機堵轉(zhuǎn)電流過大造成接觸器觸點燒毀、過度頻繁操作引起接觸器線圈燒毀等事件。總之，在實際應用中可能出現(xiàn)的問題是多樣的，這就需要我們的技術人員仔細分析現(xiàn)象