【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 7所示。 電磁系統(tǒng)作用是操作觸頭閉合與分?jǐn)?，包括線圈、動(dòng)鐵心和靜鐵心。線圈一般采用電壓線圈通入單相交流電，為了減少交變磁場(chǎng)在鐵心中產(chǎn)生的渦流與磁滯損耗，防止鐵心過熱，一般用硅鋼片疊鉚而制成鐵心。交流接觸器的線圈電壓為 額定電壓的85%～105%時(shí)正常工作，電壓過低或過高都會(huì)造成線圈過熱而損壞。 由于交流電磁鐵吸力是脈動(dòng)的，當(dāng)電磁吸力小于作用在動(dòng)鐵心上的彈簧力時(shí)，動(dòng)鐵心將從靜鐵心閉合處分開，使鐵心釋放；當(dāng)電磁吸力大于彈簧力時(shí)，動(dòng)鐵心又被吸合。電源電壓變化一個(gè)周期，電磁鐵吸合兩次，對(duì)于頻率為50Hz的交流電源，1s內(nèi)電磁鐵將吸合100次，由此造成動(dòng)鐵心劇烈振動(dòng)并產(chǎn)生噪聲，降低了電磁鐵的使用壽命。消除動(dòng)鐵心振動(dòng)的方法是在電磁鐵鐵心端面上開一小槽，并在小槽內(nèi)嵌入銅質(zhì)短路環(huán)，如圖218所示。加入短路環(huán)后，線圈內(nèi)形成兩個(gè)大小相近、相位相差90度的兩相磁通Φ1和Φ2。兩相磁通產(chǎn)生的合成電磁力在電磁鐵通電期間始終不為零且大于彈簧反力，使鐵心牢牢吸合，消除了動(dòng)鐵心的振動(dòng)和噪聲。 圖217 接觸器1. 主觸頭 圖218 交流電磁 鐵短路環(huán)作用 交流接觸器的觸頭通常用純銅制成。觸頭在動(dòng)鐵心帶動(dòng)下起和閉合電路的作用。接觸器的觸頭系統(tǒng)分為主觸頭和輔助觸頭，主觸頭用以通斷電流較大的主電路，一般由三對(duì)動(dòng)合觸頭組成，體積較大。輔助觸頭用以通斷小電流的控制回路，有動(dòng)合、動(dòng)斷兩種，體積較小。 輔助觸頭一般采用點(diǎn)接觸橋式結(jié)構(gòu)，而主觸頭則采用面接觸橋式和線接觸指式結(jié)構(gòu)。 3滅弧裝置接觸器觸頭在分離瞬間，因動(dòng)觸頭與靜觸頭之間的間隙很小，電路電壓幾乎全部降落在觸頭之間，在觸頭間形成了很強(qiáng)的電場(chǎng)。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，金屬內(nèi)部的自由電子就從陰極逸出并向陽極加速運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中調(diào)整運(yùn)動(dòng)的自由電子就會(huì)撞擊氣隙間的中性氣體分子并使之分離為正離子和電子，分離出的電子在強(qiáng)電場(chǎng)作用下也向陽極移動(dòng)又去撞擊其他中性分子，從而形成撞擊電離。撞擊分離出的正離子則向陰極運(yùn)動(dòng)并撞擊陰極而使陰極溫度升高，當(dāng)陰極的溫度升高到3000℃以上時(shí)，更多電子將會(huì)從陰極逸出參與撞擊電離。并引發(fā)觸頭間的原子以極高速度作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)并相互撞擊，使原子也產(chǎn)生電離，形成熱電離。撞擊電離與熱電離共同作用的結(jié)果是在觸頭間形成熾熱的電子流，即電弧。電弧一方面燒灼觸頭，降低了電器的壽命和可靠性，另一方面延長(zhǎng)了觸頭分?jǐn)鄷r(shí)間，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生故障，因此必須滅弧。 如圖219所示為滅弧柵的滅弧原理，滅弧柵片3由許多鍍銅薄鋼片組成，片間距離約為2～3mm，安放在觸頭上方的滅弧室內(nèi)。當(dāng)電弧產(chǎn)生時(shí)，電弧周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，導(dǎo)磁鋼片將電弧吸入柵片中，柵片將電弧分割成若干個(gè)短電弧，當(dāng)交流電壓過零時(shí)電弧自動(dòng)熄滅。由于相鄰柵片間絕緣強(qiáng)度為150～250V，電源電壓不足以維持150～250V這一柵間電壓，所以電弧很難重燃。圖219 滅弧柵的滅弧原理1. 靜觸點(diǎn) 橋式結(jié)構(gòu)雙斷點(diǎn)觸頭，即在一個(gè)回路中有兩個(gè)產(chǎn)生和斷開電弧的間隙。當(dāng)觸頭打開時(shí)，在兩斷口處均產(chǎn)生電弧，根據(jù)右手定則，電弧電流在兩電弧之間就會(huì)產(chǎn)生力磁場(chǎng)。根據(jù)左手定則，兩斷口處的電弧都會(huì)受到一個(gè)指向外側(cè)的力F,在F力作用下，電弧向外運(yùn)動(dòng)并拉長(zhǎng)，且迅速穿越外側(cè)的冷卻介質(zhì)導(dǎo)致電弧快速熄滅。雙斷點(diǎn)滅弧效果較弱，常用于小功率低壓電器。 RC阻容吸收式滅弧器，當(dāng)電氣控制線路中的感性負(fù)載，如：接觸器、異步電動(dòng)機(jī)等通斷轉(zhuǎn)換時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的脈沖導(dǎo)致電弧，接在感性負(fù)載處的RC吸收電路通過吸收瞬態(tài)脈沖能量抵制電弧。 交流接觸器的工作原理圖2－20所示交流接觸器是根據(jù)電磁原理工作的，當(dāng)電磁線圈5通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心6產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心4向下運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)合主觸頭1（一般三對(duì)）閉合，同時(shí)動(dòng)斷輔助觸頭2（一般兩對(duì)）斷開，動(dòng)合輔助觸頭3（一般兩對(duì)）閉合。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁力消失，動(dòng)觸頭在彈簧8作用下向上復(fù)位，各觸頭復(fù)原（即三對(duì)主觸頭斷開、兩對(duì)動(dòng)斷輔助觸頭閉合、兩對(duì)動(dòng)合輔助觸頭斷開）。接觸器各部件圖形符號(hào)如圖221所示。圖220 交流接觸器工作原理1. 動(dòng)合主觸頭 圖221 接觸器各部件圖形 和文字符號(hào)a) 接觸器線圈 b)主觸頭 c)動(dòng)合輔助觸頭 d)動(dòng)斷輔助觸頭 交流接觸器的主要技術(shù)參數(shù) 接觸器銘牌上的額定電壓是指主觸頭額定電壓，即保證接觸器主觸頭正常工作的電壓值。 接觸器銘牌上的額定電流是指主觸頭額定電流。有5A、10A、20A、40A、60A、100A和150A等，額定電流應(yīng)大于或等于被控電氣控制線路的額定電流。 交流吸引線圈的額定電壓有110V、127V、220V和380V四種?？紤]電網(wǎng)波動(dòng)，接觸器線圈允許在電壓等于85%～105%的額定值下長(zhǎng)期接通。 機(jī)械壽命是指接觸器在不需修理?xiàng)l件下所能承受的無負(fù)載操作次數(shù)，一般接觸器機(jī)械壽命為600～1000萬次。電壽命是指接觸器的主觸頭在額定負(fù)載條件下允許的極限操作次數(shù)，一般電壽命為15～300萬次。 指接觸器每小時(shí)接通的次數(shù)。一般交流接觸器操作頻率最高為600次/h。 交流接觸器的選用 應(yīng)根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器類型，交流負(fù)載選用交流接觸器，直流負(fù)載選用直流接觸器。直流負(fù)載功率較小時(shí)，可用交流接觸器替代直流接觸器，但應(yīng)選用觸頭的額定電流較大的交流接觸器。2. 額定電壓選擇 接觸器的額定電壓應(yīng)不低于負(fù)載電路的電壓。3. 額定電流選擇 接觸器額定電流應(yīng)不低于被控制電路的額定電流。對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載INIC=PN103247。KUN式中IN——接觸器額定電流（A)。IC——接觸器主觸頭電流（A）；PN——電動(dòng)機(jī)額定功率（W）；UN——電動(dòng)機(jī)額定電壓（V）；K——系數(shù)，一般取1～。 吸引線圈的額定電壓等于所接控制電路電壓，電氣控制線路比較簡(jiǎn)單且所用接觸器較少時(shí)，可直接選用380V或220V電壓；電氣控制線路較為復(fù)雜時(shí)，為了保證安全，一般選用較低的110V、127V電壓。 繼電器 繼電器是一種根據(jù)電氣量或非電氣量的變化而接通或斷開控制電路，從而完成控制或保護(hù)電器的作用。電氣控制線路中常用的繼電器有電磁繼電器、熱繼電器、時(shí)間繼電器等。a） b） c） d）圖222 電壓繼電器圖形和文字符號(hào)a) 過電壓繼電器線圈b) 欠電壓繼電器線圈c) 電壓繼電器動(dòng)合觸頭d) 電壓繼電器動(dòng)斷觸頭 a) b） c） d）圖223 電流繼電器圖形和文字符號(hào)a)過電流繼電器線圈b)欠電流繼電器線圈c)電流繼電器動(dòng)合觸頭d)電流繼電器動(dòng)斷觸頭 a) b） c） 圖224 中間繼電器圖 形和文字符號(hào)a) 中間繼電器線圈b) 中間繼電器動(dòng)合觸頭c) 中間繼電器動(dòng)斷觸頭 電磁繼電器 觸頭是否動(dòng)作與線圈中電壓相關(guān)的繼電器稱為電壓繼電器。電壓繼電器在電氣控制線路中起電壓保護(hù)和控制作用，其線圈是電壓線圈，與負(fù)載并聯(lián)。常按吸合電壓大小，分為過電壓繼電器與欠電壓繼電器。（1） 過電壓繼電器 過電壓繼電器在電路中起過電壓保護(hù)作用。過電壓繼電器線圈在額定電壓時(shí)，銜鐵不產(chǎn)生吸合動(dòng)作，只有當(dāng)線圈電壓高于其額定電壓時(shí)銜鐵才產(chǎn)生吸合動(dòng)作，并利用其動(dòng)斷觸頭斷開需要保護(hù)電器的電源。由于直流電路一般不會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)較大的過電壓現(xiàn)象，所以沒有直流過電壓繼電器產(chǎn)品。交流過電壓繼電器吸合電壓UX調(diào)節(jié)范圍為UX=(～)UN式中 UX——吸合電壓； UN——額定電壓； 過電壓繼電器選用的主要參數(shù)是額定電壓和動(dòng)作電壓，～。（2） 欠電壓繼電器 欠電壓繼電器在電路中起欠電壓保護(hù)作用。欠電壓繼電器在額定電壓時(shí)銜鐵處于吸合狀態(tài)，一旦所接電氣控制線路中的電壓降低至線圈釋放電壓時(shí)，銜鐵由吸合狀態(tài)轉(zhuǎn)為釋放狀態(tài)，欠電壓繼電器利用其動(dòng)合觸頭斷開需要保護(hù)電器的電源。 通常直流欠電壓繼電器吸合電壓UX=(～)UN；釋放電壓UF整定范圍為UF=(～)UN；交流欠電壓繼電器吸合電壓UX=(～)UN；釋放電壓UF的整定范圍為UF=(～)UN。 電壓繼電器各部件的圖形文字符號(hào)如圖222所示。電壓線圈方框中用U〉表示過電壓，U表示欠電壓，U＝0表示零電壓。 觸頭是否動(dòng)作與線圈中電流大小相關(guān)的繼電器稱為電流繼電器。電流繼電器在電氣控制線路中起電流保護(hù)和控制作用，其線圈是電流線圈，與負(fù)載串聯(lián)，常按吸合電流大小分為過電流繼電器與欠電流繼電器。（1） 過電流繼電器 過電流繼電器正常工作時(shí)線圈中雖有負(fù)載電流但銜鐵不產(chǎn)生吸合動(dòng)作，當(dāng)出現(xiàn)超出整定電流的吸合電流時(shí)，銜鐵才產(chǎn)生吸合動(dòng)作。在電氣控制線路中出現(xiàn)沖擊性過電流故障時(shí)，過電流使過電流繼電器銜鐵吸合，利用其動(dòng)斷觸頭斷開接觸器線圈通電回路，從而切斷電氣控制線路中電氣設(shè)備的電源。 交流過電流繼電器整定值IX的整定范圍為IX=(～)IN式中 IX——吸合電流； IN——額定電流。 過電流繼電器選用的主要參數(shù)是額定電流和動(dòng)作電流，額定電流應(yīng)不低于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流，～。，籠型異步電動(dòng)機(jī)的電流按額定電流的5～8倍考慮。（2） 欠電流繼電器 欠電流繼電器正常工作時(shí)銜鐵處于吸合狀態(tài)，當(dāng)電路和負(fù)載電流降低至釋放電流時(shí)，銜鐵釋放。在直流電路中，當(dāng)負(fù)載電流降低或消失往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果（如直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路斷線等），但交流電路中一般不會(huì)出現(xiàn)欠電流故障，因此低壓電器產(chǎn)品中有直流欠電流繼電器而無交流欠電流繼電器。直流欠電流繼電器吸合電流IX=(～)IN；釋放電流IF整定范圍為IF=(～)IN 欠電流繼電器選用的主要參數(shù)是額定電流和釋放電流，額定電流應(yīng)不低于額定勵(lì)磁電流，釋放電流整定值應(yīng)低于勵(lì)磁電路正常工作范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最小勵(lì)磁電流。 電流繼電器各部件的圖形文字符號(hào)如圖223所示。線圈方框中用I表示過電流,I表示欠電流。 中間繼電器是用于轉(zhuǎn)換控制信號(hào)的中間電器，與接觸器類似，通過線圈的通電與斷電控制各觸頭的接通與斷開實(shí)現(xiàn)電氣控制線路的控制。中間繼電器觸頭數(shù)量較多，各觸頭額定電流相同。中間繼電器的主要用途是當(dāng)其他繼電器觸頭數(shù)量或容量不夠時(shí)，可借助中間繼電器擴(kuò)充觸頭數(shù)目或增大觸頭容量，起中間轉(zhuǎn)換作用。將多個(gè)中間繼電器相組合，還能構(gòu)成各種邏輯運(yùn)算電器或計(jì)數(shù)電器。中間繼電器各部件的圖形文字符號(hào)如圖224所示。（1） 繼電器額定參數(shù) 繼電器額定電壓（電流）指繼電器線圈電壓（電流）的額定值，用VN(IN)表示；繼電器吸合電壓（電流）指使繼電器銜鐵開始運(yùn)動(dòng)時(shí)線圈的電壓（電流）值；繼電器釋放電壓（電流）指銜鐵開始返回動(dòng)作時(shí)線圈的電壓（電流）值。（2） 動(dòng)作與返回時(shí)間 繼電器動(dòng)作時(shí)間指繼電器從接通電源起，到繼電器動(dòng)合觸頭接通為止所經(jīng)過的時(shí)間；繼電器返回時(shí)間則指從斷開繼電器電源起，至繼電器動(dòng)斷觸頭斷開為止所經(jīng)過的時(shí)間?！?，～，動(dòng)作與返回時(shí)間直接決定了繼電器的可操作頻率。（3） 觸頭開閉能力 在交、直流電壓不大于250V的電路中，各種功率的繼電器開閉能力見下表:繼電器類別觸頭的允許斷開功率/W觸頭的允許接通電流/A繼電器長(zhǎng)期允許的閉合電流/A直流交流直流交流小功率2