【文章內(nèi)容簡介】 7所示。 電磁系統(tǒng)作用是操作觸頭閉合與分斷，包括線圈、動鐵心和靜鐵心。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%時正常工作，電壓過低或過高都會造成線圈過熱而損壞。 由于交流電磁鐵吸力是脈動的，當電磁吸力小于作用在動鐵心上的彈簧力時，動鐵心將從靜鐵心閉合處分開，使鐵心釋放；當電磁吸力大于彈簧力時，動鐵心又被吸合。電源電壓變化一個周期，電磁鐵吸合兩次，對于頻率為50Hz的交流電源，1s內(nèi)電磁鐵將吸合100次，由此造成動鐵心劇烈振動并產(chǎn)生噪聲，降低了電磁鐵的使用壽命。消除動鐵心振動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，消除了動鐵心的振動和噪聲。 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。觸頭在動鐵心帶動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，一般由三對動合觸頭組成，體積較大。輔助觸頭用以通斷小電流的控制回路，有動合、動斷兩種，體積較小。 輔助觸頭一般采用點接觸橋式結構，而主觸頭則采用面接觸橋式和線接觸指式結構。 3滅弧裝置接觸器觸頭在分離瞬間，因動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的電場。在強電場作用下，金屬內(nèi)部的自由電子就從陰極逸出并向陽極加速運動，在電場中調(diào)整運動的自由電子就會撞擊氣隙間的中性氣體分子并使之分離為正離子和電子，分離出的電子在強電場作用下也向陽極移動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動并撞擊陰極而使陰極溫度升高，當陰極的溫度升高到3000℃以上時，更多電子將會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)則運動并相互撞擊，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，另一方面延長了觸頭分斷時間，嚴重時還會產(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)。當電弧產(chǎn)生時，電弧周圍產(chǎn)生磁場，導磁鋼片將電弧吸入柵片中，柵片將電弧分割成若干個短電弧，當交流電壓過零時電弧自動熄滅。由于相鄰柵片間絕緣強度為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 橋式結構雙斷點觸頭，即在一個回路中有兩個產(chǎn)生和斷開電弧的間隙。當觸頭打開時，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產(chǎn)生力磁場。根據(jù)左手定則，兩斷口處的電弧都會受到一個指向外側的力F,在F力作用下，電弧向外運動并拉長，且迅速穿越外側的冷卻介質(zhì)導致電弧快速熄滅。雙斷點滅弧效果較弱，常用于小功率低壓電器。 RC阻容吸收式滅弧器，當電氣控制線路中的感性負載，如：接觸器、異步電動機等通斷轉換時，會產(chǎn)生強烈的脈沖導致電弧，接在感性負載處的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，當電磁線圈5通電后產(chǎn)生磁場，使靜鐵心6產(chǎn)生電磁吸力吸引動鐵心4向下運動，使動合主觸頭1（一般三對）閉合，同時動斷輔助觸頭2（一般兩對）斷開，動合輔助觸頭3（一般兩對）閉合。當線圈斷電時，電磁力消失，動觸頭在彈簧8作用下向上復位，各觸頭復原（即三對主觸頭斷開、兩對動斷輔助觸頭閉合、兩對動合輔助觸頭斷開）。接觸器各部件圖形符號如圖221所示。圖220 交流接觸器工作原理1. 動合主觸頭 圖221 接觸器各部件圖形 和文字符號a) 接觸器線圈 b)主觸頭 c)動合輔助觸頭 d)動斷輔助觸頭 交流接觸器的主要技術參數(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，接觸器線圈允許在電壓等于85%～105%的額定值下長期接通。 機械壽命是指接觸器在不需修理條件下所能承受的無負載操作次數(shù)，一般接觸器機械壽命為600～1000萬次。電壽命是指接觸器的主觸頭在額定負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 應根據(jù)電路中負載電流的種類選擇接觸器類型，交流負載選用交流接觸器，直流負載選用直流接觸器。直流負載功率較小時，可用交流接觸器替代直流接觸器，但應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不低于負載電路的電壓。3. 額定電流選擇 接觸器額定電流應不低于被控制電路的額定電流。對于電動機負載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——電動機額定功率（W）；UN——電動機額定電壓（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單且所用接觸器較少時，可直接選用380V或220V電壓；電氣控制線路較為復雜時，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、時間繼電器等。a） b） c） d）圖222 電壓繼電器圖形和文字符號a) 過電壓繼電器線圈b) 欠電壓繼電器線圈c) 電壓繼電器動合觸頭d) 電壓繼電器動斷觸頭 a) b） c） d）圖223 電流繼電器圖形和文字符號a)過電流繼電器線圈b)欠電流繼電器線圈c)電流繼電器動合觸頭d)電流繼電器動斷觸頭 a) b） c） 圖224 中間繼電器圖 形和文字符號a) 中間繼電器線圈b) 中間繼電器動合觸頭c) 中間繼電器動斷觸頭 電磁繼電器 觸頭是否動作與線圈中電壓相關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和控制作用，其線圈是電壓線圈，與負載并聯(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作用。過電壓繼電器線圈在額定電壓時，銜鐵不產(chǎn)生吸合動作，只有當線圈電壓高于其額定電壓時銜鐵才產(chǎn)生吸合動作，并利用其動斷觸頭斷開需要保護電器的電源。由于直流電路一般不會產(chǎn)生波動較大的過電壓現(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作用。欠電壓繼電器在額定電壓時銜鐵處于吸合狀態(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，銜鐵由吸合狀態(tài)轉為釋放狀態(tài)，欠電壓繼電器利用其動合觸頭斷開需要保護電器的電源。 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。 觸頭是否動作與線圈中電流大小相關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和控制作用，其線圈是電流線圈，與負載串聯(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線圈中雖有負載電流但銜鐵不產(chǎn)生吸合動作，當出現(xiàn)超出整定電流的吸合電流時，銜鐵才產(chǎn)生吸合動作。在電氣控制線路中出現(xiàn)沖擊性過電流故障時，過電流使過電流繼電器銜鐵吸合，利用其動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)是額定電流和動作電流，額定電流應不低于被保護電動機的額定電流，～。，籠型異步電動機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銜鐵處于吸合狀態(tài)，當電路和負載電流降低至釋放電流時，銜鐵釋放。在直流電路中，當負載電流降低或消失往往會導致嚴重后果（如直流電動機勵磁回路斷線等），但交流電路中一般不會出現(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，額定電流應不低于額定勵磁電流，釋放電流整定值應低于勵磁電路正常工作范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最小勵磁電流。 電流繼電器各部件的圖形文字符號如圖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換控制信號的中間電器，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其他繼電器觸頭數(shù)量或容量不夠時，可借助中間繼電器擴充觸頭數(shù)目或增大觸頭容量，起中間轉換作用。將多個中間繼電器相組合，還能構成各種邏輯運算電器或計數(shù)電器。中間繼電器各部件的圖形文字符號如圖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動時線圈的電壓（電流）值；繼電器釋放電壓（電流）指銜鐵開始返回動作時線圈的電壓（電流）值。（2） 動作與返回時間 繼電器動作時間指繼電器從接通電源起，到繼電器動合觸頭接通為止所經(jīng)過的時間；繼電器返回時間則指從斷開繼電器電源起，至繼電器動斷觸頭斷開為止所經(jīng)過的時間。～，～，動作與返回時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繼電器長期允許的閉合電流/A直流交流直流交流小功率2