2.8 交流接触器
交流接触器属于一种有记忆功能的低压开关设备。它的主触点用来接通或断开各种用电设备的主电路。如用于电动机线路中,主触点闭合,电动机得电运转;主触点断开,电动机断电停止运转。
通过它的线圈和辅助触点与选择的机械设备生产过程中所需要的时间、温度、压力、速度等各种继电器,以及按钮开关、接近开关等相互接线构成的控制电路,实现对电动机启动、停止的操作。
2.8.1 MYC10系列交流接触器
MYC10(CJ10)系列交流接触器外形如图2-26所示,主要用于交流50Hz(或60Hz),额定电压至380V,电流至150A的电力系统中远距离频繁接通和分断电路,并与热继电器或电子式保护装置组合成电动机启动器,以保护可能发生的过载电路。
图2-26 MYC10(CJ10)系列交流接触器
1—消弧罩;2—主触点;3,6—辅助常开触点;4—线圈;5,7—辅助常闭触点
MYC10-10接触器控制基本实物接线如图2-27所示。MYC10-10接触器表面端子名称如图2-28所示。分解后的接触器看到的主要部件名称如图2-29所示。
图2-27 MYC10-10接触器基本实物接线图
图2-28 MYC10-10接触器表面端子名称
图2-29 分解后的接触器看到的主要部件名称
1—触点;2—弹簧;3—动铁芯;4—线圈;5—静铁芯;6—反作用弹簧;7—底板;8—螺钉
MYC10-(60A、100A、150A)接触器部件名称如图2-30所示,动作过程如图2-31所示。
图2-30 MYC10(CJ10-100A)交流接触器部件名称
1—主触点电源侧端子;2—主触点负荷侧端子;3—主触点;4—定位可调轴;5—线圈;6—静铁芯;7—动铁芯;8—辅助触点组;9—动断触点;10—动合触点
图2-31 MYC10(CJ10-100A)系列交流接触器断开状态
MYC10(CJ10-100A)系列交流接触器动作过程如下。
接触器原始(断开)位置如图2-31(a)所示。水平框架的原始状态如图2-31(b)所示。当线圈两端的线头接通额定工作电压380V或220V时,线圈得电,动铁芯受到电磁力作用,沿箭头的方向向静铁芯运动。动铁芯带动轴转动,轴带动拐臂向里侧运动。拐臂上附带的水平框架及主触点沿箭头所示的方向(A→B)运动到与主、静触点接触(紧密接触),从而使主同路接通。接触器吸合后,动铁芯与静铁芯闭合后的状态如图2-32(a)所示;水平框架的状态如图2-32(b)所示。
接触器主触点闭合的同时,辅助动合触点随之闭合,动断触点改变为断开的状态。接触器完成(吸合)闭合动作。当线圈断电后,动磁铁失去电磁吸力,在水平框架内反作用弹簧的作用下,如图2-32(b)上箭头所示的方向(B→A)运动,动磁铁与静磁铁分开,主动触点与静触点分离,从而切断了主回路。接触器释放,其闭合的辅助动合触点也随之断开,切断控制电路。
图2-32 MYC10(CJ10-100A)交流接触器动作闭合后的状态
2.8.2 CJ20系列交流接触器
CJ20系列交流接触器主要用于交流50Hz(60Hz)、额定电压至660V(个别等级至1140V)、电流至630A的电力线路中供远距离频繁接通和分断电路以及控制交流电动机,并适宜于与热继电器或电子保护装置组成电磁启动器,以保护电路或交流电动机可能发生的过负荷及断相。先来认识一下不同规格的CJ20-20系列型交流接触器的外形,外形如图2-33所示。
图2-33 不同规格的CJ20系列交流接触器的外形
CJ20-20型交流接触器分为电磁系统、触点系统、灭弧装置及辅助部件。各系统的构成与作用如下。
(1)结构特征
CJ20系列交流接触器为直动式、双断点、立体布置,结构简单紧凑,外形安装尺寸较CJ10、CJ8等系列接触器老产品大大缩小。CJ20-10~CJ20-25接触器为不带灭弧罩的三层二段式结构,上段为热固性塑料躯壳固定着辅助触点、主触点及灭弧系统,下段为热塑性塑料底座安装电磁系统及缓冲装置,底座上除有使用螺钉固定的安装孔外,下部还装有卡轨安装用的锁扣,可安装于IEC标准规定的35mm宽帽形安装轨上,拆装方便。CJ20-40及以上的接触器为两层布置正装式结构,主触点和灭弧室在上,电磁系统在下,两只独立的辅助触点组件布置在躯壳两侧。CJ20-40用胶木躯壳,CJ20-63~CJ20-630用铸铝底座。
(2)电磁系统
交流接触器的电磁系统主要由线圈、铁芯(静铁芯)和衔铁(动铁芯)三部分组成。它是利用电磁线圈的通电或断电,使衔铁和铁芯吸合或释放,从而带动动触点与静触点闭合或分断,实现接通或断开电路的目的。
(3)磁铁动作过程
CJ20系列交流接触器的衔铁(磁铁)动作方式有两种,对于额定电流为40A及以下的接触器,采用衔铁直线运动的螺管式;对于额定电流为60A及以上的接触器,采用衔铁绕轴转动的拍合式。在铁芯头部平面上装有短路环,目的是消除交流电磁铁在吸合时可能产生的衔铁振动。当交变电流过零时,所产生的交变磁通也过零,电磁铁的吸力为零,衔铁被释放;但当交变电流过了零值后,衔铁又被吸合;这样一放一吸,使衔铁发生振动。装上短路环后,在其中产生感生电流,能阻止交变电流过零时磁场的消失,使衔铁与静铁芯之间始终保持一定的吸力,因此消除了振动现象。
(4)触点灭弧系统
CJ20系列不同容量等级的接触器采用不同的灭弧结构。CJ20-10和CJ20-16为双断点简单开断灭弧室,CJ20-25为U形铁片灭弧,CJ20-40~CJ20-160在380V、660V时均采用多纵缝陶土灭弧罩。CJ20-250及以上接触器在380V时采用多纵缝陶土灭弧罩,在660V时采用栅片灭弧罩,在1140V时采用栅片灭弧罩。
(5)触点、铁芯
触点:CJ20系列接触器采用银基合金触点。CJ20-10、CJ20-16用AgNi触点,CJ20-40及以上用银基氧化物触点。灭弧性能优良的灭弧系统配用抗熔焊耐磨损的触点材料使产品具有长久的电寿命,并适于在AC-4类繁重的条件下工作。
铁芯:CJ20-40及以下接触器用双E形铁芯,迎击式缓冲;CJ20-63及以上用U形铁芯,硅橡胶缓冲。
CJ20-10的辅助触头可以任意组合,只需改变触桥及少数零件即可,有五种组合:四常闭、三常闭一常开、二常开二常闭、一常闭三常开、四常开。根据电路的控制需要选择辅助触头的数量。
CJ20-40交流接触器的各部件名称如图2-34所示。
图2-34 CJ20-40交流接触器各部件名称
1—消弧罩;2—辅助动断触点;3—主触点压力弹簧片;4—主触点;5—反作用弹簧;6—辅助动合触点;7—动铁芯;8—缓冲弹簧;9—静铁芯触点;10—短路环;11—线圈
CJ20-40接触器动作原理如下。
当线圈11的两端线头接通额定工作电压380V或220V时,线圈11获电,动铁芯7受到电磁力作用,延箭头的方向向静铁芯触点9(线圈内)移动(闭合),动铁芯上附带的主触点4与静触点9接触(紧密接触)而使主电路接通。
当接触器主触点闭合的同时辅助动合触点6随之闭合,辅助动断触点2改变为断开的状态。接触器完成闭合动作。
线圈断电后,动磁铁失去电磁吸力,反作用弹簧5的作用下,动磁铁与静磁铁分开。动触点也随之断开。主触点、静触点的分离切断了主电路。
将CJ20-63(额定工作电流63A)的交流接触器,将其消弧罩也称灭弧罩取下,能够看到的部件名称如图2-35所示。
图2-35 CJ20-63交流接触器各部名称
1—固定孔;2—线圈接线端子;3—辅助开关;4—电源侧端子;5—负荷侧端子;6—主触点;7—辅助开关触点;8—消弧罩;9—主触点压力弹簧片
2.8.3 CDC7系列交流接触器
CDC7系列交流接触器(见图2-36)主要用于交流50Hz(60Hz)、额定工作电压至690V,在AC-3使用类别下额定工作电压为380V/400V时额定工作电流至330A的电力系统中,供远距离接通和分断电路,并可与CDR7、CDRE17或其他适当的热继电器或电子式保护装置组合成电磁启动器,以保护操作(运行)可能发生过载的电路。
图2-36 CDC7接触器外观
其型号及其含义如下。
(1)使用范围
①安装地点的海拔不超过2000m;
②周围空气温度不超过+40℃,且24h内平均值不超过+35℃;周围空气温度下限值为-5℃;
③安装地点的空气相对湿度在最高温度+40℃时不超过50%;在较低温度时可允许有较高的相对湿度,例如20℃时达90%。对由于温度变化偶尔产生的凝露应采取特殊措施;
④安装地点的污染等级为3级;
⑤安装类别为Ⅲ级;
⑥接触器安装时安装面与垂直面的倾斜度不大于+22.5°;
⑦在无显著摇动、冲击和振动的地方。
(2)结构特征
①接触器均为双断点直动式结构,正装立体布局,具有体积小、重量轻、功耗小、安全可靠等优点。
②接触器在额定控制电源电压85%~110%的范围内应可靠吸合,释放电压不高于额定控制电源电压的75%,且最低释放电压不低于额定控制电源电压的20%。
2.8.4 CJ12系列交流接触器
CJ12系列及派生CJ12B、CJ12S系列交流接触器,适用于交流50Hz,额定电压至380V,额定电流至600A的电力线路中。主要供冶金、轧钢企业起重机等的电气设备中作远距接通和分断电路,并作为交流电动机频繁地启动停止和反转之用。安装在低压配电盘上的CJ12-400交流接触器如图2-37所示(从盘后面看)。
图2-37 安装在低压配电盘上的CJ12-400交流接触器
1—母线;2—接触器主电源接线端子;3—灭弧罩;4—线圈(节能线圈);5—控制保险;6—热继电器;7—负荷电缆;8—铁芯
(1)型号及其含义
(2)正常工作条件及安装条件
①安装地点的海拔不超过2000m。
②周围空气温度上限值不超过+40℃。
③安装地点的空气相对湿度在最高温度为+40℃时不超过50%,在较低温度下可以有较高的相对湿度,最湿月的月平均最低温度不超过+20℃,该月的平均最大相对湿度不超过90%。由于温度变化发生在产品上的凝露情况必须采取措施。
④与垂直面的安装倾斜不超过±5°。
⑤污染等级:3级。
⑥安装在无显著摇动、冲击和振动的地方。
(3)结构特征
CJ12系列交流接触器的结构为条架平面布置,在一条安装用扁钢上电磁系统居左,主触点系统居中,辅助触点居右,并装有可转动的停挡,整个布置便于监视和维修,接触器的电磁系统由U形动、静铁芯及吸引线圈组成。动、静铁芯均装有缓冲装置,用以减轻电磁系统闭合时碰撞力,减少主触点的振动时间和释放时的反弹现象。接触器的主触点为单断点串联磁吹结构,配有纵缝式灭弧罩,具有良好的灭弧性能。
辅助触点为双断点式,有透明防护罩。触点系统的动作,靠电磁系统经扁钢传动,整个接触器的易损零部件具有拆装简便和便于维护检修等特点。
2.8.5 CJ24系列交流接触器
CJ24系列交流接触器主要用于交流50Hz(派生后可用于60Hz)、额定电压至660V,额定电流由100A至630A的电力系统中供冶金、轧钢及起重机等电气设备作为远距离频繁地接通、分断电路和启动、停止、反向及反接制动电动机等之用。CJ24系列三极式交流接触器的外形如图2-38(a)所示,CJ24系列五极式交流接触器的外形如图2-38(b)所示。
图2-38 CJ24系列交流接触器
1—辅助开关(触点);2—电源侧接线端子;3—负荷侧接线端子;4—接触器动铁芯;5—线圈;6—消弧罩;7—软连片
接触器为转动式平面布置条架结构。主触点系统居中,电磁系统居右,辅助触点居左,它们均安装在用钢板弯成的槽形安装板上。
接触器的交流电磁系统由双U形电磁铁及吸引线圈组成,衔铁及磁轭均装有缓冲装置,用以减小电磁系统吸合瞬间的碰撞应力和触点振动以及释放时的反弹现象,并能较大限度地提高电寿命及机械寿命。还装有可转动的停挡,结构布置便于监视和维修。
①主触点为单断点指形触点,灭弧罩为多纵缝结构,具有良好的灭弧性。
②辅助触点借用CJ12辅助触点,为双断点桥式触点。
③吸引线圈规格分为:交流220V、380V;直流48V、110V、220V。
接触器在正常工作条件下,其吸合电压为85%~110%额定控制电源电压,其释放电压为(20%~75%)Us(交流)或(10%~75%)Us(直流)。
2.8.6 LC1系列交流接触器
LC1系列交流接触器主要用于交流50Hz或60Hz,交流电压至660V(690V),在AC-3使用类别下工作电压为380V时,额定工作电流至170A的电路中,供远距离接通和分断电路之用,并可与相应规格的热继电器组合成磁力启动器以保护可能发生过负荷的电路,适于频繁启动和控制交流电动机。LC1系列交流接触器的外形如图2-39所示。
图2-39 LC1系列交流接触器外形