1.1.4 交流接触器_FX3U PLC技术项目教程-QQ阅读男生玄幻网

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1.1.4 交流接触器

接触器是通过电磁机构动作、频繁地接通和分断主电路的远距离操纵电器。按其主触点通过电流种类的不同，分为交流接触器和直流接触器。接触器由于其控制容量大且具有低电压保护功能，在工厂电气设备中应用非常广泛。

1.外形及结构

交流接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧装置等部分组成，其外形及内部结构图如图1-18所示。

图1-18 交流接触器的外形及内部结构图

a）外形 b）内部结构图

（1）电磁系统

交流接触器的电磁系统由线圈、静铁心和动铁心（衔铁）等组成，其作用是操纵触点的闭合与分断。

交流接触器的铁心一般用硅钢片叠压而成，以减少交变磁场在铁心中产生的涡流及磁滞损耗，避免铁心过热。为了减少接触器吸合时产生的振动和噪声，一般在铁心上装有一个短路铜环（又称减振环），如图1-19所示。

图1-19 交流接触器的短路铜环

当线圈中通有交流电时，在铁心上产生的是交变磁通，它对衔铁的吸力按正弦规律变化。当磁通经过零值时，铁心对衔铁的吸力也为零，衔铁在弹簧的作用下有释放的趋势，不能被紧紧吸住，会产生振动，并发出噪声。同时，这种振动容易使衔铁与铁心磨损，造成触点接触不良。安装短路铜环后，相当于变压器的一个二次绕组，当电磁线圈通入交流电时，线圈电流I1产生磁通Φ1，短路铜环中产生感应电流I2，形成磁通Φ2。由于I1与I2的相位不同，所以Φ1与Φ2的相位也不同，即Φ1与Φ2不同时为零。这样，在磁通Φ1为零时，Φ2不为零，而产生吸力，使衔铁始终被铁心吸牢，振动和噪声显著减小。

（2）触点系统

接触器的触点按功能不同，分为主触点和辅助触点两类。主触点用于接通和分断电流较大的主电路，体积较大，一般由三对常开触点组成；辅助触点用于接通和分断小电流的控制电路，体积较小，有常开和常闭两种。如CJ0-10系列交流接触器有三对常开主触点、两对常开辅助触点和两对常闭辅助触点。

接触器的触点分为桥式触点和指形触点，其形状如图1-20所示。桥式触点又分为点接触的桥式触点和面接触的桥式触点两种。在图1-20a为两个点接触的桥式触点，适用于电流不大且压力小的场合，如辅助触点；图1-20b为两个面接触的桥式触点，适用于大电流的控制，如主触点。图1-20c为线接触指形触点，其接触区域为一条直线，在触点闭合时产生滚动接触，适用于动作频繁、电流大的场合，如作为主触点使用。

图1-20 接触器的触点结构

a）点接触的桥式触点 b）面接触的桥式触点 c）线接触指形触点

为使触点接触更紧密，减小接触电阻，消除开始接触时产生的有害振动，桥式触点或指形触点都安装有压力弹簧，随着触点的闭合，触点间的压力会加大。

（3）灭弧装置

交流接触器在分断大电流或高电压电路时，其动、静触点间的气体在强电场作用下放电，形成电弧。电弧会发光、发热、灼伤触点，并使电路切断时间延长，容易引发事故。因此，必须采取措施，使电弧迅速熄灭。常用的灭弧方式有以下几种。

①电动力灭弧：利用触点分断时本身回路磁场的电动力将电弧拉长，使电弧热量在拉长的过程中散发、冷却而迅速熄灭，其原理如图1-21所示。

②双断口灭弧：这种方法是将整个电弧分成两段，同时利用触点分断时回路磁场产生的电动力，使电弧迅速熄灭。双断口灭弧适用于桥式触点，其原理如图1-22所示。

图1-21 电动力灭弧的原理

图1-22 双断口灭弧的原理

③纵缝灭弧：采用一个纵缝灭弧装置来完成灭弧任务。灭弧罩内有一条纵缝，下宽上窄。下宽，便于放置触点；上窄，有利于电弧压缩，并与灭弧室壁有很好的接触。当触点分断时，电弧被外界磁场或电动力横吹进入缝内，其热量传递给壁室而迅速被冷却熄灭。

④栅片灭弧：栅片灭弧装置的结构及原理如图1-23所示，其主要由灭弧栅和灭弧罩组成。灭弧栅用镀铜的薄铁片制成，各栅片之间相互绝缘；灭弧罩用陶土或石棉水泥制成。当触点分断电路时，在动触点与静触点间产生电弧，电弧产生电场。由于薄铁片的磁阻比空气小得多，因此，电弧上部的磁通容易通过灭弧栅形成闭合回路，使电弧上部的磁通稀疏，下部的磁通很密。这种上稀下密的磁场分布对电弧产生向上运动的力，将电弧拉长到灭弧栅片中。栅片将电弧分割成若干短弧，一方面，使栅片间的电弧电压低于燃弧电压；另一方面，栅片将电弧的热量散发，使电弧迅速熄灭。