第5章 低压电器(5)

图1.2 桥式触点结构形式
5
5.0.3 灭弧系统
1 灭弧的必要性：
触头在分断电流瞬间，触头间气隙中产生电弧，易将触头烧坏，导致 事故。故应采取措施灭弧。
2 灭弧主要措施：
（1）拉长电弧，使单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而灭弧。 （2）使电弧与流体或固体介质接触，加强冷却和去游离，使其熄灭。
3 低压控制电器常用灭弧方法：
交流接触器 小型 设计序号 常闭触头对数 常开触头对数 在AC3使用类别下额定电压380V时额定工作电流（A）
3TB □□ □□ □□ □□
接触器系列号 接触器级别代号 辅助触头规格及数量代号 线圈电压与频率代号 线圈操作电压类别代号（OA交流OB直流）
（c）CJX2（LC1-D）系列交流接触器的型号含义：
（7）交流接触器线圈的起动功率和吸持功率： 起动视在功率≈（5～8）×吸持视在功率；线圈工作功率＝吸持有功功率。 直流接触器线圈起动功率＝吸持功率。
2 接触器的型号含义 （a）CJ（CZ）类接触器的型号含义： C□□□—□□□/□□
接触器 交流J 直流Z 设计序号 (J)Z-重任务 (J)X-消弧 (J)B-栅片灭弧 (J)TH代表湿热带产品 极数 (Z)动断（常闭）主触头数 默认 (J)辅助规格，数字代表额定电压 3极 (Z)动合（常开）主触头数 (J)A,B改型；K矿用；S带锁扣；Z直流线圈 (Z)B带有底板 规格代号 (J) 380V、AC-3时的额定电流 (Z)额定电流
（d）B系列交流接触器的型号含义： 3 接触器的图形和文字符号 B（K）□□□□□
B系列交流接触器 K型辅助接触器 接触器规格 常闭辅助触头数 常开辅助触头数 常闭主触头数 常开主触头数
3 接触器的图形和文字符号
KM KM KM 常开 线圈 触头
图1.33 接触器的图形和文字符号
KM 常闭 KM
KM
15
*5.4 接触器选用
1 常见接触器使用类别及其典型用途
触
触 点
使用类别 电流种类 代号 AC-1
要求主触头允许接通 和 分断额定电流的倍数 1 4 6 6 1
典型用途举例
无感或微感负载,电阻炉 绕线转子感应电机起动/制动 笼型感应电机起动,运转中分断 笼型感应电机起动,点动,反接制动,反 向 无感或微感负载,电阻炉
●CJX2（LC1-D）系列 交流接触器的附件： LA1-D系列辅助触头组： LA1-D □ □
图 1 .32 交 流 接 触 器 实 样 —— CJX2(LC1-D)系列交流接触器
D系列辅助触头组
常闭触头数 常开触头数
LA -D系列空气延时头： LA□-D □□
LA2-D为通电延时 LA3-D为断电延时 延时范围：22表示0.1~30S 延时范围：24表示10~180S 14
（1）双断口电动力（机械）灭弧法。将电弧分割，利用电动力将电弧迅速 拉长。（参见教材p173图5－30a。） （2）磁吹灭弧法。利用磁吹线圈形成的磁场与电弧周围的磁场相互作用将 电弧迅速拉长并与固体介质接触。 （参见教材p175图5－36。） （3）窄缝（纵缝）灭弧法。将电弧拉长、分割并与固体介质接触。用于接 触器中。 （参见教材p173图5－30b。） （4）栅片灭弧法。将电弧分割并改变介质电场强度灭弧。常用于交流电器。 （参见教材p173图5－31。） 6
（e）单相交流电磁机构铁心端面短路环
为消除交流电磁机构的振动和噪声，在铁心柱端面1/3处开一个槽，在 槽内嵌以由铜材料制成的短路环。 （参见教材p172图5－27。） 4
5.0.2 触头系统
1 触头的作用：接通或分断电路。 2 对触头的要求：具有良好的接触性能。用银、铜等材料制造。 3 触头的结构：按容量大小有桥式触头和指式触头两种型式。 桥式触头：可分为点接触式（用于电流不大场合）； 线接触式； 面接触式（用于电流较大场合）。 （参见教材p172图5－28。） 指式触头：在通断时产生滚动摩擦，可把触头表面氧化膜擦掉，故可用紫铜 制造。（用于分合次数多、电流大场合）。 （参见教材p172图5－29。）
2
（b）电磁机构的结构形式： 根据电磁机构的磁路结构，可分为：单E形、单U形、螺 管形、双E形；根据电磁机构的衔铁动作方式，可分为：直动 式、转动式（拍合式）。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e) (a)、(d)螺管直动式
(f) (b)、(e)直动式
(g) (c)、(f)、(g)转动式(拍合式) 3
图1.1 电磁机构的结构形式
CJX2（D）系列交流接触器 在AC3使用类别下额定电 压380V时额定工作电流
CJX2（LC1-D） □□ □□
触头组合：32A以下： 10—三常开主，一常开辅； 01—三常开主，一常闭辅； 40A以上：11—三常开主， 一常开一常闭辅； 除18、32A：04—四常开主； 08—两常开两常闭主。
13
5.0/2 电磁式接触器概述
1 接触器是一种适用于远距离频繁接通和分断交直流主电路和 控制电路的自动控制电器。其主要控制对象是电动机，也可 用于其他电力负载，如电热器、电焊机等。接触器用在一次 回路中用于分断交流电动机和用电大的设备，承载大的电流。 接触器还具有欠电压释放保护、零压保护、控制容量大、工 作可靠、寿命长等优点，是机电控制系统中应用最多的一种 电器。 2 分类： ①接触器按被控电流的种类（即按主触头接通或分断电流性质） 可分为交流接触器和直流接触器。 交流接触器又可分为电磁 式和真空式两种。 ②接触器按接触器电磁线圈励磁方式分为直流励磁方式和交流 励磁方式；按接触器主触头的极数分，直流接触器有单极与 双极两种，交流接触器有三极、四极和五极三种。 3 电磁式接触器由电磁机构、触头系统、弹黄、灭弧装置及支 架底座等部分组成。
7
5.1 交流接触器
1 交流接触器的主要结构 ①电磁机构：由铁心、衔铁、电磁线圈组成； ②主触头：按容量大小有桥式触头和指形触头两种型式； ③灭弧装置：对 10A以 上的交流接触器对主触头均 装有灭弧罩； ④辅助触头：是用在控制 电路中起联锁控制作用的触 头，容量较小，桥式双断点 结构，不装灭弧罩。有常开 与常闭触头之分。 ⑤反力装置：由释放弹簧 和触头弹簧组成。 ⑥支架和底座：用于接触 器的固定和安装。
18
作业：教材P191
5.10~5.15
8
图1.30 CJ10-20型交流接触器的结构示意图
2 交流接触器的工作原理 （1）电磁线圈通电后在铁心 中产生磁通，在衔铁气隙处 产生电磁吸力使衔铁吸合。 （2）经传动机构带动主触头 与辅助触头动作：主触头接 通了主电路；常闭辅助触头 断开，常开辅助触头闭合， 在控制电路中起联锁作用。 （3）当电磁线圈断电或电压 显著降低时，电磁吸力消失 或减弱，衔铁在释放弹簧作 用下释放，使主触头与辅助 触头均恢复到原来状态。
（c）电磁机构的线圈
线圈是电磁机构的心脏，是电能与磁场能量转换的场所。有两类。 ①电压线圈：并接在电源电压两端，匝数多、导线细、阻抗大、电流小， 常用绝缘性能好的电磁线绕制而成。按所接电源电压种类，又分为交流电 磁机构和直流电磁机构。 对交流电磁机构，衔铁动作会引起线圈电流的变化，如对U形电磁机构， 在衔铁打开时线圈中电流是衔铁闭合时的6～7倍。 对直流电磁机构，衔铁动作不会引起直流电压线圈中电流的变化。 ②电流线圈：串接于电路中，匝数少、导线粗、阻抗小，电磁机构线圈反 映电路电流大小而动作，不影响电路中负载的端电压，常用扁铜带或粗铜 线绕制。
第五章 常用低压电器
第五节 接触器
1
5.0/1 电磁式低压电器的电磁机构及执行机构 5.0.1 电磁机构
1 电磁式低压电器的基本结构 由两个基本部分组成： （a）感受部分：接受外界的输入信号，并通过转换、放大与 判断作出一定的反应，使执行部分动作，输出相应的指令， 实现控制。 （b）执行部分：主电路切换的触头系统。 2 电磁机构 电磁机构是由铁心、衔铁和线圈组成的磁路系统。 （a）电磁机构的工作原理： 当套在铁心上的线圈通入电流后，产生磁场，磁通经铁 心、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力，将衔 铁吸向铁心。同时，衔铁还受到弹簧的反向拉力。当电磁 吸力大于弹簧反力时衔铁被可靠地吸住，衔铁与铁心闭合， 连接机构带动相应的触头动作。
现以常用的交流接触器为例说明： 例CJ20-25 。 C-表示接触器 ，J-表示交流 ，20-表示设计序号 ，25-表示 主触头额定工作电流 。还有线圈的控制电压，辅助触电的额定 电流，使用时要特别注意控制电压的等级。
12
（b）CJX 1（3TB）系列空气电磁式交流接触器的型号含义： CJX 1—□/□□
注意：主触头额定工作电流是在规定条件下（额定电压、使用类 别、操作频率等）能正常工作的电流值，其随实际使用条件改变 而变化。
17
*西门子3TF、3TB、3TD系列交流接触器
（a） 3TF40交流接触器
（b） 3TB系列经济型交流 接触器（相当于CJX1）
图1.34 西门子接触器
（c） 3TD系列机器联锁可逆接触器（相当于CJX2-N）
图1.31 交流接触器工作原理图
9
5.2 直流接触器
1 直流接触器的主要结构
（1）电磁机构：由铁心、衔铁、电磁线圈组成； （2）主触头：多采用滚动接触的指形触头； （3）灭弧装置：对直流接触器的主触头均装有灭弧罩； （4）辅助触头：是用在控制电路中起联锁控制作用的触头，容量较小，桥式 双断点结构，不装灭弧罩。有常开与常闭触头之分。 （5）反力装置：由释放弹簧和触头弹簧组成。 （6）支架和底座：用于接触器的固定和安装。
主
AC (交流)
AC-2 AC-3 AC-4 DC-1
触
点
DC (直流)
DC-3
4
并励电动机起动,点动,反接制动
DC-5
4
串虑因素： ①控制交流负载选交流接触器；控制直流负载选直流接触器。 ②接触器使用类别应与负载性质一致。 ③主触头额定工作电压≥负载电路电压。 ④主触头额定工作电流≥负载电路电流。 ⑤线圈额定电压应与控制回路电压一致，接触器在线圈额定电 压85％及以上时应能可靠吸合。 ⑥主触头和辅助触头数量应满足控制系统需要。