常用低压电器_接触器

接触器—结构和原理
其主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧 机构、回位弹簧力装置、支架与底座等。
工作原理：当线圈得电后，衔铁被吸合， 带动三对主触点闭合，接通电路，辅助 触点也闭合或断开；当线圈失电后，衔 铁被释放，三对主触点复位，电路断开， 辅助触点也断开或闭合。
接触器工作原理
弹簧
线圈 铁芯
衔铁
电机
5、接触器按照主触头的极数分类，有单极 、双极、三极、四极和五极接触器。
10 9 8
7
1
2
1—动 触 桥 ；
2—静 触 点 ；
3—衔 铁 ；
4—பைடு நூலகம் 冲 弹 簧 ；
3
5—电 磁 线 圈 ；
6—铁 心 ；
4
7—垫 毡 ；
8—触 头 弹 簧 ；
5
9—灭 弧 罩 ；
10—触 头 压 力 弹 簧 6
CJ20系列交流接触器结构示意
右图为吸力与空气隙的关系曲线。在交流 铁心线圈、变压器及交流电动机中，有一 个共同的外加电压公式： U E 4.44 fNm
由该式可知
U m 4.44 Nf
接触器—电磁机构的吸力特性
• 因此，外加电压一定的条件下，交流磁路中主磁通的最 大值基本不变。因此，交流电磁铁在吸合衔铁的过程中， 电磁吸力的平均值随空气隙的变化较小。又由于主磁通 等于磁动势与磁阻之比，而吸合过程中磁路的磁阻显著 减小，可知随着空气隙的减小，磁动势必然减小，所以 交流电磁机构吸合后的励磁电流要比吸合前显著减小。 也就是说，交流电磁铁吸合前的励磁电流要比吸合后的 励磁电流大得多。因此，交流电磁铁在工作时衔铁和铁 心之间吸合要好，否则，线圈中会因长期通过较大的电 流而过热烧毁。
~~380
主触头
动作过程
线圈通电 衔铁被吸合
触头闭合
辅助 触头
电机接通 电源
M 3~
接触器—电磁机构
电磁机构是电磁式电器元件的感受部件，它的作用是将 电磁能转换成为机械能，并带动触点闭合或断开。
电磁机构包括电磁线圈和铁心，铁心由静铁心和动铁心 （即衔铁）组成，铁心的活动部分与受控电路的触头 系统相连。在线圈中通以励磁信号，铁心中就会产生 磁场，从而吸引衔铁，带动触头系统断开或接通受控 电路。断电释放。
电磁机构—常见的磁路结构
a)为沿棱角转动的拍合式铁心，主要应用于直流电磁机 构。
b)为沿轴转动的拍合式铁心，多用于触点容量较大的交 流电磁机构。
c)为双E形直动式铁心,多用于交流接触器、继电器中。
接触器—电磁机构
交流电磁机构的铁心由硅钢片叠铆而成，有磁 滞和涡流损耗，由于铁心和线圈都发热，所以 在铁心和线圈之间设有骨架，铁心、线圈整体 作成矮胖型，利于各自散热。
常用低压电器—接触器
主讲人：郝称意
内容提要
接触器—用途与分类 接触器—结构和原理 接触器—电磁机构 接触器—触点系统 接触器—灭弧装置
内容提要
接触器—符号 接触器—交流接触器 接触器—直流接触器 接触器—接触器的选择 接触器—接触器的注意事项
接触器—用途与分类
接触器是一种可对交、 直流主电路及大容量控制电路 作频繁通、 断控制的自动电磁式开关， 它通过电磁力 作用下的吸合和反力弹簧作用下的释放使触头闭合和 分断， 从而控制电路的通断。 分类： 1、按控制电流性质不同，通常分为交流接触器和直流接 触器两大类 。 交流接触器
直流电磁机构的铁心由整块钢材或工程纯铁 制成，无磁滞和涡流损耗，线圈发热铁心不发 热，所以线圈直接接触铁心并通过铁心散热， 铁心、线圈整体作成瘦高型。
接触器—电磁机构的吸力特性
电磁线圈通电后，铁心吸引衔铁的力，称为电磁 吸力。电磁吸力的计算公式为 10 7 2 F
8 S
式中为空气隙中的磁通，可近似看作与铁心 的磁通相等，单位是韦伯（Wb）；S 为空气隙 的有效面积，单位是米2（m2）；F 为电磁吸 力，单位是牛顿（N）。
设空气隙处的磁通为 m sint 将其代入F表达式中，可得交流电磁机构的电磁吸力为
f
1 2
Fm
1 2
Fm
cos2t
式中Fm
10 7
8
2 m
S
为电磁吸力的最大值。
接触器—电磁机构的吸力特性
交流电磁机构的电磁吸力是脉动的，电磁
吸力的瞬时值曲线如左图，其平均值为
F
1 2
Fm
107
16
2 m
S
接触器—电磁机构的吸力特性
特点：交流线圈、有短路环、采用双断口触头 直流接触器
特点：直流线圈、滚动指型触头
接触器—用途与分类
2、接触器按操作方式分类，有电磁接触器 （MC）、气动接触器和液压接触器。
3、接触器按灭弧介质分类，有空气接触器 、油浸式接触器和真空接触器。
4、接触器按照有无触头分类，有触头接触 器和无触头接触器。
• 其中曲线3为弹簧的反力特性曲线。无论交流或直流电 磁机构，当吸力>反力时，电磁机构吸合，否则释放。
接触器—电磁机构中短路环的作用
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的 吸引力也是交变的。当交流电流过零时，线圈磁通为 零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下 将产生释放趋势，这就使动、静铁心之间的吸引力随 着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速 动、静铁心接触面积的磨损，引起结合不良，严重时 还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的 一部分，嵌入一只铜环，名为短路环 。利用该短路环 的感生电流建立的磁场（比原磁场滞后）与原磁场共 同作用，克服磁场过零点，才能保持足够的电磁吸力 ，使电磁机构工作稳定。
接触器—电磁机构中短路环的作用
示意图
短路环
铁芯 线圈
衔铁
接触器—电磁机构中短路环的作用
接触器—触点系统
触点系统作用——通过触头的开合控制电路通、断。 触点有点接触、面接触、线接触三种，接触面越大则通 电电流越大。触点材料有铜和银，银质触头更好。对于 电流容量较小的电器， 如机床电气控制线路所应用的 接触器、 继电器等， 常采用银质材料作触点， 其优点 是银的氧化膜电阻率与纯银相近， 与其他材质（比如 铜）相比， 可以避免因长时间工作， 触头表面氧化膜 电阻率增加而造成触头接触电阻增大。
接触器—电磁机构的吸力特性
直流电磁机构的励磁电流是恒定不变的直流，其磁动势 也是恒定不变的。但随着衔铁的吸合，空气隙变小，吸 合后空气隙将消失，磁路的磁阻显著减小，因而磁通要 增大。由F表达式可知，吸合后的电磁力要比吸合前大 得多。
交流电磁机构的励磁电流是交变的，它所产生的磁场 也是交变的，因此电磁力的大小也是交变的。