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        【學習】交流接觸器,繼電器的知識

        時間:2017/12/26 8:34:43 點擊:

          內容提示:交流接觸器和繼電器都是船上常用的電氣設備,這篇文章雖然不是針對船上說編寫的,但是原理都是一樣的,希望對船舶電子電氣員有所增益。...

        交流接觸器(Alternating Current Contactor)廣泛用作電力的開斷和控制電路。

        從用途來角度,交流接觸器可分為:

        一、工業用接觸器,多為通用型號,常見型號主要為CJ系列中的CJX2系列,CJ20系列,CJT1系列;

        二、建筑及家用接觸器,ABBESB系列、悍客HBC1系列、正泰NCH8系列、西門子3TF系列、施耐德ICT系列等。

        交流接觸器利用主接點來開閉電路,用輔助接點來執行控制指令。 主接點一般只有常開接點,而輔助接點常有兩對具有常開和常閉功能的接點,小型的接觸器也經常作為中間繼電器配合主電路使用。交流接觸器的接點,由銀鎢合金制成,具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。

        交流接觸器的動作動力來源于交流電磁鐵,電磁鐵由兩個“山”字形的幼硅鋼片疊成,其中一個固定,在上面套上線圈,工作電壓有多種供選擇。為了使磁力穩定,鐵芯的吸合面,加上短路環。交流接觸器在失電后,依靠彈簧復位。另一半是活動鐵芯,構造和固定鐵芯一樣,用以帶動主接點和輔助接點的開短。20A以上的接觸器加有滅弧罩,利用斷開電路時產生的電磁力,快速拉斷電弧,以保護接點。

        交流接觸器制作為一個整體,外形和性能也在不斷提高,但是功能始終不變。無論技術的發展到什么程度,普通的交流接觸器還是有其重要的地位。

        下面就以最為常用的電磁式接觸器為主進行介紹。

        結構、符號與工作原理

        交流接觸器的結構及符號如下圖所示,它主要由三組主觸點、一組常閉輔助觸點、一組常開輔助觸點和控制線圈組成,當給控制線圈通電時,線圈產生磁場,磁場通過鐵芯吸引銜鐵,而銜鐵則通過連桿帶動所有的動觸點動作,與各自的靜觸點接觸或斷開。交流接觸器的主觸點允許流過的電流較輔助觸點大,故主觸點通常接在大電漢的主電路中,輔助觸點接在小電流的控制電路中。
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        有些交流接觸器帶有聯動架,按下聯動架可以使內部觸點動作,使常開觸點閉合、常閉觸點斷開,在線圈通電時銜鐵會動作,聯動架也會之運動,因此如果接觸器內部的觸點不夠用時,可以在聯動架上安裝輔助觸點組,接觸器線圈通時聯動架會帶動輔助觸點組內部的觸點同時動作。

        外形與接線端

        下圖是一種常用的交流接觸器,它內部有三個主觸點和一個常開觸點,沒有常閉觸點,控制線圈的接線端位于接觸器的頂部,從標注可知,該接觸器的線圈電壓為220~230V(電壓頻率為50Hz時)或220~240V(電壓頻率為60Hz時)。
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        安裝輔助觸點組

        下圖左邊的交流接觸器只有一個常開輔助觸點,如果希望給它再增加一個常開觸點和一個常閉觸點,可以在該接觸器上安裝一個輔助觸點組(在圖的右邊),安裝時只要將輔助觸點組底部的卡扣套到交流接觸器的聯動架上即可。當交流接觸器的控制線圈通電時,除了自身各個觸點會動作外,還通過聯動架帶動輔助觸點組內部的觸點動作。
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        銘牌參數的識讀

        交流接觸器的參數很多,在外殼上會標注一些重要的參數,其識讀如下圖所示。
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        不同的電氣設備,其負載性質及通斷過程的電流差別很大,選用的交流接觸器要能適合相應類型負載的要求。下表為接觸器和電動機啟動器(主電路)的使用類別代號與典型用途舉例。
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        型號與參數
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        交流接觸器的型號很多, CJ0、CJ10系列交流接觸器較為常用,其有關參數見下表。
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        接觸器的檢測

        接觸器的檢測使用萬用表的電阻擋,檢測過程如下:

        ①常態下檢測常開觸點和常閉觸點的電阻。下圖為在常態下檢測交流接觸器常開觸點的電阻,因為常開觸點在常態下處于開路,故正常電阻應為無窮大,數字萬用表檢測時會顯示超出量程符號“1”或“OL”,在常態下檢測常閉觸點的電阻時,正常測得的電阻值應接近0Ω。對于帶有聯動架的交流接觸器,按下聯動架,內部的常開觸點會閉合,常閉觸點會斷開,可以用萬用表檢測這一點是否正常。
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        ②檢測控制線圈的電阻。檢測控制線圈的電阻如下圖所示,控制線圈的電阻值正常應在幾百歐,一般來說,交流接觸器功率越大,要求線圈對觸點的吸合力越大(即要求線圈流過的電流大),線圈電阻更小。若線圈的電阻為無窮大則線圈開路,線圈的電阻為0則為線圈短路。
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        ③給控制線圈通電來檢測常開、常閉觸點的電阻。下圖為給交流接觸器的控制線圈通電來檢測常開觸點的電阻。在控制線圈通電時,若交流接觸器正常,會發出“咔噠”聲,同時常開觸點閉合、常閉觸點斷開,故測得常開觸點電阻應接近0Ω、常閉觸點應為無窮大(數字萬用表檢測時會顯示超出量程符號“1”或“OL”)。如果控制線圈通電前后被測觸點電阻無變化,則可能是控制線圈損壞或傳動機構卡住等。
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        接觸器的選用

        ①根據負載的類型選擇不同的接觸器。直流負載選用直流接觸器,不同的交流負載選用相慶類別的交流接觸器。

        ②選擇的接觸器額定電壓應大于或等于所接電路的電壓,繞組電壓應與所接電路電壓相同。接觸器的額定電壓是指主觸點的額定電壓。

        ③選擇的接觸器額定電流應大于或等于負載的額定電流。接觸器的額定電流是指主觸點的額定電流。

        對于額定電壓為380V的中、小容量電動機,其額定電流可按I額=2P額來估算,如額定電壓為380V、額定功率為3kW的電動機,其額定電流I額=2′3=6A。

        ④選擇接觸器時,要注意主觸點和輔助觸點數應符合電路的需要。

        最后再簡單說說直流繼電器:

        直流接觸器的結構與交流接觸器基本相同,都是給內部的繞組通入電流,讓它產生磁場,通過吸合動作來控制一對或多對觸點接通和斷開,兩者的不同之處主要在于直流接觸器流入內部繞組的電流為直流,而交流接觸器繞組流入的為交流。
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        直流接觸器主要用于遠距離切斷和接通直流電力線路,頻繁控制直流電動機啟動、停止和正反轉等。

        關于接觸器的檢測,由于交流和直流接觸器的檢測方法基本相同,故不再贅述。

        繼電器(Relay),也稱電驛,是一種電子控制器件,它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路),通常應用于自動控制電路中,它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。繼電器線圈在電路中用一個長方框符號表示,如果繼電器有兩個線圈,就畫兩個并列的長方框。同時在長方框內或長方框旁標上繼電器的文字符號“J”。繼電器的觸點有兩種表示方法:一種是把它們直接畫在長方框一側,這種表示法較為直觀。

        繼電器有多種分類方法,今天我們按照它的工作原理或結構特征給大家介紹幾種常用繼電器。

        一、熱繼電器

        熱繼電器是利用電流通過發熱元件時產生熱量而使內部觸點動作的。熱繼電器主要用于電氣設備發熱保護,如電動機過載保護。
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        熱繼電器由電熱絲、雙金屬片、導板、測試桿、推桿、動觸片、靜觸片、彈簧、螺釘、復位按鈕和整定旋鈕等組成。只有流過發熱元件的電流超過一定值(發熱元件額定電流值)時,內部機構才會動作,使常閉觸點斷開(或常開觸點閉合),電流越大,動作時間越短。熱繼電器的發熱元件額定電流可以通過整定旋鈕來調整。

        1.外形與接線端
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        2.銘牌參數的識讀
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        熱、電磁和固態繼電器的脫扣級別與時間
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        控制電路的電器開關元件的使用類型

        3.型號與參數
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        4.選用

        熱繼電器在選用時,可遵循以下原則:

        ①在大多數情況下,可選用兩相熱繼電器(對于三相電壓,熱繼電器可只接其中兩相)。對于三相電壓均衡性較差、無人看管的三相電動機,或與大容量電動機共用一組熔斷器的三相電動機,應該選用三相熱繼電器。

        ②熱繼電器的額定電流應大于負載(一般為電動機)的額定電流。

        ③熱繼電器的發熱元件的額定電流應略大于負載的額定電流。

        ④熱繼電器的整定電流一般與電動機的額定電流相等。對于過載容易損壞的電動機,整定電流可調小一些,為電動機額定電流的60%~80%;對于啟動時間較長或帶沖擊性負載的電動機,所接熱繼電器的整定電流可稍大于電動機的額定電流,為其1.1~1.15倍。

        5.檢測

        1)檢測發熱元件

        發熱元件由電熱絲或電熱片組成,其電阻很小(接近0Ω)。熱繼電器的發熱元件檢測如下圖所示,三組發熱元件的正常電阻均應接近0Ω,如果電阻無窮大(數字萬用表顯示超出量程符號“1”或“OL”),則為發熱元件開路。
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        2)檢測觸點

        熱繼電器一般有一個常閉觸點和一個常開觸點,觸點檢測包括未動作時檢測和動作時檢測。檢測熱繼電器常閉觸點的電阻如圖下所示,第一張圖為檢測未動作時的常閉觸點電阻,正常應接近0Ω,然后檢測動作時的常閉觸點電阻,檢測時撥動測試桿,如第二張圖所示,模擬發熱元件過流發熱彎曲使觸點動作,常閉觸點應變為開路,電阻為無窮大。
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        中間繼電器

        電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器都屬于電磁繼電器。
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        中間繼電器實際上也是電壓繼電器,與普通電壓繼電器的不同之處在于,中間繼電器有很多觸點,并且觸點允許流過的電流較大,可以斷開和接通較大電流的電路。

        1.符號及實物外形
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        2.引腳觸點圖及重要參數的識讀

        采用直插式引腳的中間繼電器,為了便于接線安裝,需要配合相應的底座使用。
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        3.型號與參數
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        4.選用

        在選用中間繼電器時,主要考慮觸點的額定電壓和電流應等于或大于所接電路的電壓和電流,觸點類型及數量應滿足電路的要求,繞組電壓應與所接電路電壓相同。

        5.檢測

        中間繼電器電氣部分由線圈和觸點組成,兩者檢測均使用萬用表的電阻擋。

        ①控制線圈未通電時檢測觸點。觸點包括常開觸點和常閉觸點,在控制線圈未通電的情況下,常開觸點處于斷開,電阻為無窮大,常閉觸點處于閉合,電阻接近0Ω。中間繼電器控制線圈未通電時檢測常開觸點如下圖所示。
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        ②檢測控制線圈。中間繼電器控制線圈的檢測如下圖所示,一般觸點的額定電流越大,控制線圈的電阻越小,這是因為觸點的額定電流越大,觸點體積越大,只有控制線圈電阻小(線徑更粗)才能流過更大的電流,才能產生更強的磁場吸合觸點。
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        ③給控制線圈通電來檢測觸點。給中間繼電器的控制線圈施加額定電壓,再用萬用表檢測常開、常閉觸點的電阻,正常常開觸點應處于閉合,電阻接近0Ω,常閉觸點處于斷開,電阻為無窮大。

        時間繼電器

        時間繼電器是一種延時控制繼電器,它在得到動作信號后并不是立即讓觸點動作,而是延遲一段時間才讓觸點動作。時間繼電器主要用在各種自動控制系統和電動機的啟動控制線路中。

        1.外形與符號
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        時間繼電器分為通電延時型和斷電延時型兩種,其符號如下圖所示。對于通電延時型時間繼電器,當線圈通電時,通電延時型觸點經延時時間后動作(常閉觸點斷開、常開觸點閉合),線圈斷電后,該觸點馬上恢復常態;對于斷電延時型時間繼電器,當線圈通電時,斷電延時型觸點馬上動作(常閉觸點斷開、常開觸點閉合),線圈斷電后,該觸點需要經延時時間后才會恢復到常態。
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        2.種類及特點

        時間繼電器的種類很多,主要有空氣阻尼式、電磁式、電動式和電子式。

        ①空氣阻尼式時間繼電器又稱為氣囊式時間繼電器,它是根據空氣壓縮產生的阻力來進行延時的,其結構簡單,價格便宜,延時范圍大(0.4~180s),但延時精確度低。
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        空氣阻尼式時間繼電器的結構

        ②電磁式時間繼電器延時時間短(0.3~1.6s),但它結構比較簡單,通常用在斷電延時場合和直流電路中。

        ③電動式時間繼電器的原理與鐘表類似,它是由內部電動機帶動減速齒輪轉動而獲得延時的。這種繼電器延時精度高,延時范圍寬(0.4~72h),但結構比較復雜,價格很貴。

        ④電子式時間繼電器又稱為電子式時間繼電器,它是利用延時電路來進行延時的。這種繼電器精度高,體積小。
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        一種常用的通電延時型電子式時間繼電器

        3.選用

        在選用時間繼電器時,一般可遵循下面的規則:

        ①根據受控電路的需要來決定選擇時間繼電器是通電延時型還是斷電延時型。

        ②根據受控電路的電壓來選擇時間繼電器吸引繞組的電壓。

        ③若對延時要求高,則可選擇晶體管式時間繼電器或電動式時間繼電器;若對延時要求不高,則可選擇空氣阻尼式時間繼電器。

        4.檢測

        時間繼電器的檢測主要包括觸點常態檢測、線圈的檢測和線圈通電檢測。

        ①觸點的常態檢測。觸點常態檢測是指在控制線圈未通電的情況下檢測觸點的電阻,常開觸點處于斷開,電阻為無窮大,常閉觸點處于閉合,電阻接近0Ω。時間繼電器常開觸點的常態檢測如下圖所示。
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        ②控制線圈的檢測。時間繼電器控制線圈的檢測如下圖所示。
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        ③給控制線圈通電來檢測觸點。給時間繼電器的控制線圈施加額定電壓,然后根據時間繼電器的類型檢測觸點狀態有無變化,例如對于通電延時型時間繼電器,通電經延時時間后,其延時常開觸點是否閉合(電阻接近0Ω)、延時常閉觸點是否斷開(電阻為無窮大)。

        關于熱繼電器、中間繼電器、時間繼電器的相關知識就給大家介紹到這里了。

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        作者:不詳 來源:電工電氣學習

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