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1、接触器的选配及工作原理摘要：接触器分为交流接触器（电压AC）和直流接触器（电压DC）,它应用于电 力、配电与用电。掌握器工作原理及选配的标准，这是电气学习的基础，因此本 文对接触器的选配及工作原理进行研究。接触器的选配原则需要和接触器的参数 相互匹配，使得功率，负载，电压，电流不能超过接触器的允许范围。接触器的 工作原理是通过线圈接触实现通电和断电。第一章绪论1.1研究背景接触器分为交流接触器（电压AC）和直流接触器（电压DC），它应用于电力、 配电与用电。接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭 合，以达到控制负载的电器。接触器在电气工业中有广泛的引用，如何对接触器进行使用
2、需要首先掌握器 工作原理及选配的标准，这是电气学习的基础，因此本文主要是探讨如何对接触 器进行选配，并对其工作原理进行学习，从而达到在工作总可以灵活使用接触器。 1.2交流接触器节电技术的发展传统交流接触器是基于“通电吸合，带电保持，断电释放”的工作原理之上 的，为实现其工作工艺过程，设计和采用了相应的结构，运行过程中，铁心和短 路环中的磁滞损耗和涡流损耗占总能耗的90%以上，且功率因数低，噪声大， 线圈温升高，加大了电网线路上的电能损耗，降低了接触器线圈的使用寿命。为 改善这种运行状况，国务院早在1981年（1981） 56号文发布的节电指令第2号 文中就指令要实施交流接触器节电措施。电子技
3、术的广泛应用使得交流接触器的 节电技术获得新发展，为了适应交流接触器节电产品发展的需要，我国颁布了国 家标准GB8871-1998交流接触器节电器及其应用技术条件。为了进一步适应 我国能源结构的需要，我国颁布GB8871-2001交流接触器节电器取代GB8871 -1998,在新标准中，除对应用节电器的节电率、节电器寿命以及电磁兼容性做 出规定外，还对温升、保护性能、噪声等性能参数做了硬性要求。对交流接触器 节电及无噪声运行技术的研究和应用起到了积极的促进作用。交流接触器节电及 无噪声运行技术对交流接触器提出了“瞬时通电吸合，脉流微机机械保持，断电 释放”的新工艺原理要求，新交流接触器组采用了
4、线圈和元件组合集成结构，改 变其交流运行方式为直流吸合，直流保持运行方式，具有显著的节能（平均节电 率85%以上）、消声（25dB以下，人耳听不到声音）、功率因数高（接近1）、线 圈温升低等优点。主要表现在以下3个方面。1.3主要研究内容及章节安排由于直流接触器比较简单，本文主要对交流接触器进行研究，本文主要研究 交流接触器的选配原理及相关的工作原理。本文主要分为四个部分。第一部分绪论，介绍研究的背景，目前接触器的发展过程及研究主要内容。第二部分接触器的选配，对接触器的结构，接触器的参数及接触器的选择原 则进行介绍。第三部分接触器的工作原理，对接触器的构成，接触器的工作原理进行介绍， 并对接触
5、器的使用接法进行了简单的介绍。第四部分结束语，对全文进行总结。第二章接触器的选配1.1 接触器的结构一般使用中要求交流接触器设置结构紧奏，使用方便，动静触头的磁吹装置 良好，灭弧效果好，最好达到零飞弧，温升小。按照灭弧方式分为空气式和真空 式，按照操动方式分电磁式、气动式和电磁气动式，按接触器额定电压参数分高 压和低压。1.2 接触器的参数接触器的相关参数主要包含额定电压，额定电路，约定发作条件，工作值等 参数。（1）额定电压Un在规定条件下，保证接触器主触头正常工作的电压值。通常最大工作电压即 为额定绝缘电压。低压一般为380V、500V、660V、1140V等。（2）额定电流In由电器主触
6、头的工作条件（额定工作电压、使用类别、额定工作制和操作频 率）所决定的电流值。在380V时，额定工作电流可近似等于控制功率的2倍。（3）约定发热条件在规定条件下试验时，电流在8h工作制下，各部温升不超过极限值时所承 载的最大电流。（4）功作值功作值是接触器的接通电压和释放电压。要求加85%额定电压时其衔铁应能 完全可靠地吸合。（5）操作频率，指每小时接通的次数，交流接触器最高为600次/h，直流 接触器可达1200次/h。（6）辅助触头的工作电流：辅助触头（或称辅助开关）的微动开关，它有两 个电流参数，一是约定发热电流，一是工作电流。工作电流有多种，而约定发热 电源只有一个。1.3 接触器的选
7、配原则接触器作为通断负载电源的设备，接触器的选用应按满足被控制设备的要求 进行，除额定工作电压与被控设备的额定工作电压相同外，被控设备的负载功率、 使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是 选择的依据。选用原则如下：1、交流接触器的电压等级要和负载相同，选用的接触器类型要和负载相适 应。2、负载的计算电流要符合接触器的容量等级，即计算电流小于等于接触器 的额定工作电流。接触器的接通电流大于负载的启动电流，分断电流大于负载运 行时分断需要电流，负载的计算电流要考虑实际工作环境和工况，对于启动时间 长的负载，半小时峰值电流不能超过约定发热电流。3、按短时的动、热稳定校
8、验。线路的三相短路电流不应超过接触允许的动、 热稳定电流，当使用接触器断开短路电流时，还应校验接触器的分断能力。4、接触器吸引线圈的额定电压、电流及辅助触头的数量、电流容量应满足 控制回路接线要求。要考虑接在接触器控制回路的线路长度，一般推荐的操作电 压值，接触器要能够在85110%的额定电压值下工作。如果线路过长，由于电 压降太大，接触器线圈对合闸指令有可能不起反映；由于线路电容太大，可能对 跳闸指令不起使用。5、根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。如果操作频率超过规定值， 额定电流应该加大一倍。6、短路保护元件参数应该和接触参数配合选用。选用时可参见样本手册， 样本手册一般给出的是接触
9、器和熔断器的配合表。接触器和空气断路器的配合要根据空气断路器的过载系数和短路保护电源 系数来决定。接触器的约定发热电流应小于空气断路器的过载电流，接触器的接 通、断开电流应小于断路器的短路保护电流，这样断路器才能保护接触器。实际 中接触器在一个电压等级下定发热电流和额定工作电流比值在11.38之间，而 断路器的反时限过载系数参数比较多，不同类型断路器不一样，所以两者间配合 很难有一个标准，不能形成配合表，需要实际核算。7、接触器和其它元器件的安装距离要符合相关国标、规范，要考虑维修和 走线距离。1.4 不同负载下交流接触器的选用为了使接触器不会发生触头粘连烧蚀，延长接触器寿命，接触器要躲过负载
10、 启动最大电流，还要考虑到启动时间的长短等不利因数，因此要对接触器通断运 行的负载进行分析，根据负载电气特点和此电力系统的实际情况，对不同的负载 启停电流进行计算校合。1、控制电热设备用交流接触器的选用这类设备有电阻炉、调温设备等，其电热元件负载中用的绕线电阻元件，接 通电流可达额定电流的1.4倍，如果考虑到电源电压升高等，电流还会变大。此 类负载的电流波动范围很小，操作也不频繁，选用接触器时只要按照接触器的额 定工作电流1th等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。2、控制照明设备用的接触器的选用照明设备的种类很多，不同类型的照明设备、启动电流和启动时间也不一样。 此类负载使用类别为AC-
11、5a或AC-5b。如果启动时间很短，可选择其发热电流 1th等于照明设备工作电流1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低，可选择其 发热电流1th比照明设备工作电流大一些。3、控制电焊变压器用接触器的选用当接通低压变压器负载时，变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡 峭大电流，在一次侧出现较大电流，可达额定电流的1520倍，它与变压器的 绕阻布置及铁心特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流，从而使变压器 的初级侧的开关承受巨大的应力和电流，所以必须按照变压器的额定功率下电极 短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器，即接通电流大于二次侧短路 时一次侧电流。4、电动机用接触器的选用。4、
12、电动机用接触器的选用电动机用接触器根据电动机使用情况及电动机类别可分别选用，对于启动 电流在6倍额定电流，如风机水泵等，可采用查表法及选用曲线法，根据样本及 手册选用，不用再计算。绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流，一般启动时在转 子中串入电阻以限制启动电流，增加启动转矩，可选用转动式接触器。对于一般设备用电动机，工作电流小于额定电流，启动电流虽然达到额定 电流的47倍，但时间短，对接触器的触头损伤不大，接触器在设计时已考虑 此因数，一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对于在特殊情 况下工作的电同要根据实际工况考虑。如动葫芦属于冲击性负载，重载启停频繁， 反接制
13、动等，所以计算工作电流要乘以相应倍数，由于重载启停频繁，选用4 倍电动机额定电流，通常重载下反接制动电流为启动电流2倍，所以对于此工况 要选用8倍额定电流。5、电容器用接触器选用电容器接触时电容器产生瞬态充电过程，出现很大的合闸涌流，同时伴随 着很高的电流频率振荡，此电流由电网电压、电容器的容量和电路中的电抗决定 （即与此馈电变压器和连接导线有关），因此触头闭合过程中可能烧蚀严重，应 当按计算出的电容器电路中最大稳态电流和实际电力系统中接通时可能产生的 最大涌流峰值进行选择，这样才能保证正确安全的操作使用。选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时的涌流倍数、电网容量、变 压器、回路及开关设备的
14、阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等，一般达 到50至100额定电流，计算时比较烦琐，可以参见低压电器选用文献。如果电容器组没有放电装置，可选用带强制泄放电阻电路的专用接触器， 如ABB公司的B25C、B275C系列。国产的CJ19系列切换电容器接触器专为电容 器而设计，也采用了串联电阻抑制涌流的措施。选用时参见样本，而且还要考虑无功补偿装置标准中的规定。电容器投入 瞬间产生的涌流峰值应限制在电容器组额定电流的20倍以下（JB7113 1993低 压并联电容器装置规定）；还应考虑最大稳态电流下电容器运行，电容器运行时 的谐波电压加上高达1.1倍额定工作时的式频过电压，会产生较大的电流。电容
15、 器组电路中的设备器件应能在额定频率、额定正统电压所产生的均方根值不超过 1.3倍额定电流下连续运行，由于实际容器的电容值可能达到额定电容值1.1倍， 故此电流可达1.43倍额定电流，因此选择接触器的额定发热电流应不小于此最 大稳态电流。第三章接触器的工作原理3.1接触器的组成交流接触器是接触器的一种，其典型结构分为双断点直动式和单断路转动式。 交流接触器与继电控制回路组合，远控或 联锁相关电气设备。交流接触器主要有四部分组成：(1) 电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；(2) 触头系统,包括三组主触头和一至两组常开、常闭辅助触头，它和动铁芯 是连在一起互相联动的；(3) 灭弧装置,一般容
16、量较大的交流接触器都设有灭弧装置，以便迅速切断电 弧,免于烧坏主触头；(4) 绝缘外壳及附件，各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。3.2接触器的工作原理交流接触器工作原理为当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将动铁芯吸合， 由于触头系统是与动铁芯联动的，因此动铁芯带动三条动触片同时运行，触点闭 合,从而接通电源。当线圈断电时，吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用 力而分离,使主触头断开，切断电源。交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一 般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触 器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点，由银钨合金制成， 具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。交流接触器的动作动力来源于交
