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        給排水設備知識

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        上海春姜變頻恒壓供水帶您領略交流接觸器的選型與操作使用

        時間:2012-02-14 08:58:28點擊:
        恒壓供水

        上海春姜變頻恒壓供水帶您領略交流接觸器的選型與操作使用
        交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它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。
        基本組成
          交流接觸器主要有四部分組成:(1) 電磁系統,包括吸引線圈、動鐵芯和靜鐵芯;(2)觸頭系統,包括三組主觸頭和一至兩組常開、常閉輔助觸頭,它和動鐵芯是連在一起互相聯動的;(3)滅弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設有滅弧裝置,以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭;(4)絕緣外殼及附件,各種彈簧、傳動機構、短路環、接線柱等。
        工作原理
          陸:輸配電設備網   當線圈通電時,靜鐵芯產生電磁吸力,將動鐵芯吸合,由于觸頭系統是與動鐵芯聯動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行,觸點閉合,從而接通電源。當線圈斷電時,吸力消失, 動鐵芯聯動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。
        使用接法
          一:一般三相接觸器一共有8個點,三路輸入,三路輸出,還有是控制點兩個。輸出和輸入是對應的,很容易能看出來。如果要加自鎖的話,則還需要從輸出點的一個端子將線接到控制點上面。   二: 首先應該知道交流接觸器的原理。他是用外界電源來加在線圈上,產生電磁場。加電吸合,斷電后接觸點就斷開。知道原理后,你應該弄清楚外加電源的接點,也就是線圈的兩個接點,一般在接觸器的下部,并且各在一邊。其他的幾路輸入和輸出一般在上部,一看就知道。還要注意外加電源的電壓是多少(220V或 380V),一般都標得有。并且注意接觸點是常閉還是常開。如果有自鎖控制,根據原理理一下線路就可以了。
        型號劃分
          在電工學上。接觸器是一種用來接通或斷開帶負載的交直流主電路或大容量控制電路的自動化切換器,主要控制對象是電動機,此外也用于其他電力負載,如電熱器,電焊機,照明設備,接觸器不僅能接通和切斷電路,而且還具有低電壓釋放保護作用/。接觸器控制容量大。適用于頻繁操作和遠距離控制。是自動控制系統中的重要元件之一。通用接觸器可大致分以下兩類。   1交流接觸器。主要由電磁機構、觸頭系統、滅弧裝置等組成。常用的是CJ10、CJ12、CJ12B等系列。   2直流接觸器,一般用于控制直流電器設備,線圈中通以直流電,直流接觸器的動作原理和結構基本上與交流接觸器是相同的。   但現在接觸器的 型號都重新劃分了。都是AC系列的了。。。1;AC-1類接觸器是用來控制無感或微感電路的.   2;AC--2類接觸器是用來控制繞線式異步電動機的啟動和分斷的.   3;AC-3和AC--4接觸器可用于頻繁控制異步電動機的啟動和分斷
        基本分類
          交流接觸器又可分為電磁式,永磁式和真空式三種。   常用的交流接觸器CJ10,CJ40,CJ12,CJ20和引進的CJX,3TB,B等系列。
        電磁式交流接觸器
          結構   接觸器主要由電磁系統、觸點系統、滅弧系統及其它部分組成。  、匐姶畔到y:電磁系統包括電磁線圈和鐵心,是接觸器的重要組成部分,依靠它帶動觸點的閉合與斷開。  、谟|點系統:觸點是接觸器的執行部分,包括主觸點和輔助觸點。主觸點的作用是接通和分斷主回路,控制較大的電流,而輔助觸點是在控制回路中,以滿足各種控制方式的要求。  、蹨缁∠到y:滅弧裝置用來保證觸點斷開電路時,產生的電弧可靠的熄滅,減少電弧對觸點的損傷。為了迅速熄滅斷開時的電弧,通常接觸器都裝有滅弧裝置,一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩,并配有強磁吹弧回路。  、芷渌糠郑河薪^緣外殼、彈簧、短路環、傳動機構等。   工作原理   當接觸器電磁線圈不通電時,彈簧的反作用力和銜鐵芯的自重使主觸點保持斷開位置。當電磁線圈通過控制回路接通控制電壓(一般為額定電壓)時,電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵心,帶動主觸點閉合,接通電路,輔助接點隨之動作。
        永磁式交流接觸器
          結構   接觸器主要由驅動系統、觸點系統、滅弧系統及其它部分組成。  、衮寗酉到y:驅動系統包括電子模塊、軟鐵、永磁體,是永磁式接觸器的重要組成部分,依靠它帶動觸點的閉合與斷開。  、谟|點系統:觸點是接觸器的執行部分,包括主觸點和輔助觸點。主觸點的作用是接通和分斷主回路,控制較大的電流,而輔助觸點是在控制回路中,以滿足各種控制方式的要求。  、蹨缁∠到y:滅弧裝置用來保證觸點斷開電路時,產生的電弧可靠的熄滅,減少電弧對觸點的損傷。為了迅速熄滅斷開時的電弧,通常接觸器都裝有滅弧裝置,一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩,并配有強磁吹弧回路。  、芷渌糠郑河薪^緣外殼、彈簧、傳動機構等。   工作原理   永磁交流接觸器是利用磁極的同性相斥、異性相吸的原理,用永磁驅動機構取代傳統的電磁鐵驅動機構而形成的一種微功耗接觸器。安裝在接觸器聯動機構上極性固定不變的永磁鐵,與固化在接觸器底座上的可變極性軟磁鐵相互作用,從而達到吸合、保持與釋放的目的。軟磁鐵的可變極性是通過與其固化在一起的電子模塊產生十幾到二十幾毫秒的正反向脈沖電流,而使其產生不同的極性。根據現場需要,用控制電子模塊來控制設定的釋放電壓值,也可延遲一段時間再發出反向脈沖電流,以達到低電壓延時釋放或斷電延時釋放的目的,使其控制的電機免受電網晃電而跳停,從而保持生產系統的穩定。   特點   永磁交流接觸器的革新技術特點是用永磁式驅動機構取代了傳統的電磁鐵驅動機構,即利用永久磁鐵與微電子模塊組成的控制裝置,置換了傳統產品中的電磁裝置,運行中無工作電流,僅由微弱信號電流(0.8-1.5mA)。微電子模塊中包含六個基本的部分:1.電源整流; 2.控制電源電壓實時檢測; 3.釋放儲能(有的也有吸合儲能,但不是必須有); 4.儲能電容電壓檢測; 5.抗干擾門檻電壓檢測;6.釋放邏輯電路。這6部分是永磁操作機構電子控制部分的必要組成,如果缺少任何一個部分,操作機構在特定的情況下就沒法正常工作。這6個部分,也就決定了操作機構可以具備抗晃電功能。  、伲澞埽   傳統接觸器的合閘保持是靠合閘線圈通電產生電磁力來克服分閘彈簧來實現的,一旦電流變小使產生的電磁力不足以克服彈簧的反作用力,接觸器就不能保持合閘狀態,所以,傳統交流接觸器的合閘保持是必須靠線圈持續不斷的通電來維持的,這個電流從數十到數千毫安。而永磁交流接觸器合閘保持依靠的是永磁力,而不需要線圈通過電流產生電磁力來進行合閘保持,只有電子模塊的0.8mA—1.5mA的工作電流,因而,能最大限度地節約電能,節電率高達99.8%以上。  、. 無噪音:   傳統交流接觸器合閘保持是靠線圈通電使硅鋼片產生電磁力,使動靜硅鋼片吸合,當電網電壓不足或動靜硅鋼片表面不平整或有灰塵、異物等時,就會有噪音產生。而永磁交流接觸器合閘保持是依靠永磁力來保持的,因而不會有噪音產生。  、. 無溫升:   傳統接觸器依靠線圈通電產生足夠的電磁力來保持吸合,線圈是由電阻和電感組成的,長期通以電流必然會發熱,另一方面,鐵芯中的磁通穿過也會產生熱量,這兩種熱量在接觸器腔內共同作用,常使接觸器線圈燒壞,同時,發熱降低主觸頭容量。而永磁交流接觸器是依靠永磁力來保持的,沒有維持線圈,自然也就沒有溫升。  、. 觸頭不振顫:   傳統交流接觸器的吸持是靠線圈通電來實現的,吸持力量跟電流、磁隙有關,當電壓在合閘與分閘臨界狀態波動時,接觸器處于似合似分狀態,便會不斷地振顫,造成觸頭熔焊或燒毀,而使電機燒壞。而永磁交流接觸器的吸持,完全依靠永磁力來實現,一次完成吸合,電壓波動不會對永磁力產生影響,要么處于吸合狀態,要么處于分閘狀態,不會處于中間狀態,所以不會因振顫而燒毀主觸頭,燒壞電機的可能性就大大降低。  、. 壽命長,可靠性高:   接觸器壽命和可靠性主要是由線圈和觸頭壽命決定的。傳統交流接觸器由于它工作時線圈和鐵芯會發熱,特別是電壓、電流、磁隙增大時容易導致發熱而將線圈燒毀,而永磁交流觸器不存在燒毀線圈的可能。觸頭燒蝕主要是由分閘、合閘時產生的電弧造成的。與傳統接觸器相比,永磁交流接觸器在合閘時,除同樣有電磁力作用外,還具有永磁力的作用,因而合閘速度較傳統交流接觸器快很多,經檢測,永磁交流接觸器合閘時間一般小于20ms,而傳統接觸器合閘速度一般在60ms左右。分閘時,永磁交流接觸器除分閘彈簧的作用外,還具有磁極相斥力的作用,這兩種作用使分閘的速度較傳統接觸器快很多,經檢測,永磁交流接觸器分閘時間一般小于25ms,而傳統接觸器分閘速度一般在80ms以上。此外,線圈和鐵芯的發熱會降低主觸頭容量,電壓波動導致的吸力不夠或振顫會使傳統接觸器主觸頭發熱、拉弧甚至熔焊。永磁交流接觸器觸頭壽命與傳統交流接觸器觸頭相比,在同等條件下壽命提高3-5倍。  、. 防電磁干擾:   永磁交流接觸器使用的永磁體磁路是完全密封的,,在使用過程中不會受到外界電磁干擾,也不會對外界進行電磁干擾。  、 .智能防晃電:   控制電子模塊控制設定的釋放電壓值,可延遲一定時間再發出反向脈沖電流以達到低電壓延時釋放或斷電延時釋放,使其控制的電機免受電網電壓波動(晃電)而跳停,從而保持生產系統的穩定。尤其是裝置型連續生產的企業,可減少放空和恢復生產的電、蒸汽、天然氣消耗和人工費、設備損壞修理費等。
        選用維護
        選用
         、 按接觸器的控制對象、操作次數及使用類別選擇相應類別的接觸器。②按使用位置處線路的額定電壓選擇。  、 按負載容量選擇接觸器主觸頭的額定電流。  、 對于吸引線圈的電壓等級和電流種類,應考慮控制電源的要求。  、輰τ谳o助接點的容量選擇,要按聯鎖回路的需求數量及所連接觸頭的遮斷電流大小考慮。  、 對于接觸器的接通與斷開能力問題,選用時應注意一些使用類別中的負載,如電容器、鎢絲燈等照明器,其接通時電流數值大,通斷時間也較長,選用時應留有余量。  、邔τ诮佑|器的電壽命及機械壽命問題,由已知每小時平均操作次數和機器的使用壽命年限,計算需要的電壽命,若不能滿足要求則應降容使用。  、噙x用時應考慮環境溫度、濕度,使用場所的振動、塵埃、化學腐蝕等,應按相應環境選用不同類型接觸器。  、釋τ谡彰餮b置適用接觸器,還應考慮照明器的類型、起動電流大小、起動時間長短及長期工作電流,接觸器的電流選擇應不大于用電設備(線路)額定電流的90%。對于鎢絲燈及有電容補償的照明裝置,應考慮其接通電流值。  、庠O計時應考慮一、二次設備動作的一致性。
        維護
         、龠\行中檢查項目:1)通過的負荷電流是否在接觸器額定值之內;   2)接觸器的分合信號指示是否與電路狀態相符;   3)運行聲音是否正常,有無因接觸不良而發出放電聲;   4)電磁線圈有無過熱現象,電磁鐵的短路環有無異常。   5)滅弧罩有無松動和損傷情況;   6)輔助觸點有無燒損情況;   7)傳動部分有無損傷;   8)周圍運行環境有無不利運行的因素,如振動過大、通風不良、塵埃過多等。  、诰S護:   在電氣設備進行維護工作時,應一并對接觸器進行維護工作。   1)外部維護:   a.清掃外部灰塵;   b.檢查各緊固件是否松動,特別是導體連接部分,防止接觸松動而發熱;   2)觸點系統維護:   a.檢查動、靜觸點位置是否對正,三相是否同時閉合,如有問題應調節觸點彈簧;   b.檢查觸點磨損程度,磨損深度不得超過1mm,觸點有燒損,開焊脫落時,須及時更換;輕微燒損時,一般不影響使用。清理觸點時不允許使用砂紙,應使用整形銼;   c.測量相間絕緣電阻,阻值不低于10MΩ;   d.檢查輔助觸點動作是否靈活,觸點行程應符合規定值,檢查觸點有無松動脫落,發現問題時,應及時修理或更換。   3)鐵芯部分維護:   a.清掃灰塵,特別是運動部件及鐵芯吸合接觸面間;   b.檢查鐵芯的緊固情況,鐵芯松散會引起運行噪音加大;   c.鐵芯短路環有脫落或斷裂要及時修復。   4)電磁線圈維護:   a.測量線圈絕緣電阻;   b.線圈絕緣物有無變色、老化現象,線圈表面溫度不應超過65°C;   c.檢查線圈引線連接,如有開焊、燒損應及時修復。5)滅弧罩部分維護:   a.檢查滅弧罩是否破損;   b.滅弧罩位置有無松脫和位置變化;   c.清除滅弧罩縫隙內的金屬顆粒及雜物。   5 真空交流接觸器工作原理   真空接觸器以真空為滅弧介質,其主觸點密封在特制的真空滅弧管內。當操作線圈通電時,銜鐵吸合,在觸點彈簧和真空管自閉力的作用下觸點閉合;操作線圈斷電時,反力彈簧克服真空管自閉力使銜鐵釋放,觸點斷開。接觸器分斷電流時,觸點間隙中會形成由金屬蒸氣形成的鉑垢,影響接觸器的使用壽命。
        交流接觸器選型
          交流接觸器的選用,應根據負荷的類型和工作參數合理選用。具體分為以下步驟:   1.選擇接觸器的類型   交流接觸器按負荷種類一般分為一類、二類、三類和四類,分別記為AC1 、AC2 、AC3和AC4 。一類交流接觸器對應的控制對象是無感或微感負荷,如白熾燈、電阻爐等;二類交流接觸器用于繞線式異步電動機的起動和停止;三類交流接觸器的典型用途是鼠籠型異步電動機的運轉和運行中分斷;四類交流接觸器用于籠型異步電動機的起動、反接制動、反轉和點動。   2.選擇接觸器的額定參數   根據被控對象和工作參數如電壓、電流、功率、頻率及工作制等確定接觸器的額定參數。   1)接觸器的線圈電壓,一般應低一些為好,這樣對接觸器的絕緣要求可以降低,使用時也較安全。但為了方便和減少設備,常按實際電網電壓選取。   2)電動機的操作頻率不高,如壓縮機、水泵、風機、空調、沖床等,接觸器額定電流大于負荷額定電流即可。接觸器類型可選用CJl0、CJ20等。   3)對重任務型電機,如機床主電機、升降設備、絞盤、破碎機等,其平均操作頻率超過100次/min,運行于起動、點動、正反向制動、反接制動等狀態,可選用CJl0Z、CJl2型的接觸器。為了保證電壽命,可使接觸器降容使用。選用時,接觸器額定電流大于電機額定電流。   4)對特重任務電機,如印刷機、鏜床等,操作頻率很高,可達600~12000次/h,經常運行于起動、反接制動、反向等狀態,接觸器大致可按電壽命及起動電流選用,接觸器型號選CJl0Z、CJl2等。   5)交流回路中的電容器投入電網或從電網中切除時,接觸器選擇應考慮電容器的合閘沖擊電流。一般地,接觸器的額定電流可按電容器的額定電流的1.5倍選取,型號選CJ10、CJ20等。   6)用接觸器對變壓器進行控制時,應考慮浪涌電流的大小。例如交流電弧焊機、電阻焊機等,一般可按變壓器額定電流的2倍選取接觸器,型號選CJl0、CJ20等。   7)對于電熱設備,如電阻爐、電熱器等,負荷的冷態電阻較小,因此起動電流相應要大一些。選用接觸器時可不用考慮(起動電流),直接按負荷額定電流選取。型號可選用CJl0、CJ20等。   8)由于氣體放電燈起動電流大、起動時間長,對于照明設備的控制,可按額定電流1.1~1.4倍選取交流接觸器,型號可選CJl0、CJ20等。   9)接觸器額定電流是指接觸器在長期工作下的最大允許電流,持續時間≤8h,且安裝于敞開的控制板上,如果冷卻條件較差,選用接觸器時,接觸器的額定電流按負荷額定電流的110%~120%選取。對于長時間工作的電機,由于其氧化膜沒有機會得到清除,使接觸電阻增大,導致觸點發熱超過允許溫升。實際選用時,可將接觸器的額定電流減小30%使用。[1]
        操作使用
          根據國標GB14048.4-93《低壓開關設備和控制設備 低壓機電式接觸器和電動機起動器》規定,交流接觸器可按工作時間分為四類工作制:
        八小時工作制
          這是基本的工作制。接觸器的約定發熱電流參數就是按此工作制確定的,一般情況下各種系列規格的接觸器均適用于八小時工作制。此類工作制的接觸器在閉合情況下其主觸頭通過額定電流時能達到熱平衡,但在八小時后應分斷。
        不間斷工作制
          這類工作制就是長期工作制,就是主觸頭保持閉合承載一穩定電流持續時間超過八小時(數周甚至數年)也不分斷電流的工作制。接觸器長期處于工作狀態不變的情況下容易觸頭氧化和灰塵積累,這些因素會導致散熱條件劣化,相與相、相對地絕緣降低,容易發生爬電現象甚至短路。當工況要求接觸器工作于此類工作制時,交流接觸器必須降容使用或特殊設計,宜選用灰塵不易聚集、爬電間距較大的型號。多塵和腐蝕性氣體的環境應特別重視這個問題。
        短時工作制
          處于這類工作制下的接觸器主觸頭保持閉合的時間不足以使接觸器達到熱平衡,有載時段被空載時段隔開,而空載時段足以使接觸器溫度回復到初態溫度(即冷卻介質溫度)。短時工作制的接觸器觸頭通電時間標準值為3、10、30、60和90min。
        斷續周期工作制
          斷續周期工作制也就是反復短時工作制,是指接觸器閉合和斷開的時間都太短不足以使接觸器達到熱平衡的工作制。顯然影響此類接觸器時間壽命的主要因素是操作的累計次數。描述斷續周期工作制的主要參數是通電持續率和操作頻率,通電持續率標準值為15%、25%、40%、60%四種,操作頻率則分為8級(1,3,12,120,300,600,1200),每級的數字即表示該接觸器額定的每小時操作頻率數。通常操作頻率100次/h以上的設備屬于重任務設備,典型的設備有工作母機(車、鉆、銑、磨)、升降設備、軋機設備、離心機,煉焦行業的焦爐四大車也是重任務斷續周期工作制。操作頻率超過600次/h的設備屬于特重任務設備,此類的設備主要是類似我公司卸煤機的港口起重設備和軋機上的某些裝置。
        不同要求分析
          不同的工作制對交流接觸器提出了完全不同的要求,選用時考慮的側重面自然不同。“八小時工作制”和“短時工作制”設備選用接觸器時受限制的條件較少,只需考慮接觸器額定電流大于實際的工作電流即可,設備重要時適當放一點余量。“不間斷工作制”設備選用接觸器時首先要考慮防塵防爬電防過熱的能力,不宜選用結構緊湊的接觸器(必要時用斷路器替用)。為防止過熱,接觸器容量應放大20%以上,大型化工生產裝置的電氣設備大多屬于這種情況。屬于重任務和特重任務的“斷續周期工作制”設備選用接觸器時首先要考慮觸頭的電壽命和動作機構的機械壽命,應選用CJ12系列(特別適用于繞線式電動機)、CJ20系列或真空系列的接觸器,由于降容使用可大大提高接觸器的電壽命,可以簡便地將電動機的起動電流作為所選接觸器的額定電流以提高生產裝置的安全可靠性。   產品型號 CJT1-10 CJT1-20 CJT1-40 CJT1-60 CJT1-100 CJT1-150
        外形尺寸 70×70×96.5 92×102×110 115×128×125 170×178×135 195×204×135 222×232×154
        安裝尺寸 56×58 76×68 100×75 98×160 110×180 130×205
        安裝孔直徑 5 5 5.5 7 9 11

        解析交流接觸器節能技術
          交流接觸器廣泛應用于低壓電路中,是一種使用安全、控制方便、量大而面廣的工業必需品。我國現在普遍使用的額定電流在63A及以上的大、中容量交流接觸器應以上億臺計,其操作電磁系統在吸持時消耗的有功功率在10W~100W之間;消耗的無功功率則在數十乏爾至數百乏爾之間。所耗有功功率的分配大致為:鐵芯65%~75%、短路環25%~30%、線圈3%~5%。對于我國這樣一個正處于工業化、城市化進程加快的交流接觸器使用大國,且能源需求日趨緊張,節約電力資源已成為當務之急。   如對上述交流接觸器的操作電磁系統采用相應的節電技術,將其操作電磁系統由原設計的交流吸持改為直流吸持,可以節省鐵芯和短路環中絕大部分的損耗功率,從而取得較高的節電效率(一般有功節電率>90%以上)。不僅如此,通過改造還可降低或消除噪音,降低線圈溫升并延長接觸器的使用壽命。
         

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