接觸器是一種自動的電磁式開關(guān)。適用于遠距離頻繁地接通或斷 開交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對象是電動機，也可 用于控制其他負載，如電熱設(shè)備、電焊機以及電容器組等。它不僅能 實現(xiàn)遠距離自動操作和欠電壓釋放保護功能，而且具有控制容量大、 工作可靠、操作頻率高、使用壽命長等優(yōu)點，因而在電力拖動系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。
根據(jù)接觸器按書觸頭通過的電流種類不同，可分為交流接觸器和 直流接觸器兩種。
交流接觸器的種類很多.目前常用的有我國自行設(shè)計生產(chǎn)的cj0、cj10和cj20 等系列以及引進國外先進技術(shù)生產(chǎn)的b系列、3tb系列等。另外，各種新型接觸器，如真空接觸器、固體接觸器等在電力拖動系統(tǒng)中也逐步得到推廣和應(yīng)用。本節(jié)以cj10系列為例介紹交流接觸器。
一、交流接觸器的型號及含義
二、交流接觸器的結(jié)構(gòu)
交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件等 組成。cj10-20型交流接觸器的結(jié)構(gòu)如圖3-18(a〕所示， (1)電磁系統(tǒng)、交流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、鐵芯(靜鐵芯)和銜鐵(動鐵芯)三部分組成。其作用是利用電磁線圈的通電或斷電.使銜鐵和鐵芯吸合或釋放，從而帶動動觸頭與靜觸頭閉合或分斷甲實現(xiàn)接通或斷開電路的目的。
cj10系列交流接觸器的銜鐵運動方式有兩種，對于額定電流為40 a及以下的接觸器。可采用如圖3-19(a)所示的銜鐵直線運動的螺 管式;對于額定電流為60a及以上的接觸器.可采用如圖3-10(b) 所示的銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動的拍合式。
為了減少工作過程中交變磁場在鐵芯中產(chǎn)生的渦流及磁滯損耗.避免鐵芯過熱，交流接觸器的鐵芯和銜鐵一般用e形硅鑰片疊壓鉚成。盡管如此.鐵芯仍是交流接觸器發(fā)熱的主要部件。為增大鐵芯的散熱面積，又避免線圈與鐵芯直接接觸而受熱燒毀，交流接觸器的線圈一般做成粗而短的圓衙形，并且繞在絕緣骨架上，使鐵芯與線圈之間有一定間隙.。另外e形鐵芯的中柱端面需留有0.1一0.2mm的氣隙。以減小剩磁影響，避免線圈斷電后銜鐵粘住不能釋放。
交流接觸器在運行過程中，線圈中通人的交流電在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通.因而鐵芯與銜鐵間的吸力也是變化的.這會使銜鐵產(chǎn)生振動，發(fā)出噪聲。為消除這一現(xiàn)象，在交流接觸器鐵芯和銜鐵的兩個不同端部各開一個槽.槽內(nèi)嵌裝一個用銅、康銅或鎳鉻合金材料制成的短路環(huán)，又稱減振環(huán)或分磁環(huán)。如圖3一20(a)所示。鐵芯裝短路環(huán)后，當(dāng)線圈通以交流電時，線圈電流i1產(chǎn)生磁通φ1，φ1的一部分穿過短路環(huán)，在環(huán)中產(chǎn)生感生電流i2，i2又會產(chǎn)生一個磁通φ2，由電磁感產(chǎn)生的電磁吸力f1和f2不同時為零，如圖3一20(b)所示。這就保證了鐵芯與銜鐵在任何時刻都有吸力。銜鐵將始終被吸住，振動和噪聲會顯著減小。
(2)觸頭系統(tǒng)。交流接觸器的觸頭按接觸情況可分為點接觸式，線接觸式和面接觸式三種，分別如圖3一21(a)，(b)和(c)所示，按觸頭的結(jié)構(gòu)形式劃分，有橋式觸頭和指形觸頭兩種.如圖3一22所示。
cj10系列交流接觸器的觸頭一般采用雙斷點橋式觸頭.其動觸頭橋用紫銅片沖壓而成。由于銅的表面易氧化并形.成一層導(dǎo)電性能很差的氣化銅.而銀的接觸電阻小月，其黑色氧化物對接觸電阻的影響不大，所以在觸頭橋的兩端鑲有銀基合金制成的觸頭塊。靜觸頭一般用黃銅板沖壓而成，一端鑲焊觸頭塊。另一端為接線座。在觸頭七裝有壓力彈簧以減小接觸電阻并消除開始接觸時產(chǎn)生的有害振動。
按通斷能力劃分，交流接觸器的觸頭分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用以通斷電流較大的主電路，一般由三對接觸面較大的常開觸頭組成。輔助觸頭用以通斷電流較小的控制電路.一般由兩對常開和兩對常閉觸頭組成:所謂觸頭的常開和常閉，是指電磁系統(tǒng)未通電動作時觸頭的狀態(tài)二常開觸頭和常閉觸頭是聯(lián)動的，當(dāng)線圈通電時.常閉觸頭先斷開，常開觸頭隨后閉合。而線圈斷電時，常開觸頭首先恢復(fù)斷開。隨后常閉觸頭恢復(fù)閉合。兩種觸頭在改變7i:作狀態(tài)時，先后有個時間差，盡管這個時間差很短，但對分析線路的控制原理卻很重要。
(3)滅弧裝置。交流接觸器在斷開大電流或高電壓電路時，在動、靜觸一頭之間會產(chǎn)生很強的電弧。電弧是觸頭間氣體在強電場作用下產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，電弧的產(chǎn)生.一方面會灼傷觸頭，減少觸頭的使用壽命。另一方面會使電路切斷時間延長.甚至造成弧光短路或引起火災(zāi)事故，因此我們希望觸頭間的電弧能盡快熄滅二實驗證明，觸頭開合過程中的電壓越高，電流越人?；^(qū)溫度越高.電弧就越強，低壓電器中通常采用拉長電弧。冷卻電弧或?qū)㈦娀》殖啥喽蔚却胧?，促使電弧盡快熄滅。在交流接觸器中常用的滅弧方法有以下幾種:
①雙斷口電動力滅弧。雙斷口結(jié)構(gòu)的電動力滅弧裝置如圖s}一23(a)所示。這種滅弧方法是將整個電弧分割成兩段，同時利用觸頭回路本身的電動力f把電弧向兩側(cè)拉長，使電弧熱量在拉長的過程中散發(fā)，冷卻而熄滅。容量較小的交流接觸器，如cji。一10型等.多采用這種方法滅弧。
②縱縫滅弧二縱縫滅弧裝置如圖3一23(b)所示。由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成的滅弧一罩內(nèi)樁相有一個或多個縱縫，縫的下部較寬以便放置觸頭;縫的上部較窄，以便爪縮電弧。使電弧與滅弧室壁有很好的接觸。當(dāng)觸頭分斷時。電弧被外磁場或電動力吹入縫內(nèi)，其熱絲傳遞給室壁，電弧被迅速冷卻熄滅。cj10系列交流接觸器額定電流在20a及以l的.均采用這種方法滅弧。
③柵片滅弧。柵片滅弧裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖3一24所示。金屬姍片由鍍鋼或鍍鋅鐵片制成，形狀一般為人字形.柵片插在滅弧罩內(nèi)，各片之間相互絕緣。當(dāng)動觸頭與靜觸頭分斷時，在觸頭間產(chǎn)生電弧.電弧電流在其周圍產(chǎn)生磁場，由于金屬柵片的磁阻遠小于空氣的磁阻，因此電弧上.部的磁通容易通過金屬柵片而形成閉合磁路，這就造成了電弧周圍空氣中的磁場上疏下密。這一磁場對電弧產(chǎn)生向卜的作用.力.將電弧拉到柵片間隙中.柵片將電弧分割成若干個串聯(lián)的短電弧。每個柵片成為短電弧的電極，將總電弧厭降分成幾段，柵片間的電弧電壓都低于燃弧電壓.同時柵片將電弧的熱量吸收散發(fā)。使電弧迅速冷卻，即使電弧盡快熄.滅。容量較大的交流接觸器多采用這種方法滅弧。如cj0一40型交流接觸器，
(4》輔助部件。交流接觸器的輔助部件有反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動機構(gòu)及底座和接線柱等。
反作用彈簧安裝在動鐵芯和線圈之 間，其作用是線圈斷電后.推動銜鐵釋 放，使各觸頭恢復(fù)原狀態(tài)。緩沖彈.簧安裝 在靜鐵芯與線圈之問。其作用是緩沖銜鐵在吸合時對靜鐵芯和外殼的沖擊力，保護外殼。觸頭壓力彈簧安裝在動觸頭上面，其作用是增加動、靜觸頭間的壓力，從而增大接觸面積.減小接觸電阻。防止觸頭過熱灼傷;傳動機構(gòu)的作用是在銜鐵或反作用彈簧的作用下、帶動觸頭實現(xiàn)與靜觸.頭的接通或分斷、
三、交流接觸器的工作原理
交流接觸器的工作原理如圖3一18(b)所示。當(dāng)接觸器的線闊通電后，線圈中流過的電流產(chǎn)生磁場，使鐵芯產(chǎn)生足夠大的吸力，克服反作用彈簧的反作用.力.將銜鐵吸合，通過傳動機構(gòu)帶動三對主觸頭和輔助常開觸頭閉合，輔助常閉觸頭斷開。當(dāng)接觸器線圈斷電或電壓顯著下降時.由.于電磁吸力俏失或過小.銜鐵在反作用彈簧力的作用下復(fù)位，帶動各觸頭恢復(fù)到原始狀態(tài)二
常用的cj0、cj10等系列的交流接觸器在0.85~1.05倍的額定電 壓下，能保證可靠吸合，電壓過高，磁路趨于飽和，線圈電流會顯著 增大。電壓過低，電磁吸力不足.銜鐵吸合不上，線圈電流會達到額 定電流的十幾倍，因此，電壓過高或過低都會造成線圈過熱而被燒毀。
交流接觸器在電路圖的符號如圖3一25所示，
四、交流接觸器的選用
電力拖動系統(tǒng)中，交流接觸器可按下列方法選用:
(1)選擇接觸器主觸頭的額定電壓。接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng) 大于或等于控制線路的額定電壓。
(2)選擇接觸器主觸頭的額定電流。接觸器控制電阻性負載時. 主觸頭的額定電流應(yīng)等于負載的額定電流。撩制電動機時。主觸頭的 額定電流應(yīng)大于或稍大于電動機的額定電流或按下列經(jīng)驗公式計算 〔僅適用cj0 ,cj10系列):
式中k為經(jīng)驗系數(shù)，一般取1一1.4;pn為被控制電動機的額定功率，kw;un為被控制電動機的額定電壓.v; ic為接觸器主觸頭電流，a。
接觸器若使用在頻繁啟動、制動及正反轉(zhuǎn)的場合。應(yīng)將接觸器主 觸頭的額定電流降低一個等級使用。
(3)選擇接觸器吸引線圈的電壓.當(dāng)控制線路簡單、使用電器較 少時，為節(jié)省變壓器，可.直接選用380v或220v的電壓。當(dāng)線路復(fù) 雜.使用電器超過5個小時。從人身和設(shè)備安全角度考慮.吸引線圈 電壓要選低一些。可用36v或1 10v電壓的線圈。
(4)選擇接觸器的觸頭數(shù)量及類型。接觸器的觸頭數(shù)量、類型應(yīng) 滿足控制線路的要求。
五、交流接觸器的安裝與使用
1.安裝前的檢查
(1)檢查接觸器銘牌與線圈的技術(shù)數(shù)據(jù)(如頓定電壓、電流、操作頻率等)是否符合實際使用要求。
(2) 檢查接觸器外觀.應(yīng)無機械損傷。用手推動接觸器可動部分時，接觸器應(yīng)動作靈活。無卡阻現(xiàn)象;滅弧罩應(yīng)完整無損，固定牢固。
(3)將鐵芯極面上的防銹油脂或粘在極面上的鐵垢用煤油擦凈，
以免多次使用后銜鐵被粘住，造成斷電后不能釋放。(4)測量接觸器的線圈電阻和絕緣電阻。
2.交流接觸器的安裝
(1)交流接觸器一般應(yīng)安裝在垂直面上，傾斜度不得超過5度；若 有散熱孔.則應(yīng)將有孔的一面放在垂直方向上，以利散熱.并按規(guī)定 留有適當(dāng)?shù)娘w弧空間，一以免飛弧燒壞相鄰電器。
(2)安裝和接線時，注意不要將零件失落或掉人接觸器內(nèi)部.安 裝孔的螺釘應(yīng)裝有彈簧墊圈和平墊圈，并擰緊螺釘以防振動松脫。
(3)安裝完畢.檢查接線正確無誤后，在主觸頭不帶電的情況下 操作幾次.然后測量產(chǎn)品的動作值和釋放值.所側(cè)數(shù)值應(yīng)符合產(chǎn)品的 規(guī)定要求。
3.日常雄護
(1)應(yīng)對接觸器作定期檢查，觀察螺釘有無松動?？蓜硬糠质欠耢`活等。
(2)接觸器的觸頭應(yīng)定期清掃，保持清潔。但不允許涂油.當(dāng)觸頭表面因電灼作用形成金屬小頤粒時.應(yīng)及時清除。
(3)拆裝時注意不要損壞滅弧罩。帶滅弧罩的交流接觸器絕不允許不帶滅弧罩或帶破損的滅弧罩運行.以免發(fā)生電弧短路故障。