1.接触器控制电路的工作原理 接触器是在外界输入信号控制下自动接通或断开带有负载的主电路(如电动机)的自动 控制电器,它是利用电磁力来使开关打开或闭合的电器。适用于频繁操作(高达每小时1500 次),远距离控制强电流电路,并具有低压释放的保护性能、工作可靠、寿命长(机械寿命 达2000万次,电寿命达200万次)和体积小等优点 接触器是继电器-接触器控制系统中最重要和常用的元件之一,它的工作原理如图66 所示。 动铁心 静铁心 控制电路 主电路 反作用弹簧 图66接触器控制电路的工作原理 当按钮揿下时,线圈通电,静铁心被磁化,并把动铁心(衔铁)吸上,带动转轴使触 闭合,从而接通电路。 当放开按钮时,过程与上述相反,使电路断开。 根据主触头所接回路的电流种类,接触器分为交流和直流两种 2.交流接触器 1)触头 触头是接触器的执行部分。 主要任务:完成接触器接通或断开电路的任务 对触头的要求:接通时导电性能良好、接触电阻小:闭合时不跳动(不振动);闭合时 噪音小;闭合时不过热:断开时能可靠地消除规定容量下的电弧。 实现方法 触头接触时导电性能好、接触电阻小——①触头常用铜、银及其合金制成;②工作于大 电流回路的接触器,其触头常采用滚动接触的形式,如图6.7所示
1．接触器控制电路的工作原理 接触器是在外界输入信号控制下自动接通或断开带有负载的主电路（如电动机）的自动 控制电器，它是利用电磁力来使开关打开或闭合的电器。适用于频繁操作（高达每小时 1500 次），远距离控制强电流电路，并具有低压释放的保护性能、工作可靠、寿命长（机械寿命 达 2000 万次，电寿命达 200 万次）和体积小等优点。 接触器是继电器-接触器控制系统中最重要和常用的元件之一，它的工作原理如图 6.6 所示。 图 6.6 接触器控制电路的工作原理 当按钮揿下时，线圈通电，静铁心被磁化，并把动铁心（衔铁）吸上，带动转轴使触头 闭合，从而接通电路。 当放开按钮时，过程与上述相反，使电路断开。 根据主触头所接回路的电流种类，接触器分为交流和直流两种。 2．交流接触器 1）触头 触头是接触器的执行部分。 主要任务：完成接触器接通或断开电路的任务。 对触头的要求：接通时导电性能良好、接触电阻小；闭合时不跳动（不振动）；闭合时 噪音小；闭合时不过热；断开时能可靠地消除规定容量下的电弧。 实现方法： 触头接触时导电性能好、接触电阻小——①触头常用铜、银及其合金制成；②工作于大 电流回路的接触器，其触头常采用滚动接触的形式，如图 6.7 所示
静触头 静触头 动触头 动触头 图67触头滚动接触的位置 开始接通时,动触头在A点67a接触,最后滚动到B点[图6.7(b),B点位于触头根 部,是触头长期工作接触区域。断开时触头先从B点向上滚动,最后从A点处断开。这样 断开和接通点均在A点,保证B点工作良好。同时,触头滚动的结果,还可去除表面的氧 化膜 触头闭合时不跳动——适当调整触头压力。 触头闭合时噪音小——使衔铁与铁心的接触面平滑,在交流接触器的铁心中还要加短路 环(见“铁心”部分) 触头闭合时不过热——必须把工作电流限制在额定值内。 触头的分类 主触头一一主电路中(电机电路) 按使用场合分类 辅助触头一一控制电路中 动合(常开)触头一一线圈通电时触头闭合 按动作性质分类动断(常闭)触头一一线圈通电时触头断开 辅助触头的构造与主触头不大一样,如图68所示
图 6.7 触头滚动接触的位置 开始接通时，动触头在 A 点[6.7(a)]接触，最后滚动到 B 点[图 6.7(b)]，B 点位于触头根 部，是触头长期工作接触区域。断开时触头先从 B 点向上滚动，最后从 A 点处断开。这样 断开和接通点均在 A 点，保证 B 点工作良好。同时，触头滚动的结果，还可去除表面的氧 化膜。 触头闭合时不跳动——适当调整触头压力。 触头闭合时噪音小——使衔铁与铁心的接触面平滑，在交流接触器的铁心中还要加短路 环（见“铁心”部分）。 触头闭合时不过热——必须把工作电流限制在额定值内。 触头的分类： ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ 辅助触头— —控制电路中 主触头— —主电路中（电机电路） 按使用场合分类 ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ 动断（常闭）触头— —线圈通电时触头断开 动合（常开）触头— —线圈通电时触头闭合 按动作性质分类 辅助触头的构造与主触头不大一样，如图 6.8 所示
静触头 动触头 E-- 静触头动触头 图68辅助触头的结构 横杆上焊有两个动触头,当横杆压下时,动触头与静触头闭合,接通电路。弹簧是为了 使动、静触头保持良好的接触。 2)灭弧装置 当触头在大电流回路中断开时,在动、静触头间产生强烈电弧,会烧坏触头,并使切断 时间拉长,为使接触器可靠工作,必须使电弧迅速熄灭,故要采用灭弧装置。 灭弧的方法有以下几种 a.利用触头回路本身电动力的简单灭弧法。如图69(a)所示,电弧受到电动力F 作用而拉长,且电弧在移动的过程中迅速冷却,从而使电弧熄灭。 b.多断口灭弧法。图69(b)所示就是双断口即桥式触头的灭弧结构,它将整个电弧分成 两段,并利用了上述电动力吹弧,因而效果较好。 图6.9利用电动力灭弧 还有常在触头上加个灭弧罩,此罩是用石棉水泥或陶瓷材料作成的,用来隔弧,防止电 弧在极间飞跃而造成短路。使用时请注意,不要将灭弧罩取下 c.磁吹灭弧。磁吹灭弧装置如图6.10所示。在触头回路(主电路)中串接吹弧线圈(较 粗的几匝导线,其间穿以铁心增加导磁性),通电流后产生较大的磁通。触头分开的瞬间所
图 6.8 辅助触头的结构 横杆上焊有两个动触头，当横杆压下时，动触头与静触头闭合，接通电路。弹簧是为了 使动、静触头保持良好的接触。 2）灭弧装置 当触头在大电流回路中断开时，在动、静触头间产生强烈电弧，会烧坏触头，并使切断 时间拉长，为使接触器可靠工作，必须使电弧迅速熄灭，故要采用灭弧装置。 灭弧的方法有以下几种： a．利用触头回路本身电动力的简单灭弧法。如图 6.9（a）所示，电弧受到电动力 F 的 作用而拉长，且电弧在移动的过程中迅速冷却，从而使电弧熄灭。 b. 多断口灭弧法。图 6.9(b)所示就是双断口即桥式触头的灭弧结构，它将整个电弧分成 两段，并利用了上述电动力吹弧，因而效果较好。 图 6.9 利用电动力灭弧 还有常在触头上加个灭弧罩，此罩是用石棉水泥或陶瓷材料作成的，用来隔弧，防止电 弧在极间飞跃而造成短路。使用时请注意，不要将灭弧罩取下。 c．磁吹灭弧。磁吹灭弧装置如图 6.10 所示。在触头回路（主电路）中串接吹弧线圈（较 粗的几匝导线，其间穿以铁心增加导磁性），通电流后产生较大的磁通。触头分开的瞬间所
产生的电弧就是载流体,它在磁通的作用下产生电磁力F,把电弧拉长与冷却而灭弧。电弧 电流越大,吹弧的能力也越大。磁吹灭弧法在直流接触器中得到广泛应用 吹弧线 导磁频片 线囿铁心 图6.10吹弧线圈 d.纵缝灭弧。图6.1l所示是这类灭弧装置中的一种,灭弧罩内只有一个纵缝,缝的下 部宽以便它放触头,缝的上部窄以便电弧压缩并和灭弧室壁有很好的接触,当触头断开时, 电弧被外界磁场或电动力横吹而穿入缝内,将电弧的热量传递给室壁而迅速冷却,去游离的 效应大增,电弧熄灭。 图6.11纵(窄)缝减弧装置 e.栅片灭弧。灭弧栅如图6.12所示,在灭弧罩内触头的上方装有一些导磁性能良好的 灭弧栅片1(铁片表面镀铜),当触头断开时产生电弧2,电弧(电流)磁通Φ力图向磁导 率高的铁片偏移而产生作用力F,电弧穿入栅片被栅片分成许多短弧,每个栅片就成为短 电弧的电极,一方面使每个栅片间的电弧电压不足以达到燃弧电压,另一方面,栅片将电弧 的热量传出而使电弧迅速冷却,促使电弧熄灭。灭弧栅广泛地应用在交流接触器中
产生的电弧就是载流体，它在磁通的作用下产生电磁力 F，把电弧拉长与冷却而灭弧。电弧 电流越大，吹弧的能力也越大。磁吹灭弧法在直流接触器中得到广泛应用。 图 6.10 吹弧线圈 d．纵缝灭弧。图 6.11 所示是这类灭弧装置中的一种，灭弧罩内只有一个纵缝，缝的下 部宽以便它放触头，缝的上部窄以便电弧压缩并和灭弧室壁有很好的接触，当触头断开时， 电弧被外界磁场或电动力横吹而穿入缝内，将电弧的热量传递给室壁而迅速冷却，去游离的 效应大增，电弧熄灭。 图 6.11 纵（窄）缝减弧装置 e．栅片灭弧。灭弧栅如图 6.12 所示，在灭弧罩内触头的上方装有一些导磁性能良好的 灭弧栅片 1（铁片表面镀铜），当触头断开时产生电弧 2，电弧（电流）磁通Φ 力图向磁导 率高的铁片偏移而产生作用力 F ，电弧穿入栅片被栅片分成许多短弧，每个栅片就成为短 电弧的电极，一方面使每个栅片间的电弧电压不足以达到燃弧电压，另一方面，栅片将电弧 的热量传出而使电弧迅速冷却，促使电弧熄灭。灭弧栅广泛地应用在交流接触器中
熄弧栅片 图6.12减弧栅熄弧装置 实际上,这些灭弧装置往往是综合应用的,如磁吹和纵缝组合,灭弧栅和纵缝组合等。 3)铁心(磁路) 为了减少涡流损耗,交流接触器的铁心都用硅钢片叠铆而成,并在铁心的端面上装有分 磁环(短路环)。 在线圈中通有交变电流时,在铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的,当电流频率为 50Hz时,磁通每秒有100次经过零点。当磁通经零时,它所产生的吸力也为零,动铁心(衔 铁)有离开趋势,但未及离开,磁通又很快上升,动铁心又被吸回,结果造成振动,产生噪 短路环能让铁心间通过两个在时间上不同相的磁通,使总磁通不会经过零点,减小噪音。 短路环的结构如图6.13所示。 静铁心 铜制短路环 图6.13短路环的结构 图6.14铁心吸力的变化 短路环将铁心端部分为两部分,铁心A面不被短路环所包,通过这部分的磁通A产生 吸力FA,短路环所包的铁心B面在短路环内产生感应电势和电流,这电流所产生的磁通将
图 6.12 减弧栅熄弧装置 实际上，这些灭弧装置往往是综合应用的，如磁吹和纵缝组合，灭弧栅和纵缝组合等。 3）铁心（磁路） 为了减少涡流损耗，交流接触器的铁心都用硅钢片叠铆而成，并在铁心的端面上装有分 磁环（短路环）。 在线圈中通有交变电流时，在铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的，当电流频率为 50Hz 时，磁通每秒有 100 次经过零点。当磁通经零时，它所产生的吸力也为零，动铁心（衔 铁）有离开趋势，但未及离开，磁通又很快上升，动铁心又被吸回，结果造成振动，产生噪 音。 短路环能让铁心间通过两个在时间上不同相的磁通，使总磁通不会经过零点，减小噪音。 短路环的结构如图 6.13 所示。 图 6.13 短路环的结构 图 6.14 铁心吸力的变化 短路环将铁心端部分为两部分，铁心 A 面不被短路环所包，通过这部分的磁通Φ A 产生 吸力 FA，短路环所包的铁心 B 面在短路环内产生感应电势和电流，这电流所产生的磁通将