电气设计中低压交流接触器的使用Word文档格式.docx
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为了迅速熄灭断开时的电弧，通常接触器都装有灭弧装置，一般采用半封闭式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。
（4）绝缘外壳及附件
有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。
2.3交流接触器工作原理
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儿分离，使触头断开，从而切断电源。
在电工学上。
接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电动机，此外也用于其他电力负载，如电热器，电焊机，照明设备，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用/。
接触器控制容量大。
适用于频繁操作和远距离控制。
是自动控制系统中的重要元件之一。
通用接触器可大致分以下两类。
（1）交流接触器。
主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置等组成。
常用的是CJ10、CJ12、CJ12B等系列。
（2）直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。
但现在接触器的型号都重新划分了。
都是AC系列的了。
1;
AC-1类接触器是用来控制无感或微感电路的.
2;
AC--2类接触器是用来控制绕线式异步电动机的启动和分断的.
3;
AC-3和AC--4接触器可用于频繁控制异步电动机的启动和分断
电磁式交流接触器,接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。
①电磁系统：
电磁系统包括电磁线圈和铁心，是接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。
②触点系统：
主触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制回路中，以满足各种控制方式的要求。
③灭弧系统：
为了迅速熄灭断开时的电弧，通常接触器都装有灭弧装置，一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。
④其它部分：
工作原理：
当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。
当电磁线圈通过控制回路接通控制电压（一般为额定电压）时，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接通电路，辅助接点随之动作。
永磁式交流接触器：
接触器主要由驱动系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。
①驱动系统：
驱动系统包括电子模块、软铁、永磁体，是永磁式接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。
有绝缘外壳、弹簧、传动机构等。
永磁交流接触器是利用磁极的同性相斥、异性相吸的原理，用永磁驱动机构取代传统的电磁铁驱动机构而形成的一种微功耗接触器。
安装在接触器联动机构上极性固定不变的永磁铁，与固化在接触器底座上的可变极性软磁铁相互作用，从而达到吸合、保持与释放的目的。
软磁铁的可变极性是通过与其固化在一起的电子模块产生十几到二十几毫秒的正反向脉冲电流，而使其产生不同的极性。
根据现场需要，用控制电子模块来控制设定的释放电压值，也可延迟一段时间再发出反向脉冲电流，以达到低电压延时释放或断电延时释放的目的，使其控制的电机免受电网晃电而跳停，从而保持生产系统的稳定。
特点：
永磁交流接触器的革新技术特点是用永磁式驱动机构取代了传统的电磁铁驱动机构,即利用永久磁铁与微电子模块组成的控制装置,置换了传统产品中的电磁装置,运行中无工作电流,仅由微弱信号电流（0.8-1.5mA）。
微电子模块中包含六个基本的部分：
1.电源整流；
2.控制电源电压实时检测；
3.释放储能（有的也有吸合储能,但不是必须有）；
4.储能电容电压检测；
5.抗干扰门槛电压检测；
6.释放逻辑电路。
这6部分是永磁操作机构电子控制部分的必要组成,如果缺少任何一个部分,操作机构在特定的情况下就没法正常工作。
这6个部分,也就决定了操作机构可以具备抗晃电功能。
①．节能：
传统接触器的合闸保持是靠合闸线圈通电产生电磁力来克服分闸弹簧来实现的，一旦电流变小使产生的电磁力不足以克服弹簧的反作用力，接触器就不能保持合闸状态，所以，传统交流接触器的合闸保持是必须靠线圈持续不断的通电来维持的，这个电流从数十到数千毫安。
而永磁交流接触器合闸保持依靠的是永磁力，而不需要线圈通过电流产生电磁力来进行合闸保持，只有电子模块的0.8mA—1.5mA的工作电流，因而，能最大限度地节约电能，节电率高达99.8%以上。
②.无噪音：
传统交流接触器合闸保持是靠线圈通电使硅钢片产生电磁力，使动静硅钢片吸合，当电网电压不足或动静硅钢片表面不平整或有灰尘、异物等时，就会有噪音产生。
而永磁交流接触器合闸保持是依靠永磁力来保持的，因而不会有噪音产生。
③.无温升：
传统接触器依靠线圈通电产生足够的电磁力来保持吸合，线圈是由电阻和电感组成的，长期通以电流必然会发热，另一方面，铁芯中的磁通穿过也会产生热量，这两种热量在接触器腔内共同作用，常使接触器线圈烧坏，同时，发热降低主触头容量。
而永磁交流接触器是依靠永磁力来保持的，没有维持线圈，自然也就没有温升。
④.触头不振颤：
传统交流接触器的吸持是靠线圈通电来实现的，吸持力量跟电流、磁隙有关，当电压在合闸与分闸临界状态波动时，接触器处于似合似分状态，便会不断地振颤，造成触头熔焊或烧毁，而使电机烧坏。
而永磁交流接触器的吸持，完全依靠永磁力来实现，一次完成吸合，电压波动不会对永磁力产生影响，要么处于吸合状态，要么处于分闸状态，不会处于中间状态，所以不会因振颤而烧毁主触头，烧坏电机的可能性就大大降低。
⑤.寿命长，可靠性高：
接触器寿命和可靠性主要是由线圈和触头寿命决定的。
传统交流接触器由于它工作时线圈和铁芯会发热，特别是电压、电流、磁隙增大时容易导致发热而将线圈烧毁，而永磁交流触器不存在烧毁线圈的可能。
触头烧蚀主要是由分闸、合闸时产生的电弧造成的。
与传统接触器相比，永磁交流接触器在合闸时，除同样有电磁力作用外，还具有永磁力的作用，因而合闸速度较传统交流接触器快很多，经检测，永磁交流接触器合闸时间一般小于20ms，而传统接触器合闸速度一般在60ms左右。
分闸时，永磁交流接触器除分闸弹簧的作用外，还具有磁极相斥力的作用，这两种作用使分闸的速度较传统接触器快很多，经检测，永磁交流接触器分闸时间一般小于25ms，而传统接触器分闸速度一般在80ms以上。
此外，线圈和铁芯的发热会降低主触头容量，电压波动导致的吸力不够或振颤会使传统接触器主触头发热、拉弧甚至熔焊。
永磁交流接触器触头寿命与传统交流接触器触头相比，在同等条件下寿命提高3-5倍。
⑥.防电磁干扰：
永磁交流接触器使用的永磁体磁路是完全密封的，，在使用过程中不会受到外界电磁干扰，也不会对外界进行电磁干扰。
⑦.智能防晃电：
控制电子模块控制设定的释放电压值，可延迟一定时间再发出反向脉冲电流以达到低电压延时释放或断电延时释放，使其控制的电机免受电网电压波动（晃电）而跳停，从而保持生产系统的稳定。
尤其是装置型连续生产的企业，可减少放空和恢复生产的电、蒸汽、天然气消耗和人工费、设备损坏修理费等。
2.4交流接触器的作用
交流接触器广泛用于电力的开断和控制电路。
交流接触器利用主触点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。
主接点一般只有常开接点，而辅助接点通常有两对常开和常闭功能的接点，从而起到远程控制或弱电控制强电的功能。
主要用作控制交流电动机的起动、停止、反转、调速，并可与热继电器或其他适当的保护装置组合，保护电动机可能发生的过载或断相，也可用于控制其它电力负载如：
电热器、电照明、电焊机、电容器组等。
交流接触器的接法：
一般三相接触器一共有8个点，三路输入，三路输出，还有是控制点两个。
输出和输入是对应的，很容易能看出来。
如果要加自锁的话，则还需要从输出点的一个端子将线接到控制点上面。
首先应该知道交流接触器的原理。
他是用外界电源来加在线圈上，产生电磁场。
加电吸合，断电后接触点就断开。
知道原理后，你应该弄清楚外加电源的接点，也就是线圈的两个接点，一般在接触器的下部，并且各在一边。
其他的几路输入和输出一般在上部，一看就知道。
还要注意外加电源的电压是多少（220V或380V），一般都标得有。
并且注意接触点是常闭还是常开。
如果有自锁控制，根据原理理一下线路就可以了。
第三章交流接触器的结构与参数
一般使用时要求交流接触器装置结构紧凑，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，按照操动方式分为电磁式，气动式和电磁气动式。
接触器额定电压，接触器铭牌额定电压是指主触点上的额定电压。
通常用的电压等级为：
直流接触器：
110V,220V，440V，660V等档次，交流接触器：
127V,220V，380V，500V等档次，如某负载是380V的三相感应电动机，则应选380V的交流接触器。
额定工作电压是与额定工作电流共同决定接触器使用条件的电压值，接触器的接通与分断能力、工作制种类以及使用类别等技术参数都与额定电压有关，对于多相电路来说，额定电压是指电源相间电压（即线电压）。
另外，接触器可以根据不同的工作制和使用类别规定许多组额定工作电压和额定电流的数值。
例如：
CJ10-40型交流接触器，额定电压为220V时可控制电动机为11kW，额定电压为380V时可控制电动机为20kW。
额定绝缘电压是与介电性能试验、电气间隙和爬电距离有关的一个名义电压值，除非另有规定，额定绝缘电压是接触器的最大额定工作电压。
在任何情况下，额定工作电压不得超过额定绝缘电压。
交流接触器线圈按照电压分为36V、127V、220V、380V等。
接触器的极数分为2、3、4、5极等。
辅助触头更具常开常闭各有几对，根据控制需要选择。
接触器铭牌额定电流是指主触点的额定电流。
通常用的电流等级为：
直流接触器：
25A，40A，60A，100A，250A，400A，600A。
交流接触器：
5A，10A，20A，40A，60A，100A，150A，250A，400A，600A。
述电流是指接触器安装在敞开式控制屏上，触点工作不超过额定温升，负载为间断—长期工作制时的电流值。
所谓间断—长期工作制是指接触器连续通电时间不超过8h。
若超过8h，必须空载开闭三次以上，以消除表面氧化膜。
如果上述诸条件改变了，就要相应修正其电流值。
具体如下：
当接触器安装在箱柜内，由于冷却条件变差，电流要降低10~20使用；
当接触器工作于长期工作制，而且通电持续率不超过40；
敞开安装，电流允许提高10~25；
箱柜安装，允许提高5~10。
介于上述情况之间者，可酌情增减。
根据额定工作电压、额定功率、额定工作制、使用类别以及外壳防护型式等所决定的保证接触器正常工作的电流值。
辅助触头额定工作电流是考虑到额定工作电压、额定操作频率、使用类别以及电寿命而规定的辅助触头的电流值，一般不大于5A。
使用类别是根据接触器的不同控制对象在运行过程中各自不同的特点而规定的。
不同使用类别的接触器对接通、分断能力以及电寿命的要求是不一样的。
电流参数有额定工作电流，约定发热电流、接通电流及分断电流、辅助触头的约定发热电流及接触器的短时耐受电流等。
一般接触器型号参数给出的是约定发热电流，约定发热电流对应的额定工作电流有好几个。
比如CJ20-63，主触头的额定工作电流分为63A，40A，型号参数中63指的是约定发热电流，它和接触器的外壳绝缘结构有关，而额定工作电流和选定的负载电流、电压等级有关。
其他参数还有接通、分断次数、机械寿命、电寿命、最大允许操作频率、最大允许接线线经以及外形尺寸和按章尺寸等。
接触器的分类见表3-1。
表3-1常用接触器类型
使用类别代号
适用典型负载举例
典型设备
AC-1
无感或微感负载、电阻性负载
电阻炉、加热器等
AC-2
绕线式感应电动机的启动、分断
起重机、压缩机、提升机等
AC-3
笼型感应电动机的启动、分断
风机、泵等
AC-4
笼型感应电动机的启动、反接制动
风机、泵、机床等
AC-5a
放电灯的通断
高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等
AC-5b
白炽灯的通断
白炽灯
AC-6a
变压器的通断
电焊机
AC-6b
电容器的通断
电容器
AC-7a
家用电器和类似用途的低感负载
微波炉、烘手机等
AC-7b
家用的电动机负载
电冰箱、洗衣机等电源通断
AC-8a
具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机
压缩机
AC-8b
具有手动复位过载脱口器的密封制冷压缩机的电动机
第四章交流接触器的选用原则
为了保证电气设备和用电设备的安全运行，防止触电事故，可以采用各种形式的电气安全装置。
电气安全装置除用来防止触电，接地等电气事故外，也用来防止火灾、机械伤害等非电气事故。
电气安全装置的种类很多，本章仅介绍厂矿企业事业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、热稳定校检。
线路的三相短路电流不应超过接触器运行的动、热稳定电流，当使用接触器断开短路电流时，还应校检接触器的分断能力。
（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85~110%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作用。
（5）根据操作次数校检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）短路保护元件单数应该和接触器参数配合选用，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流系数来决定。
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约定发热电流和额定工作电流比值在1~1.38之间，儿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。
辅助触头的工作电流的确定：
GN14048.5-93《低压开关设备和控制设备控制电路电器和开关元件第一部分机电式控制电路电器》的附录C“某些使用类别的辅助触头名义额定值举例”中，列出目前使用较多的AC-15和DC-13的动作电流，AC-15类别中，辅助触头的Ith=2.5A时，控制电磁铁闭合状态下的功率（容量）为180VA；
Ith=5A，控制功率为360VA，Ith=10A，控制功率为720VA；
DC-13（直流）Ith=1A，控制功率为28W，Ith=2.5A，控制功率为69W，Ith=5A，控制功率为138W，Ith=10A，控制功率为275W。
根据所控制的电磁铁负载功率，和微动开关（辅助触头）的电压值，就可算出它的工作电流，例如Ith=3A，可参照Ith=2.5A的控制功率，为AC-15时，控制功率为180VA（符合AC-15用于控制大于72VA的交流电磁铁负载的规定），180VA/380V=0.47A，180VA/220V=0.81A，就是辅助触头在380V和220V电压下的动作电流Ie；
再如DC-13（控制直流电磁铁），Ith=2.5A，控制电磁铁的容量（功率）为69W，69W/220V=0.31A，69W/110V=0.63A，就是辅助触头在220V和110V下的工作电流，确定辅助触头的工作电流是很重要的，因为辅助触头的通电操作性能实验，非正常接通与分断能力实验都与Ie的数值有关的Ie取大或取小都不符合产品的要求。
持续运行的设备，接触器按67-75%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备.，间断运行的设备.接触器按80%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备.，反复短时工作的设备.接触器按116-120%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备.，还要考虑工作环境和接触器的结构形式.。
a．八小时工作制当电器的电流回路通过一个稳定电流时，其通电时间足以达到热平衡，但超过8小时必须断开电路。
b。
长期工作制当电器的电流回路通过一个稳定电流时，其通电时间超过8小时也不断开电路。
长期工作制又叫不间断工作制。
c。
短期工作制在电器的电流回路中，通电的时间与断开的时间互相交替，通电的时间比断开的时间短的工作制，并且通电的时间不足以使电器达到热平衡，而两次通电时间足以使电器温度恢复到环境温度。
d．反复短时工作制在电器的电流回路中，通电的时间与断开的时间循环交替，并且有一定的比值。
由于工作周期很短，所以电器达不到热平衡。
反复短时工作制又叫断续周期工作制。
不同的工作制对交流接触器提出了完全不同的要求，选用时考虑的侧重面自然不同。
“八小时工作制”和“短时工作制”设备选用接触器时受限制的条件较少，只需考虑接触器额定电流大于实际的工作电流即可，设备重要时适当放一点余量。
“不间断工作制”设备选用接触器时首先要考虑防尘防爬电防过热的能力，不宜选用结构紧凑的接触器（必要时用断路器替用）。
为防止过热，接触器容量应放大20%以上,大型化工生产装置的电气设备大多属于这种情况。
属于重任务和特重任务的“断续周期工作制”设备选用接触器时首先要考虑触头的电寿命和动作机构的机械寿命，应选用CJ12系列（特别适用于绕线式电动机）、CJ20系列或真空系列的接触器，由于降容使用可大大提高接触器的电寿命，可以简便地将电动机的起动电流作为所选接触器的额定电流以提高生产装置的安全可靠性。
交流接触器广泛应用于低压电路中，是一种使用安全、控制方便、量大而面广的工业必需品。
我国现在普遍使用的额定电流在63A及以上的大、中容量交流接触器应以上亿台计，其操作电磁系统在吸持时消耗的有功功率在10W～100W之间；
消耗的无功功率则在数十乏尔至数百乏尔之间。
所耗有功功率的分配大致为：
铁芯65%~75%、短路环25%~30%、线圈3%~5%。
对于我国这样一个正处于工业化、城市化进程加快的交流接触器使用大国，且能源需求日趋紧张，节约电力资源已成为当务之急。
如对上述交流接触器的操作电磁系统采用相应的节电技术，将其操作电磁系统由原设计的交流吸持改为直流吸持，可以节省铁芯和短路环中绝大部分的损耗功率，从而取得较高的节电效率（一般有功节电率>
90%以上）。
不仅如此，通过改造还可降低或消除噪音，降低线圈温升并延长接触器的使用寿命。
为了适应能源结构调整需要，我国在原有GB8871-----1998《交流接触器节电及其应用技术条件》基础上，对标准重新进行了修订，并颁布GB8871---2001《交流接触器节电器》。
在新标准中，对噪声及噪声试验、节电率及节电率的测量、电磁兼容EMC及试验条款都列入强制执行条款，这无疑对交流接触器节能技术的研究推广起到积极作用。
第五章不同负载下交流接触器的选用
为了是接触器不会发生触头粘连烧蚀，延长接触器寿命，接触器要躲过负载启动最大电流，还要考虑到启动时间的长短等不利因素，因此要对接触器通断运行的负载进行分析，根据负载电流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。
交流接触器的选用，应根据负荷的类型和工作参数合理选用。
具体分为以下步骤：
1．选择接触器的类型
交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记为AC1、AC2、AC3和AC4。
一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电阻炉等；
二类交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止；
三类交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转和运行中分断；
四类交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。
2．选择接触器的额定参数
根据被控对象和工作参数如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参数。
1）接触器的线圈电压，一般应低一些为好，这样对接触器的绝缘要求可以降低，使用时也较安全。
但为了方便和减少设备，常按实际电网电压选取。
2）电动机的操作频率不高，如压缩机、水泵、风机、空调、冲床等，接触器额定电流大于负荷额定电流即可。
接触器类型可选用CJl0、CJ20等。
3）对重任务型电机，如机床主电机、升降设备、绞盘、破碎机等，其平均操作频率超过100次/min，运行于起动、点动、正反向制动、反接制动等状态，可选用CJl0Z、CJl2型的接触器。
为了保证电寿命，可使接
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