交流接触器的11个类别和选用方法

知识点：交流接触器选用方法

交流接触器是电力控制电路中常用的电气元器件，相信很多的电力作业人员都很了解，而且会经常使用，但是一般来说，电力技术人员拿到交流接触器就直接进行配线直接在电路中使用了，很少有师傅会仔仔细细的看完交流接触器的参数指标，特别是交流接触器的使用类别，这也是交流接触器最容易被忽略的地方，今天我们就来重点来看看交流接触器的使用类别，看看这经常被忽略的隐藏的技术知识：

一、交流接触器的应用

       交流接触器是一种适用于远距离接通和分断电路及交流电动机的电器。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它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。

  分类

        接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。这里主要介绍常用的交流接触器。交流接触器又可分为电磁式和真空式两种。

电磁式交流接触器的结构

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：触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。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：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。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：有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。

工作原理

当线圈通电后衔铁被吸动，电磁系统的吸力克服反作用弹簧及触头弹簧的反作用力，动触头和静触头接通，主电路接通。当线圈断电时，衔铁和动触头在反作用力作用下运动，触头断开并产生电弧，电弧在触头回路电动力及气动力的驱动下，在灭弧室中受到强烈冷却去游离而熄灭，主电路最后切断。

二 接触器的使用类别及典型负载

1. 使用类别 

2. 典型负载

     不同的用电设备其负载性质和通断过程的电流变化相差很大，因此对接触器的要求也有所不同，常用的负载有以下数种：

2.1电热元件负载
　　对电热元件负载中用的线绕电阻元件，其接通电流可达额定电流的1.4倍，例如用于室内供暖，电烘箱及电热空调等设备。若考虑网络电压升高10％，则电阻元件的工作电流也将相应增大。因此，在选择接触器的额定工作电流时，应予以考虑。这类负载被划分在AC1使用类别中。

 2.2照明装置

 当接通照明装置中的白炽灯负载时，有较大的冲击电流产生，约为额定电流的15倍，若考虑到容许电压升高10％，电流也将相应增加，其使用类别被划分在AC－5b中。

其它不同的照明灯，其接通时的冲击电流值和起动时间不同，负载功率因数也不等于1。它们被划分在AC-5a。

2.3低压变压器负载
　　当接通低压变压器时，会出现一个持续时间甚短的峰值电流，可达变压器额定电流的15－20倍，它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。例如，用于电焊机上的变压器，操作是在变压器的次级侧通过电焊条将电路短路来接能电源的，电焊机使用时频繁地产生突发性的强电流，从而使变压器初级侧的开关装置承受很大的应力。在此情况下，必须知道变压器输出额定工作电流、电焊条短接时的短路电流以及焊接频率等参数和操作条件，其使用类别划分在AC－6a中。

  2.4 电容器负载　　接通电容器时产生瞬态充电过程，充电电流可达很高的数值，同时伴随着频率可从几百到几千赫的振荡，因此，它对开关电器提出了严峻的要求。接通电容器对电流的振幅和频率，由电路的电网电压、电容器的容量及电路中的电抗值所决定，并与此馈电变压器和连接导线的截面、长度有关。
　　为了较经济地切换电容器，并防止在不利的工作条件下使开关电器的触头发生接通熔焊，一般可在电容器及支路中串入附加电感或电阻以限制电流，并减小接通电路时对电网的影响。此类使用类别划分在AC－6b中。

  2.5电动机负载

   低压电动机是最常用的负载之一。交流电动机常用的有绕线式电动机和鼠笼式感应电动机
　　绕线式电动机起动时，在转子电路中接入电阻以限制起动电流。但不同的负载起动时间不同，负载越重起动时间越长。用于绕线式电动机切换的接触器属于AC－2使用类别。

         鼠笼式电动机一般采用直接起动，起动电流冲击衰减后随后流过的是稳态电流Ie，一般的鼠笼式电动机起动电流（有效值）IA为4～8倍的电动机额定电流IN。电动机的空载电流IO＝（0.95～0.2）Ie，正常负载下的起动时间tA<10秒，重载起动时tA可大于10秒。用于切换鼠笼式电动机正常起动和在运转中分断的接触器属于AC－3使用类别。
　　而运行在鼠笼式电动机正常起动并同时进行反接制动，或者是反向运转、点动情况下的接触器，因其接通电流和分断电流均是电动机的起动电流。这种工作类别的开关电器属于AC－4，它比AC－3工作类别的要求严酷得多。

例一：试选用一接触器来控制380V、15KW三相Y形接法的电阻炉。

　　解：先算出各相额定工作电流Ie。

Ith＝1.2Ie=1.2×22.7=27.2A

因而可选用约定发热电流Ith≥27.2A的任何型号接触器。如：CJ20－25、CJX2－18、CJX1－22、CJX5－22等型号。

2、控制照明设备用接触器的选用

　　照明设备的类型很多，不同类型的照明设备，起动电流和起动时间也不一样。此类负载为使用类别AC－5a或AC－5b。如起动时间很短，可选择其约定发热电流Ith等于照明设备工作电流Ie的1.1倍即可，起动时间稍长以及功率因数较低的，可选择其约定发热电流比照明设备的工作电流更大一些，参见表1。

3、控制电焊变压器用接触器的选用

电焊变压器因二次侧的电极短路而出现陡削的大电流，在一次侧出现较大的电流，所以，必需按变压器的额定功率、额定工作电流、电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选用接触器。此类负载使用类别属AC－6a类。表2为选用参考表。

  4、笼型感应电动机AC－3使用类别用接触器的选用

电动机有笼型和绕线型电动机，其使用类别分别为AC－2，AC－3和AC－4，因此，对不同型式和使用类别的电动机用选用不同结构的接触器。

　　笼型电动机的起动电流约为6倍电动机额定电流Ie，接触器分断电流为电动机额定电流Ie。其使用类别分别为AC－3，如：水泵、风机、拉丝机、镗床、印刷机以及钢厂中的热剪机等，这里可选用直动式交流接触器。

　　选用的方法有查表法和查选用曲线法，在产品样本中直接列出在不同额定工作电压下的额定工作电流和可控制电动机的功率，以免除用户的换算，这时可以按电动机功率或额定工作电流，用查表法选用接触器

5、绕线式感应电动机AC－2使用类别用接触器的选用

此类负载下接触器的接通电流与分断电流均为2.5倍电动机的额定电流Ie。即AC－2使用类别，一般选用转动式交流接触器较合适。因为其电寿命比直动式的高，而且便于维修。选用时可按电动机额定电流查表即可。（注意：每小时操作循环次数较高的场合，不宜选用CJ12B）。也可选用直动式交流接触器，但其电寿命不如转动式。AC－3电寿命为120万的直动式接触器，在AC－2使用，其电寿命约为十万次左右。

 6、笼型感应电动机AC－4使用类别用接触器的选用　          当电动机处于点动或需反向运转、反接制动时，负载与AC－3不同，其接通电流为6Ie。为AC－4使用类别。

给出了额定电压380V、AC－4条件下接触器的额定工作电流值，据此，可计算出AC－4使用类别下可控电动机功率Pe。例如，CJX1－9型交流接触器在380V、AC－4条件下其额定工作电流为3.3A。我们知道电动机的额定输出功率=3UeIeCOSΦη

将上述接触器AC－4条件下的额定电流值3.3A代入上式，假定电机的COS＝0.85，η＝0.9，则＝3×380×3.3×0.85×0.9=1.66KW

　　即CJX1－9交流接触器在380V、AC－4使用类别下可控制的三相笼型电动机约在1.66KW以下。

　　如果触头寿命允许适当缩短，则AC－4的额定工作电流可适当增大在很低的通断频率时，AC－4使用类别的接触器可按照AC－3使用类别选择。

7、混合负荷电动机负载用接触器的选用

　　在许多情况下，接触器是在AC－3和AC－4或AC－2和AC－4条件下混合使用，即在正常通断与点动操作方式下混合使用。混合使用的触头寿命X可用下述公式计算：

X=A/［1+0.01*C*(A/B-1)］

　　式中：A－正常负荷下的触头寿命；B－点动操作下的触头寿命；

C－点动操作占通断次数的百分比。

　　例如：一台37KW的三相鼠笼电动机，COSΦ＝0.85，380V，Ie＝72A，使用3TB48型接触器在混合工作方式下进行切换操作，其点动（AC－4）占开关操作总次数的30％，试求接触器触头寿命X。

　　查3TB48型接触器的寿命曲线，得到：

AC－3时的电寿命　　A＝1.2×106次

AC－4时的电寿命　　B＝5×104次

C＝30％，则混合工作方式中接触器的寿命为：　X=15.2*104

        8、电容器用接触器的选用

前已述及因接触器接通电容器组时会出现很大的合闸涌流，触头闭合过程中烧损严重，因此一般都要求接触器降容使用。

TIK1系列切换电容器接触器专为切换电容器而设计，并采用了串联电阻抑制涌流的措施。

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