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ZZC6系列交流接触器介绍之二
浙江兆正机电有限公司
邓时省线圈及线圈控制系统
1)线圈:
ZZC6的线圈为单绕组线圈,漆包线缠绕在线圈骨架上,线圈骨架上有两个出线端,外部电源由此导入。
线圈套在磁轭的中柱上,中柱两侧有弹簧片,端部可卡住线圈不让其向外脱落。正常操作时线圈不会损坏,特殊情况需要更换线圈时,需要松开衔铁才能取出和装入线圈。
当线圈通电时,线圈中会产生磁场,通过磁轭,吸引衔铁,使接触器动作。2)线圈选用:
ZZC6系列接触器采用通用线圈,不同规格不同电压种类和不同电压等级选用不同编号的线圈。具体选用请参阅本公司样本第80页。该表仅供参考,产品实际出厂时,编号可能有所变动,其差异不大于1号。该表列出了线圈电阻值为理论计算值,实际绕制中由于线径误差、测量温度的不同而有所变化,仅供参考。
线圈采用直流操作,控制系统采用节能电阻(以下简称电阻)的方式实现节能。线圈与电阻串联,再接到控制电源。3)线圈控制电路及其工作原理
产品出厂时,随同产品向用户提供“线圈控制回路电器接线原理图”。
接触器的控制线路是比较简单的。根据是否有中间接触器又分两种方式。a.无中间接触器方式:
如2)所述,接触器采用具有节能电阻的直流控制。
如控制电源为交流,电源还需要通过全波整流器再与控制电路相连。控制电源进入全波整流器变为直流,直流电源经过节能电阻进入接触器控制线圈,对接触器进行控制。电阻两边并联有接触器的常闭辅助触头,在接触器未动作时,辅助触头处于闭合状态,电阻被短接,因此,启动时控制线圈可以获得较大的电流,使接触器铁芯快速吸合。在吸合的过程中,在主触头闭合的同时,辅助触头也同时动作,常闭辅助触头断开。常闭辅助触头断开后,电阻串入接触器线圈的控制电路中。控制线圈的电流大幅度减小,起到节能的作用。由于此时动静铁芯距离较近,即使小电流,也会产生很大的吸力,再加上动铁芯机构的惯性力,使动静铁芯可靠闭合。
在接触器压力、超程在规定范围内时,接触器的可靠动作,除了与电阻有关外,还与电阻串入控制电路的时间有关,常闭辅助触头断开越早,动静铁芯间距越大,铁芯吸合越困难,断开越晚,间距越小,越容易吸合,但由于线圈通过大电流的时间较长,线圈温升也随之升高。
ZZC6交流接触器在产品出厂时常闭辅助触头经过调整,产品可以可靠动作。但触头参数在产品运行或搬运过程中有可能发生变化。
辅助触头的结构随出厂年代不同有所变化,早期常闭辅助触头与提供给用户的其他辅助触头组合在一起,断开时间不易调整;近期产品常闭辅助触头改为独立的专用常闭辅助触头(见7)),动作更可靠,辅助触头断开时间可通过调整螺栓的位置进行调整,调试更方便,提高了交流接触器动作的可靠性。
b.有中间接触器方式:
线路稍微复杂些。
加入中间接触器可以起到三个作用:⑴对控制电路起保护作用、⑵使接触器动作更可靠、⑶提高切换电阻辅助触头的寿命。
⑴ 当控制电压因某种原因突然降低,低于85%额定控制电压时(出厂时80%保证动作),造成接触器不能可靠动作,常闭辅助触头不能断开,使控制线圈长期通过启动电流时,线圈的温升会很快升高,线圈本体的电阻值也急剧升高,使动作更加困难,这样的恶性循环,很容易使线圈损毁。
加入中间接触器后,其线路设计成中间接触器的控制电路中串入主接触器的常闭触头,中间接触器的常开触头与主接触器的控制线圈电路中的电阻并联。
控制电源进入全波整流器变为直流,直流电源一路经过电阻(并联有中间接触器的常开触点)进入接触器控制线圈,对接触器进行控制,由于存在电阻,控制电流较小,既不能使主接触器动作,也不会使主接触器的控制线圈烧坏;直流电源另一路,经过主接触器的常闭辅助触头控制中间接触器的控制线圈,使控制线圈得电。
正常电压情况下,中间接触器控制线圈得电后,开始动作,中间接触器动作后,中间接触器触头闭合,使电阻两端短路,主接触器的控制线圈通以大电流,使主接触器动作,再使串联在中间接触器控制线圈电路中的常闭触点断开,使中间接触器释放,再使电阻两端开路(并联的中间接触器触头断开),主接触器的控制线圈通以小电流,使主接触器既能保持在吸合状态,又达到节能的目的,控制线圈温升也不会过高。
在非正常的过低电压情况下,中间接触器控制线圈得电后,不能动作。由于中间接触器的特殊结构,采用直流控制线圈,它的启动电流和保持电流是完全相同,即使中间接触器不能动作,控制线圈也不会烧毁,由于中间接触器不能动作,电阻始终串接在主接触器控制线圈电路中,主接触器控制线圈也不会烧毁。从而达到了低电压下保护接触器的作用。
根据以上分析,要达到可靠保护,中间接触器的最低动作电压应该略高于主接触器的最低动作电压,这样才能确保主接触器在低电压下不被损坏。
⑵ 由于中间接触器的存在,中间接触器动作(释放)时间的延时,使电阻串入主接触器的控制线圈电路的时间较晚,确保了主接触器的可靠动作。
⑶ 在早期产品中,切换电阻的常闭辅助触头的容量较小(两个触头),而中间接触器的常开触头容量较大(四个触头),采用中间接触器可使辅助触头运行更可靠。4)防止线圈损坏:
线圈损坏的基本原因有两个,其一为电气击穿,由于漆包线质量不高,造成线圈内部匝间短路,会在短时间内烧坏线圈。其二为温度过高,使线圈漆包线逐渐老化,最终烧坏线圈,这是长时间的,但有时也是短时的,如在不串入电阻的情况下,线圈长期通电,线圈漆包线很快老化,快速烧坏线圈。
由于本公司采用的都是高质量的漆包线,因此,因漆包线质量不高造成电气击穿的情况基本绝迹。但是如果电网质量不高,如:存在瞬间过电压、电网存在高次谐波等,也是导致电气击穿的常见原因。
线圈损坏的常见原因是线圈温度过高。也就是线圈长期通以大电流。
前面已经介绍,线圈在接触器启动时通以大电流,启动过程结束,线圈改通以小电流。线圈在小电流下可以长时间运行,温升不会超过规定值。
造成线圈长期通过偏大的电流,主要有以下几种原因:
a.线圈规格错误。
如:低电压线圈施加高控制电压,在吸持状态下,线圈和电阻将通过较正常工作大的电流,使线圈和电阻发热加大;
高电压线圈施加低控制电压,在启动时,因电压过低,接触器无法动作,常闭辅助触头不能断开,线圈将长期接通大电流,线圈很容易损坏;
b.节能电阻短路损坏、由于使用维护不当电阻值低于要求值,在吸持状态下,线圈和电阻将通过较正常工作大的电流;
c.由于控制线路接线错误、局部断线或短路,节能电阻不能正常接入线圈回路;
d.接触器操作频率过高,正常操作频率为120次/小时,短时允许到600次/小时;过高的操作频率将使线圈温度升高,严重时将无法吸合;
e.由于调试不当,如触头弹簧压力过大、超程过大、反力过大、衔铁调试不当、转轴转动阻力过大等,造成铁芯不能可靠吸合,电阻不能及时接入;
f.辅助触头损坏或使辅助触头动作的机构损坏,铁芯闭合时,不能将电阻接入;
g.线圈两端电压过低,接触器不能可靠吸合。造成线圈两端电压过低的原因可能是:电网电压过低、有多台大容量电器设备同时启动、配电线路设计不合理、控制线路过长或导线过细、全波整流器损坏成半波整流、控制电源容量不够,特别是在线圈额定电压较低的电路,等等。
h.环境温度过高,使线圈温度过高。当然线圈的损坏也不能排除线圈在安装、搬运过程中的机械损坏,特别要提出的是在维护接线过程中,对线圈接线端子的不当用力,会造成接线端子的损坏。
还要预防由于使用维护不当,衔铁发生歪斜,导致衔铁与线圈发生干涉,线圈被撞击受损。5)线圈的更换
更换线圈需要先拆卸衔铁和衔铁支撑件,为了拆卸衔铁支撑件,需要先拆卸铁芯限位停挡和放松反力弹簧。
具体步骤如下:
a. 松开紧固螺母,拧进反力弹簧调节螺栓(两根),减小弹簧反力,拧进前,应该先测试反力,以便将来恢复。
b. 拆卸停挡。先取下螺母,取下螺栓,用工具撑开两支架,取出停挡,仔细观察金属停挡摆放角度(与衔铁接触面到孔中心的位置),以便将来恢复。
c. 拆下将衔铁支撑件固定在转轴上的两个螺栓。松下衔铁支撑件及衔铁。
d. 拧松线圈两接线端上的螺钉,取出连接导线。
e. 取出线圈。
f. 装入预先准备好的线圈。注意规格是否是你需要更换的。装入时,注意线圈方向,接线端在上,先将固定用弹簧片查到线圈中孔内,再将线圈向里推到位。
g. 按原方位装好停挡,螺母暂时不拧紧,有条件时,用物体撑开支架,使停挡可以自由转动。
h. 装入衔铁和衔铁支撑件,衔铁凸出部插在停挡后面,插入并预紧固定螺栓,调整好位置(详见磁系统介绍),拧紧固定螺栓。
i. 调整停挡方位。在铁芯释放时,使停挡与衔铁凸出部自然接触,拧紧停挡固定螺母。
j. 调整反力弹簧调节螺栓,使反力与更换线圈前原始相同。拧紧固定螺母。
k. 线圈接线。
l. 更换线圈后,需要对反力、最低吸合电压、最低释放电压、开距等进行重新测试,如有变化,需要进行调整。6)节能电阻
上面已经详细介绍了电阻的作用,限流、节能。
电阻安装在接触器电磁系统背面。
电阻阻值的大小主要与下述项目有关:1)产品可靠吸合;2)接触器可靠释;3)接触器线圈温升。
电阻值过高,将会提高接触器的吸合电压,使接触器在电网电压下降时不能可靠工作;
电阻值过低,将会使接触器的释放电压过低,使产品不能快速释放,接触器释放的可靠性受到影响;电阻值过低还会提升接触器在保持状态下的电流值,使接触器线圈的温升增加,影响线圈吸合的可靠性,影响线圈吸合的使用寿命,严重时会造成线圈损毁。
其电阻值,随不同的产品、不同的控制电压等级而不同。即使是相同的产品、相同的控制电压等级,由于触头压力、超程不同、接触器个体的差异,为了保证最低释放电压和最低吸合电压,也有可能有些差异,具体会在“出厂检验数据记录表”中体现出来。
由于正常使用时,电阻温度较高,电阻表面的漆膜会碳化,印刷的电阻值会消失,为了以后的维修,建议使用前给接触器建立档案,保存接触器的相关数据和维修记录。
电阻的功率以产品正常工作时电阻温升不超过允许值,并不损坏相邻部件为准。通常总功率应大于50W。电阻的形式根据产品出厂的年代,可能是三个串联、两个串联或一个。不管哪种方式,只要功率大于50w,运输安装方便、电气连接可靠均可以采用。如果采用三个电阻串联,考虑不均衡性,每个电阻应不小于20W。如果采用单个电阻,可采用50-75W电阻.。
电阻要可靠连接,要不定期的检查电阻连接是否良好,电阻是否损坏。由于意外的碰撞或扳动,可能会造成接线松脱,严重时会造成电阻磁管碎裂、电阻丝与电阻端环间断线使电阻开路。要防止电阻对地短路。
电阻开路,将使接触器不能可靠吸合,铁芯出现跳动,此时应该立即断电,否则长期通电会烧毁线圈。
工作时电阻温度较高,应防止易燃物品接触。要防止人体直接接触发热中的电阻。7)专用常闭触头
专用常闭辅助触头,专用于切换线圈节能电阻。
专用常闭辅助触头具有切换容量大、切换时间可调、通用性强、安装调试方便的优点。
常闭触头安装在安装杆上,推杆安装在转轴上。调节螺栓推杆头部与常闭触头滚轮间的距离,可以调节常闭触头切换的时间。距离越小,触点切换越早,吸合电压越高,距离越大,触点切换越晚,吸合电压越低。
调整螺栓推杆位置后,必须拧紧固紧用螺母,将螺栓固定好,避免接触器在运行过程中,因该螺栓松动造成常闭辅助触头断开时间的变化,使接触器运行不可靠。
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