1.背景

交流接觸器是低壓控制迴路里應用非常廣泛的一次設備,選擇合適的接觸器,並進行合理的應用設計是非常重要的,本文對低壓的交流接觸器的選擇以及相關的原理進行分析,希望對應用有所幫助。

2.交流接觸器的選擇

2.1 額定工作電壓

接觸器的額定工作電壓以及額定絕緣電壓要大於等於負載的額定電壓,並且要考慮海拔降容的影響。一般接觸器的數據手冊中,會給出無降容情況下的最高工作海拔,比如施耐德的LC1D系列為3000m,3000m以上的降容係數如下所示,也就是LC1D在3000m的額定工作電壓為690V,那麼用在4500m海拔情況下,只能用在額定電壓低於690*0.7=483V的系統中。

2.2 額定工作電流

交流接觸器有個重要的概念是使用類別,這個在GB14048.4中有明確的定義(表1)。

表1 交流接觸器的使用類別

選擇時需要根據負荷的特點確定使用類別,AC-1到AC-4適應的負載要求如下:

一般交流接觸器可以適用於AC-1到AC-4的負載,只是額定電流不同,例如施耐德的LC1D09,用於AC-3負載,最大額定電流為9A,用於AC-1負載,最大額定電流為20A,這點在選擇時要特別注意。

2.3 接觸器線圈的額定工作電壓

線圈的額定工作電壓有多種,交流的有24V~400V,直流的規格有24V,48V,110V,220V等,額定電壓的選擇主要是與控制迴路的電壓一致。一般控制電壓選擇直流,線圈的啟動功耗是遠遠小於交流的,例如施耐德的LC1D09,交流控制情況下,啟動功耗為70VA,保持功耗為7VA,而直流控制情況下,啟動功耗和保持功耗都為2.4W,節能效果是比較明顯的.

查看接觸器的數據手冊時,需要注意其運行電壓和釋放電壓,較低的釋放電壓可以使接觸器有比較好的低電壓穿越能力,提高系統運行的可靠性。

2.4 輔助觸頭

輔助觸頭的選擇需要根據控制迴路的需要,確定常開和常閉觸頭的個數;需要注意輔助觸頭的額定工作電壓以及約定發熱電流,與輔助觸頭所控制負載的特性匹配。

出於安全考慮,GB14048.4提出了鏡像觸頭的概念,這個觸頭為常閉輔助觸頭,其常被用於實現電氣連鎖。普通的常閉觸頭在一相主觸頭髮生熔焊的情況下,例如A相發生熔焊而閉合,而BC相主觸頭斷開,則與其距離比較近的常閉觸頭則可能是閉合狀態,而對於鏡像觸頭,則可以確保出於打開狀態,這樣用於電氣連鎖是可靠的,否則可能會發生相間短路。例如施耐德的LC1D系列接觸器,明確說明接觸器上的N/C都為鏡像觸點。

2.5 接觸器配件

一般交流接觸器都提供線圈浪涌抑制模塊, 接觸器線圈近似為一個感性負載,當開關切斷此迴路時,電流突變為0,而電感儲能不能釋放,則根據下面公式,線圈兩端會產生高電壓,控制繼電器可能會被擊穿,並且此浪涌電壓會對整個控制造成干擾,影響其他設備的正常運行。

因此交流接觸器廠家提供了RC阻容吸收迴路,開關斷開後,可以給接觸器線圈續流,降低此電壓,根據LC1D接觸器的資料,阻容吸收配件可以將電壓限制到小於3倍的額定電壓,注意此配件會使接觸器的斷開時間變為原來的2倍。部分廠家還提供雙向峰值二極體配件,可以將電壓限制到小於2倍的額定電壓。

2.6 電容器切換接觸器

對於電容器的控制,其使用類別為AC-6b,特點是接通電容器時產生瞬態充電過程,充電電流可達很高的數值(最高可能達到200In),同時伴隨著頻率可從幾百到幾千赫的振蕩,需要限制此充電電流,而普通的接觸器無法做到,因此對於電容器的切換,要採用專用的電容器切換接觸器。

下面是電容器切換接觸器的原理圖,其有限流充電主觸點和運行主觸點組成。限流主觸點串入限流電阻,此觸點的開距小於運行主觸點,則當接觸器閉合時,限流主觸點先閉合,向電容器限流充電,接觸器主觸點閉合後,限流主觸點斷開(靠機械結構自動實現)。根據施耐德LC1D電容器切換接觸器的資料,此接觸器可以將充電電流從200In限制到60In。


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