13.2 接触器

13.2.1接触器的结构

接触器是用来远距离频繁地接通或分断交、直流电路的控制电器，它在控制系统中 主要作控制电动机的起动、停止、反转、制动等之用，也适用于电焊机、电容器组等其他负 载的控制。接触器不仅能控制电路的通断，而且还具有零电压和欠电压保护，以及丁作 可靠、使用维护方便等优点，因而它是控制系统中应用较普遍的低压控制电器。接触器 分为交流和直流两种接触器。

1.交流接触器

交流接触器的类型很多，目前在丁厂企业中常用的交流接触器有CJO、CJ10、CJ12 和CJ020系列，图13-5所示为CJ0—20系列交流接触器的外形、结构及文字符号。主要 用于远距离频繁接通和分断电路，以及控制交流电动机，保护电路避免过载及断相。选 用交流接触器时，首先是其线圈电压、触头数量应满足电路要求，其次还应考虑交流接触 器主触头的额定电流应适当大于或等于电动机的额定电流。如属频繁操作的负载，则应 将交流接触器的额定电流降低一级使用，以确保交流接触器的可靠运行和延长其使用寿 命。表13-8所示为CJO、CJ10系列交流接触器的技术数据。

2.立流接触器

直流接触器主要用于频繁操作和控制直流电动机的起动、停止和反向制动等，或 远距离接通和分断直流电路，它的结构及丁作原理与交流接触器基本相同。由于线圈 是经立流电控制，铁心就不会因产生涡流和磁滞损耗而发热。因此，立流接触器的铁 心及衔铁可以采用整块铸钢或软铁制成。图13-6所示为CZ0 — 250A直流接触器的 结构原理图。它主要由铁心、衔铁、电磁线圈、动静触头及灭弧装置等组成，表13-9 所示为CZ0系列直流接触器的技术数据。

表13-9 CZ0系列直流接触器技术数据表

13.2.2接触器的常见故障及处理方法

接触器主要用于控制电动机，也可用于控制其他电力负载，如电焊机、电容器组等 接触器的常见故障及处理方法见表13-10。

表13-10接触器常见故障及处理方法

1. 接触器的维护

接触器的维护通常有如下几个方面：

(丄）定期以干燥的压缩空气（压力约为两个大气压）吹净接触器上堆积的灰尘，并用 刷子蘸汽油刷净铁心极面的污垢。但不能刷洗线圈。

(2) 定期检查铁心的工作是否正常，转轴（如果有）的转动是否灵活，并定期在轴承 中注人润滑油。

(3) 定期检查线圈是否牢固地装在铁心上，温升是否超过规定（一般规定，Λ级绝缘 的线圈用温度计测量其表面温升时不得超过65°C，环境温度为35°C)。此外，还应用摇 表检查线圈绝缘是否良好。

(2) 定期检查触头的温升是否过高（主触头温升为75°C)。当触头表面有灼伤时可 用细锉轻轻锉平。但不能用砂纸或砂布擦。对丁具有铜触头的转动或接触器，当其连续 工作达8h后，应关合与分断丄〜2次，以消除触头表面的氧化膜。

1. 更换接触器的注意事项

(1) 当接触器是安装在容积一定的封闭外壳中时，则更换后的新接触器，在其控制 电路额定电压下，磁系统的损耗及在主电路工作电流下导电部分的损耗，不能比原接触 器大很多，以避免温升超过规定。

(2) 更换后的新接触器与周围金属体间沿喷弧方向的距离，不得小于该接触器说明 书中所规定的喷弧距离。

(3) 当接触器用于自动可逆转换电路时，更换后的新接触器进行可逆转换时的动作 时间，应大于接触器断开时的电弧燃烧时间，以避免可逆转换电路时发生短路。

(4) 更换后的新接触器，其额定电流及关合与分断能力均不能低于原接触器„注意 检查新接触器线圈电压是否与原控制线路电压符合。

13. 3 继电器

13.3.1继电器的结构

继电器是一种根据主电路中的电压、电流、时间、转速及温度等参数变化而动作，从 而实现电力拖动装置的Θ动控制及保护的控制电器。继电器一般不直接控制大电流的 主电路，而是串接在控制线路中，经它去控制接触器执行对主电路的接通与分断。

继电器的类型很多，但多数继电器的结构与交流接触器大致相似，也由铁心、电磁 线圈、动静触头等部分组成。在控制线路中它具有反应灵敏、切换迅速、动作准确、工 作可靠、体积小、重量轻等一系列优点，因而广泛应用在电力拖动控制系统中。常用的 继电器主要有：电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器、速度继电器、热继 电器等。

1. 电压继电器

电压继电器是根据电路电压的高低而动作的，它的电磁线圈并联在被检测的电路 中，这时继电器依据电路中电压的变化来作出反应去控制主电路。电压继电器的电磁机 构及丁作原理与接触器基本相同，根据实际应用的要求，电压继电器分为过电压、欠电 压、零电压继电器几种类型，以适应在不同电压条件下对电路的丁作与保护。

2. 时间继电器

时间继电器是按时间原则确定并对生产丁1艺过程进行控制的自动控制电器，它用来 将输人信号进行延迟后去控制线路的接通与分断。时间继电器根据其Τι作方式的不同， 大致可以分为两类，即其电磁线圈通电后开始延时和电磁线圈断电后开始延时。现实中 时间继电器的类型比较多，目前工矿企业中常用的时间继电器有空气阻尼式、电动式、电 磁式和晶体管式等几种。

表13-11所示为JS7—A系列时间继电器技术数据。

3. 中间继电器

中间继电器在控制电路中主要作用是用来传递信号、扩大信号功率，以及将一个输 人信号变换成多个信号输出等。中间继电器的基木结构及工作原理与接触器完全相同， 常用的中间继电器有JZ7、JZ8两个系列，图13-7所示为JZ7系列中间继电器的外形结 构图及其文字符号，表13-12为常用中间继电器的主要技术数据。

4 . 电磁式时间继电器

这是一种利用电磁惯性原理制成的时间继电器 ， 如图 13 - 8 所示 ， 它只适用于直流电

路屮 。 该种时间继电器结构简单 、 价格便宜 、 能频繁操作 ， 其缺点是延时时间较短 。

( 1 ) 电磁继电器的安装 。

① 在安装前 ， 应检查其在运输贮存过程中有无损坏 ， 如有缺陷 ， 应予以消除 。 并清

除其灰尘污垢等 。

② 安装时应按说明书规定的方向安装 . 倾斜度误差一般不得超过 5 ° 。

表13-12常用中间继电器主要技术数据表

③投人运行前，应通电试验两=次，观察其动作是否正确。

(1) 电磁继电器的调整。新安装的继电器一般不必调整。如使用时发现动作不准 确，或需要改变参数，则需调整。调整时，若要增大继电器的动作电流或电压值，对于螺 管式电磁铁，应将动铁心的位置调整远离螺管；如有弹簧力作用在动铁心上，则可增大弹 簧对动铁心的拉力。对于转动式电磁铁，可以增加衔铁与静铁心间的分开距离，或增大 加在衔铁上的弹簧力，或同时使用以上两种办法。若要减小继电器的动作值，则采用与 上述相反的方法。

对于时间继电器（不包括带气囊和带钟表机构的），若要减小延时，可以增加衔铁与 铁心间非磁性垫片的厚度或数Μ。通常，时间继电器出厂时都带有几片非磁性垫片备 件。若要增大延时，则应减小衔铁与铁心间的间隙。有些时间继电器可用更换阻尼环的 方法来改变延时。

(2) 电磁继电器的维修。

① 经常保持继电器的清洁。接线螺钉应拧紧，接触应良好。

② 继电器触头的参数，如压力、超额行程和分开距离等均符合使用说明书的规定。 触头上不得涂抹润滑油。

③ 检查衔铁与铁心接触是否紧密。接触处是否将尘埃和污垢清除干净，这一点对 于时间继电器尤为重要。

④ 检查时间继电器的非磁性垫片是否磨损，如有磨损应更换新件。如果没有备件， 可以用黄铜片、磷铜片或其他非磁性材料的薄片按原来规格自制。但要注意，垫片要平 直，材料不宜太软，否则将会影响使用过程中动作时间的不准确。

⑤ 继电器的其他各种故障及维修办法可以参考表13-16进行。

5.热继电器

热继电器在电气控制线路中是用来对电动机进行过载保护的，它有两相结构和=相 结构两种型式，常用的热继电器有JR0和JR16系列。表13-13所不为JR0—40型热继 电器的热元件技术数据。

表13-13 JR(J_4U型热继电器热元件技术数据

13.3.2 热继电器的常见故障与检修

(一）热继电器的一般故障及其检修方法 热继电器的一般故障及其检修方法见表13-14

(二） 热元件的更换

更换热元件时必须注意到产品型号、热元件编号、热元件的额定电流及制造厂等。

目前生产的热继电器有JR20、JR16、JR15、JR14、JR10、JR9、JR5及JR0等系列。 更换热元件时必须注意产品型号是否相同。同时，必须保证热元件的编号及其电流值与 原规格相同，否则将导致热继电器的失灵。

还须注意，不同丁厂制造的热元件，即使编号和电流值都相同，但有时因使用的双金 属片材料和尺寸不同，以及热继电器的脱扣力量不同等原因，也不能互换使用。因此最 好配用原制造厂的热元件。Y系列（TP44)电动机与JR0热继电器匹配表见表13-15。

(三） 热元件的修配方法

(1) 所用材料主要有镍铬合金和康铜等。也有用黄铜、纯铜或其他合金制成的。配 制时应选用与原来热元件相同的材料和尺寸。

(2) 在成型时，片状热元件可用钳加工或冲压模制造。有骨架的热元件可将电阻线直 接绕在骨架上。无骨架的螺旋状热元件，可先车制一根心轴，使心轴直径略小于或等于热 元件圏的内径。将合金丝密绕成一长条，然后按需要的圈数再增加两=圈。并逐个切下 来，把两端弯平使它与需要的形状相同，再将密绕的圈拉开经过整形而达到规定的尺寸。

(3) 在去除内应力时，螺旋状热元件成型后放在炉中以350K温度加热lh，以去除内 应力，防止使用时变形。按此温度处理后，镍铬合金的电阻约增加3 %〜5%，康铜的电阻 值约减小3 %〜5%，制造时应予以考虑。

(4 )在减小两端的接触电阻时，大电阻的热元件，例如线径较小（0. 5 mm以下）的热元 件，只要用砂布擦亮两端接触处，除去绝缘性能较高的氧化膜就可以了。较小电阻的热元 件两端需镀银5〜!厚。电镀后的电阻值会减小1%〜3%，制造时也应予以考虑。

(5)在测量电阻值时，电阻大的热元件用惠斯登电桥测量，电阻小的可用卡文电桥测M。

(四） 双金属片的修配方法

双金属片是将两层热膨胀系数不同的金属结合在一起制成的。热膨胀系数小的一 层叫被

动层，通常用不变钢（或称W瓦钢）制成，其成分为镍质量分数36%，铁质量分数 64%。热膨胀系数大的一层叫主动层，用镍铬钢制成，也有用黄铜或其他材料制成的。 把两种不同的金属铆合或焊接在一起，或在高温时将它们结合在一起，辗成薄片，即成双 金属片。这两层的膨胀系数相差越大，其受热弯曲亦越大。

配制的双金属片的材料型号、规格和尺寸应和原来的相同，并要注意双金属片的方 向。制造和装配过程中，应尽量避免受到猛烈打击。

双金属片制造好后要经过热处理，以去掉内应力。处理温度要比热继电器工作温度 高30K左右，处理的时间为1〜3h。处理时要避免表面产生氧化和黑皮。从炉中取出后 在空气中冷却。一般热继电器的双金属片可用240〜300K温度下处理。有时双金属片 还要在低温中进行处理，甚至在高温和低温中交替进行处理，以使其性能更趋稳定。

(五） 热继电器的安装与维护

(1) 热继电器安装的方向须和产品说明书中规定的方向相同，一般误差不得超过 5°。连接线的材料和截面积也须符合规定。热继电器与其他电器装在一起使用时，应尽 可能将它装在其他电器的下面，以免受其他电器发热的影响。热继电器的盖要盖好。开 关箱的壳盖也要按正常的情况盖好。

(2) 检视热继电器热元件的额定电流值或调整旋钮的刻度值，是否与电动机的额定 电流值相当。如果不相当，则要更换热元件重新进行调整试验，或转动调整旋钮的刻度 使之符合要求。通常，热继电器与电动机分别安装在两处，而两处的环境温度差异较大 时，两者的电流值可以略有不同。例如JRi与了艮系列热继电器是没有温度补偿的。当 电动机的环境温度比热继电器的环境温度高15〜2 5 K时，热元件的额定电流值应比电动 机值小10%,即选用小一号的热元件。反之，当电动机的环境温度比热继电器低15〜 2 5 K时，热元件的额定电流值应比电动机大10 %，即选大一号的热元件。

(3) 热继电器在使用中需定期用布擦净尘埃和污垢，双金属片要保持原有金属光 泽，如果上面有锈迹，可用布蘸汽油轻轻擦除，但不得用砂纸磨光。

(4) 动作机构应正常可靠，可用手拨动四、五次观察，再扣按钮时应灵活。调整部件 不得松动，如已松动，则应加以紧固并重新进行调整试验。检查调整部件时只能用手或 螺钉旋具轻轻触动，不得用力拧或推拉。对于可调整的继电器，应检视其刻度是否对准 需要的刻度值。

(5) 热继电器的接线螺钉应拧紧，触头必须接触良好，盖子应盖好^

(6) 在检视热元件是否良好时，只可打开盖子从旁察看，不得将热元件卸下。若必 须卸下，则装好后仍需重新通电试验。

(7) 在使用过程中，每年应进行一次通电校验。此外，在设备发生事故而引起的巨大短路电流后，应检视热元件和双金属片有无显著的变形。若已产生显著的永久变形， 或怀疑可能已变形而又不能准确判断时，都需要进行通电试验。而因双金属片变形或其 他原因致使动作不准确时，只能调整其调整部件，而绝对不能弯折双金属片。