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水阻柜里的真空接触器

发布时间:2022-06-17

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发布人:源创大白

水阻柜是目前大功率交流电机软启动的主要设备。

其结构简单,维护方便,启动电流小,启动效果好,深受用户欢迎!

真空接触器是水阻柜内的主要部件开关,用于水阻柜内的启动开关、转子短接和星点短接。谁知道水阻柜的真空接触器是如何工作的?

这篇文章让你知道一切!


低压真空接触器工作原理

触头系统采用真空灭弧室的接触器。低压真空接触器工作原理见下图。

真空接触器工作原理.jpg



真空接触器工作原理


真空灭弧室垂直安装在绝缘隔板上,室内上部为静触头、下部为动触头。上静触杆用铜排引出,下动触杆用软导线引至铜排引出端。动触头通过导电杆、触头弹簧和绝缘体与杠杆相连。

在分闸弹簧力的作用下,杠杆向反时针方向转动,它带动动触头向下运动,静、动触头被分开。合闸时,将合闸电磁铁线圈通电,衔铁向右吸合,杠杆顺时针方向转动,通过绝缘体、触头弹簧使动触头向上运动,与静触头闭合

真空灭弧室的外壳可用玻璃或陶瓷绝缘材料制成,内部的真空度通常在10帕以上。由于壳内的空气少,触头开距可以做得很小,电弧也较容易被熄灭

触头材料一般用铜、锑、铋等合金制成。灭弧室内屏蔽罩的作用是,当分断电流时,凝结触头间隙中扩散出来的金属蒸气,有助于熄弧,还可以防止金属蒸气溅落到绝缘外壳上降低其绝缘强度。动触头与外壳下端用波纹管连接,动触头可以上下运动又不会漏气。


真空接触器.jpg


真空接触器熄弧能力强、耐压性能好、操作频率较高、寿命长、无电弧外喷、体积小、重量轻、维修周期较长,适用于660伏及以上的电路中,如用于煤矿、化工、冶金、水泥等行业有防爆、防腐蚀和防火要求以及环境较恶劣的场所。

高压真空接触器也用于电弧炉、高压电动机等负载中作电源开关。

真空接触器的真空灭弧室制造时工艺要求很高,如果工艺不良,灭弧室的真空度易下降;触头材料材质不好,在分断电流时会出现“截流过电压”现象,即在分断电流时,由于真空灭弧室的熄弧能力很强,电弧电流不是自然过零时切断,而是从电流的某一值突然降到零,由此而出现高的过电压。截流过电压会危及电工设备的安全运行。



在水阻柜中所使用的的真空接触器,还需要明白以下几个要点:


1、线圈与主触点、辅助触点之间的关系

(1)线圈与主触点

在图1中线圈与主触点动作流程:

KM通电产生电磁吸力 → 衔铁动作 → 衔铁带动绝缘板、触头弹簧及接触器动触头与静触头结合;

KM断电使电磁吸力消失 → 分闸弹簧使衔铁动作 → 衔铁带动绝缘板、触头弹簧及接触器动触头与静触头分离。

(2)线圈与辅助触点

请看下图:

真空接触器辅助触点.jpg


辅助触点动作流程:

KM通电产生电磁吸力 → 衔铁动作 → 衔铁带动绝缘板动作 → 机械件使辅助触点行程开关动作 → 常闭触点断开、常开触点闭合;

KM断电使电磁吸力消失 → 分闸弹簧使衔铁动作 → 衔铁带动绝缘板向左运动 → 辅助触点行程开关在自身弹簧作用下向上运动 → 辅助触点恢复原状。


2、线圈电源须整流为直流电

因为直流电稳定,也可以减少响动与噪音。如果不整流为直流电,则线圈需加短路环,否则衔铁会一直跳动。

水阻柜真空接触器电路图.jpg

水阻柜真空接触器电路图2.jpg


直流电的实现,一般是通过桥式整流电路及电容滤波实现的,如上图所示,吸力线圈KM原理图。

说明:QI1与QI2是吸力线圈1的两部分,中间抽头接KM5与电容C;同理,QII1与QII2是吸力线圈2的两部分,中间抽头接KM5与电容C。


3、线圈电源回路加入辅助触点常闭接点,实现大电流吸合小电流维持

在通电的瞬间,电流所走的回路为:

电源(+) → QI1 → KM5 → QII1 → 电源(-)

通电吸合后,电路所走的回路为:

电源(+) → QI1 → QI2 → QII2 → QII1 → 电源(-)。

辅助触点KM5(常闭)的作用是影响两个线圈另一部分的通与断,在通电的瞬间,接入电路的线圈少、电阻小,所以通过的电流大;而吸合后,线圈多、电阻大,通过的电流就小。


那么为什么要这么设计呢?

这是因为,在吸合的瞬间,线圈KM的吸力不仅要克服弹簧分闸弹簧和辅助触点行程开关弹簧的反作用力,而且还要使衔铁移动一段距离(做功),所以需要的吸力较大。通过线圈的电流越大,产生的电磁吸力就越大。吸合以后,线圈KM的吸力只需要克服弹簧的力就行了,不需要再做功,所以增加线圈数量,减小电流,既保持一定的吸力,也不会因为电流过大而造成线圈发热受损。

这就是大电流吸合,小电流维持的道理。


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