傳統交流接觸器應該是一種很可靠的電器,但使用中也常發生線圈燒壞、觸頭粘接、鐵芯發響。本文針對國內使用已達到IEC標準的產品,出現不能可靠工作,進行了分析,并提出了用擴大線圈工作電壓范圍的方法,設計高可靠的交流接觸器,并簡介其設計要點。關鍵詞 寬電壓工作 高可靠接觸器傳統接觸器在使用中常發生線圈燒壞、觸頭粘接、鐵芯發響(三大頑癥)。產生的原因有產品本身的原因,也有使用及電網供電方面的原因。如何提高傳統接觸器的設計制造水平,滿足在電網電壓變化范圍較大時,仍能可靠工作是本文論述的目的。為了設計并制造高質量的接觸器,首先必須弄清楚傳統接觸器產生三大故障的原因及其解決的途徑。
1.鐵芯發響:
究其原因,是交流電磁鐵在電流過零時,吸力減少到小于反力時,鐵芯吸合不牢,當鐵芯極面不平時,就會產生噪聲,這就是鐵芯發響。在制造廠發響的鐵芯是不會出廠的,盡管標準規定距離1m處,噪聲不得超過40分貝,但出廠的標準往往是靠人工手感來判定,超過“微麻”就判不合格,目前用手感測鐵芯是否合格,應該說是較嚴的。當然不是一個科學的標準,但是在生產車間環境噪聲較高,使用分貝儀測試鑒別的方法也有不便。當手感出現分岐時,有事先存放的樣品作為判據。在生產廠減少噪聲的方法,將鐵芯鉚牢、磨平,達到要求即可。在使用中,出現噪聲而停止使用的情況大致有: 1)極面有污垢物(如鐵芯生銹、油污垢); 2)分磁環斷; 3)有異物落在極面上(如細小固態顆粒)它們都會使鐵芯產生較強的噪聲。
2. 線圈燒壞的原因較多:
2.1 設計裕度不夠:
2.1.1 漆包線的選用不當:為了降低成本,選用耐溫130℃以下的漆包線。甚至選用油性漆包線。
2.1.2 線圈溫升:設計一般要求60K以下,高強度聚脂漆包線的耐熱一般選用155℃,有的設計人員為了降低成本減少線圈匝數,提高線圈溫升至70K~80K有的甚至達到90K,使線圈漆包線長期處在高溫下工作,降低了線圈絕緣強度。
2.1.3 吸力、反力配合不完好:電壓低時,吸合困難,動作時間長,線圈承受起動大電流的時間增加,更加使線圈發熱電阻增大,又驅使吸力更明顯欠缺,吸合更加困難,直至不能吸合。線圈在空心電抗下工作,線圈電流大很快會燒壞。
2.1.4 產品工作電壓范圍不夠寬,電壓低于85%可能出現熱態不能吸合,電壓高于110%時,線圈過熱燒壞。
[$page] 2.2 生產過程中控制不嚴或失控:
2.2.1 進廠檢驗不嚴:漆包線漆膜不勻,局部露裸線存在針孔超標。
2.2.2 線圈繞制工藝存在缺陷,無漲力控制或控制不當;繞制線圈時,控制繞線漲力,是確保線圈不至繞制太松,更不要太緊,使漆包線拉長,造成絕緣耐壓降低。
2.3. 使用中的相關問題:
2.3.1 控制線圈的電源:由變壓器供電時,變壓器輸出的電壓,達不到額定電壓Us的要求值;電壓過高超過標準規定。
2.3.2 控制線圈電壓選用的影響:Us有380V、220V、110V直至12V可供選用,選用的一般原則: a、Us不宜太高,能用110V不應選用380V,因為高電壓匝數多,分斷時會產生很高的過電壓,損壞線圈絕緣,電壓高的線圈,用漆包線更細一些,細的漆包線繞制時漲力控制稍有偏差會使線圈產生層間、匝間絕緣強度的降低。 b 、Us也不宜太低,能用48V的不宜選12V,因為當電壓低于20V時,觸頭接通有時會出現接觸不可靠。低電壓線徑較粗,漆包線不會產生拉伸變細,但過粗的線徑不便于繞制,尤其是大容量(250A)以上的接觸器,最好不選用Us低于110V的電壓值。
3. 觸頭熔焊產生的原因:
3.1 設計選材不合理:
有的設計人員,認為純銀觸頭在25A的電路中耐磨性能不如含銀量低的AgNi10,通過實踐證明AgNi20在32A電路中,也有較好的耐電磨損性能,為了節約用銀,有的企業技術人員選用含銀量低的AgCdo15觸頭,降低了產品性能。
3.2 生產過程中控制不嚴或失控:
3.2.1 進廠檢驗不能控制觸頭質量:觸頭制造材料、工藝或成份產生偏差,致使抗熔焊性降低;
3.2.2 為確保觸頭焊接質量,對于焊接的工藝參數:電流、時間、壓力等一定要嚴加控制,否則會造成觸頭焊接不良。
3.2.3 動觸頭焊接:因有兩個觸點,先焊點的熱量,會影響后焊點的焊接質量,保證后焊點焊接強度的工藝措施尤為重要。
3.3 使用中的相關問題:
3.3.1 控制線路中的故障(如線圈電路中,常閉觸頭超程小、振動時,觸頭時通時斷)
3.3.2 正、反向控制電路設計未考慮換接時的燃弧時間(尤其是