電動機控制電路主迴路中的三個元件,接觸器與斷路器有何關係?

2022-07-01     小小師傅維修

原標題:電動機控制電路主迴路中的三個元件,接觸器與斷路器有何關係?

繼電器和接觸器,同屬低壓電器,但繼電器屬於輔助迴路電器,或叫做控制電器、二次迴路電器,接觸器則屬於主迴路電器,或叫做一次迴路電器。

所謂主迴路,指的是能量傳遞的迴路。主迴路的特點是電壓高、電流大、電弧強烈。

所謂輔助迴路,指的是執行控制、信號放大和傳遞、電參量採集和調節的迴路。輔助迴路的電流一般不超過5A。

注意1:主迴路的中的電接觸叫做觸頭,輔助迴路的電接觸叫做觸點。

區別於繼電器,接觸器配備了滅弧裝置,其目的就是消除觸頭上的開斷電弧。我們看下圖:

圖1:接觸器的結構模式圖

我們從圖1中看到了接觸器的觸頭,以及滅弧罩。

我們再看下圖:

圖2:普通的中間繼電器

我們從圖2中很清晰地看到,中間繼電器的觸點並未配滅弧罩。

我們看下圖:

圖3:電動機控制電路主迴路中的三個元件,接觸器與斷路器之間有何關係?

我們知道,電動機控制主迴路三元件之一的斷路器執行短路保護,接觸器執行合分操作,熱繼電器執行過載保護。當發生短路時(見圖3),斷路器開斷需要一定的時間,此時不管是接觸器還是熱繼電器,它們都必須在一定的時間內承受短路電流的衝擊。在國家標準GB14048.4-2010《低壓開關設備和控制設備 第4-1部分:接觸器和電動機起動器、機電式接觸器和電動機起動器(含電動機保護器)》中,把接觸器與斷路器之間的配合關係叫做SCPD:

圖4:接觸器與斷路器之間的SCPD配合關係

圖4中類型1的接觸器可以承受8倍額定電流的過流能力,而類型2的接觸器則具有10倍額定電流的過流能力。我們選用接觸器時優選SCPD類型2的配合關係。

SCPD關係對於繼電器來說,完全不具備。也就是說,繼電器與執行短路保護的元器件(一般是熔斷器)之間不存在配合關係。

我猜想,題主所謂的接觸器式繼電器指的是開斷電流較大的繼電器。

我們看下圖:

圖5:ABB的Emax斷路器操控電路

圖5的最左側,其中的M是斷路器的儲能電機,它的工作電流可達10A,對它執行操控就需要題主所指的接觸器式繼電器。然而,即便是此類型繼電器,它與接觸器也不具有可比性。

知道為何接觸器觸頭必須要有配合關係?這與觸頭斥力有關。關於觸頭斥力,我寫過一個帖子,如下:

請問低壓開關櫃中,斷路器的觸頭有哪些種類?19 贊同 · 5 評論回答

繼電器的觸點斥力相對接觸器就小很多。

繼電器相對接觸器更重要的是接觸的可靠性,所以繼電器一般採取點接觸以加大觸點壓強。繼電器的觸點彈跳相對接觸器觸頭更嚴重,所以我們在PLC等開關量輸入處理程序中要配套20毫秒的延遲判誤。

接觸器觸頭承受短路電流熱衝擊的能力比繼電器觸點要強很多。我們看下圖:

圖6:我的《電器基礎理論》課件摘錄:觸頭的熔焊與熱穩定性

從圖6中我們看到1秒鐘的時刻是關鍵值,1秒之前觸頭熔化電流很大,之後由於接觸電阻的變化熔化電流基本恆定。所以不管是接觸器也好,是斷路器也好,熱穩定性電流參數Icw所對應的時間長度一般是1秒。

相對接觸器,繼電器的觸點根本就沒有這個參數,也不存在動熱穩定性。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/5972bbcdf01b938a7d217709d9155481.html