摘 要：文章從交流接觸器的結(jié)構(gòu)入手，運(yùn)用相關(guān)理論分析導(dǎo)致交流接觸器出現(xiàn)故障的原因，并提出相應(yīng)維護(hù)方案。希望通過文章的論述，可以為相關(guān)行業(yè)的工作人員提供一定的幫助，僅供參考。

關(guān)鍵詞：交流接觸器；故障分析；維護(hù)

1 概述

接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通和分?jǐn)嘟恢绷髦麟娐芳按笕萘靠刂齐娐返目刂齐娖鳎谖覀兯S護(hù)的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中交流電較直流電較容易獲得，在發(fā)射機(jī)中應(yīng)用最多的就是中小功率的交流接觸器。由于交流接觸器在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛，所以經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)出現(xiàn)狀態(tài)不穩(wěn)甚至出現(xiàn)停播事故。對于交流接觸器工作原理的認(rèn)識可以讓我們對處理發(fā)射機(jī)的故障有很大幫助。

2 交流接觸器結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 交流接觸器的結(jié)構(gòu)

接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其它部分組成。

（1）電磁系統(tǒng)：電磁系統(tǒng)包括電磁線圈、鐵心，是接觸器的重要組成部分，依靠電磁系統(tǒng)帶動(dòng)觸點(diǎn)的閉合與斷開。

（2）觸點(diǎn)系統(tǒng)：觸點(diǎn)是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈?，控制較大的電流，而輔助觸點(diǎn)是在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求。

（3）滅弧系統(tǒng)：滅弧裝置用來保證觸點(diǎn)斷開電路時(shí)，產(chǎn)生的電弧可靠的熄滅，減少電弧對觸點(diǎn)的損傷。為了迅速熄滅斷開時(shí)的電弧，通常接觸器都裝有滅弧裝置，一般采用半封式縱縫滅弧罩。

（4）其它部分：有絕緣外殼、彈簧、短路環(huán)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。

2.2 工作原理

交流接觸器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)原理進(jìn)行工作的，當(dāng)接觸器電磁線圈不通電時(shí)，彈簧的反作用力和動(dòng)鐵芯的自重使主觸點(diǎn)保持?jǐn)嚅_位置。當(dāng)接觸器的電磁線圈通過控制回路接通控制電源時(shí)，電磁力克服彈簧的反作用力將動(dòng)鐵芯吸向靜鐵心，帶動(dòng)主觸點(diǎn)閉合，接通電路，輔助接點(diǎn)隨之參與動(dòng)作。

3 接觸器工作時(shí)出現(xiàn)的問題

在多年的發(fā)射機(jī)維護(hù)當(dāng)中遇到過的各種各樣的發(fā)射機(jī)事故，其中大部分是由于交流接觸器的問題而引起的，從而給安全播音工作帶來了較大隱患，其中比較常見的有以下幾種情況：

接觸器觸點(diǎn)多次吸合：在發(fā)射機(jī)開機(jī)過程中接觸器的觸點(diǎn)會出現(xiàn)多次的重復(fù)吸合與斷開現(xiàn)象，致使發(fā)射機(jī)不能穩(wěn)定工作，甚至導(dǎo)致停播事故的發(fā)生。

接觸器線包多次吸合：在發(fā)射機(jī)開機(jī)或者播音過程中接觸器的線包會出現(xiàn)多次的重復(fù)吸合與斷開現(xiàn)象，致使發(fā)射機(jī)不能穩(wěn)定工作。

接觸器線包燒毀：發(fā)射機(jī)在長時(shí)間工作時(shí)，由于接觸器線包有電流流過，從而引起線包過熱，導(dǎo)致線包線圈燒毀。

接觸器噪音：接觸器在加電工作過程中曾出現(xiàn)時(shí)大時(shí)小

的雜音。

接觸器主觸點(diǎn)的熔焊：由于接觸器的主觸點(diǎn)帶動(dòng)負(fù)載，通過主觸點(diǎn)的電流較大。在實(shí)際工作中接觸器主觸點(diǎn)熔焊也是較為常見的故障。

4 問題解決方法

現(xiàn)就接觸器經(jīng)常出現(xiàn)的以上問題進(jìn)行逐一分析。

4.1 接觸器的動(dòng)、靜觸點(diǎn)多次吸合

由于接觸器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，當(dāng)電流在動(dòng)、靜觸頭間流過時(shí)，由于觸頭接點(diǎn)附近出現(xiàn)電流線的收縮，從而在動(dòng)、靜觸頭間產(chǎn)生電動(dòng)斥力的作。如圖1所示。

動(dòng)、靜觸點(diǎn)受到的電動(dòng)斥力為：

在上式中，F(xiàn)-為動(dòng)、靜觸頭間受到的電動(dòng)斥力；I-為流過動(dòng)靜觸點(diǎn)間的電流；R-動(dòng)、靜觸頭的半徑；r-為動(dòng)靜觸點(diǎn)的半徑。

由上式可以看出，當(dāng)出現(xiàn)動(dòng)、靜觸點(diǎn)出現(xiàn)多次斷合時(shí)，這說明他們之間的電動(dòng)斥力變大了且大于了動(dòng)、靜觸點(diǎn)彈簧的彈力，根據(jù)上面的公式可以看出，影響動(dòng)、靜觸點(diǎn)間電動(dòng)斥力的大小不僅與流過的電流大小I有關(guān)系，還與觸頭半徑R和觸點(diǎn)半徑有關(guān)系。負(fù)載在接觸器額定電流的條件下，動(dòng)、靜觸點(diǎn)之間所受的電動(dòng)斥力遠(yuǎn)小于動(dòng)、靜觸點(diǎn)的彈簧的彈力，此時(shí)接觸器的動(dòng)、靜觸點(diǎn)在加電時(shí)不會出現(xiàn)多次斷、合現(xiàn)象。此時(shí)電動(dòng)斥力F的大小只與觸點(diǎn)半徑r或觸頭半徑R有關(guān)系。另外，在負(fù)載啟動(dòng)瞬間，當(dāng)出現(xiàn)意外大電流時(shí)也可能會引起動(dòng)、靜觸頭的多次吸合。

4.2 接觸器動(dòng)靜鐵芯多次斷合

我們所用到的接觸器，其線包電壓通常都是交流220V，其磁場與動(dòng)、靜鐵芯受到的力都隨工頻線包電壓頻率的變化而變化。為了防止在工頻條件下出現(xiàn)的兩倍工頻的動(dòng)鐵芯震動(dòng)現(xiàn)象通常在靜鐵芯上加裝一銅或者鋁的短路環(huán)，使其感應(yīng)磁場與交流工頻電源產(chǎn)生的磁場有一定的相位差從而可以解決接觸器出現(xiàn)的多次斷合現(xiàn)象。當(dāng)短路環(huán)出現(xiàn)斷開或者出現(xiàn)脫落時(shí)就會出現(xiàn)上述故障。另外，當(dāng)接觸器的線包電壓出現(xiàn)波動(dòng)或者不穩(wěn)定時(shí)也會引起接觸器的動(dòng)、靜鐵芯多次斷合。

4.3 接觸器線包燒毀

在多年的發(fā)射機(jī)維護(hù)中，也曾出現(xiàn)過線包燒壞現(xiàn)象。在發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中線包上所加的電源一般是較為穩(wěn)定的，當(dāng)線包阻抗出現(xiàn)變小時(shí)，其通過線包的電流有效值就會變大，其上面損耗的功率也會增加，從而導(dǎo)致線包過熱進(jìn)而引起線包燒毀。

在電與磁的相互作用下，勵(lì)磁線圈的總的阻抗為：Z=R+j？棕L，其中R為勵(lì)磁線圈的內(nèi)阻，在通常情況下其阻值是恒定值。L為線圈的勵(lì)磁電感，其定義為：

在上式中，i-為通過勵(lì)磁線圈的電流；N-為勵(lì)磁線圈的匝數(shù)；Λ-為磁路的總等效磁導(dǎo)。

在我們實(shí)際應(yīng)用中，由于使用的接觸器的動(dòng)、靜鐵芯之間的磁極可以近似看成是相互平行的平面，其磁路的總的等效磁導(dǎo)Λ可近似認(rèn)為與氣隙之間的距離d成反比。也就是說，當(dāng)接觸器動(dòng)、靜鐵芯在吸合時(shí)隨著氣隙間距離的增大等效磁導(dǎo)Λ會減小，進(jìn)而引起勵(lì)磁線圈電感量的減小。通常導(dǎo)致動(dòng)靜鐵芯間距離增大的因素主要有：接觸器動(dòng)、靜鐵芯的接觸面上出現(xiàn)積聚的灰塵、雜質(zhì)較多引起的氣隙間距d的增大；另一個(gè)原因是接觸器動(dòng)、靜鐵芯在吸合階段，動(dòng)鐵芯被卡住，從而導(dǎo)致動(dòng)、靜鐵芯之間的氣隙d變大，進(jìn)而引勵(lì)磁電感減小，從而導(dǎo)致流過接觸器線包的電流增大，進(jìn)而導(dǎo)致接觸器線包燒毀。當(dāng)交流接觸器的線包電壓長時(shí)間處于低電壓狀態(tài)時(shí)，其產(chǎn)生的磁場力也較小，當(dāng)與反力彈簧的作用力共同作用時(shí)，會使動(dòng)、靜鐵芯的接觸不夠緊密，從而導(dǎo)致動(dòng)、靜鐵芯之間接觸面間的距離會增大，進(jìn)而導(dǎo)致線圈的勵(lì)磁電感減小，從而會在線圈中產(chǎn)生較大的線包電流，從而導(dǎo)致線包燒毀。另外，引起線包燒毀的原因是線包過電壓或長時(shí)間過電壓導(dǎo)致的線包燒毀。

4.4 主觸頭的熔焊

在長期的發(fā)射機(jī)維護(hù)中，主觸頭出現(xiàn)熔焊現(xiàn)象也是比較常見的故障。交流接觸器在斷開大電流或高電壓電路時(shí)，在動(dòng)、靜觸頭間會產(chǎn)生很強(qiáng)的電弧。電弧是觸頭間氣體在強(qiáng)電場的作用下產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，電弧的產(chǎn)生通常會灼傷觸頭，如果電弧較為強(qiáng)烈也會導(dǎo)致出現(xiàn)熔焊。導(dǎo)致主觸頭熔焊的原因有接觸器頻繁的開、合動(dòng)作，動(dòng)、靜觸頭間的距離很小，進(jìn)而引起電弧的產(chǎn)生，電弧產(chǎn)生的熱量足以將觸頭材料加熱引起部分熔焊或完全熔焊；在負(fù)載啟動(dòng)過程中出現(xiàn)的意外大電流，超過了接觸器能夠承受的最大電流值，動(dòng)觸頭在電動(dòng)斥力的作用下輕微托起，致使動(dòng)、靜觸頭接觸不牢引起的熔焊；另外還有一個(gè)原因是當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)短路時(shí)，通過熔斷器或者空氣開關(guān)的能量足夠高以打開觸頭，造成在短路保護(hù)作用前將觸頭熔焊。

4.5 接觸器噪音

接觸器在長期的工作過程中會出現(xiàn)噪音，交流接觸器合閘保持是靠線圈通電使動(dòng)、靜鐵芯產(chǎn)生電磁力吸合而工作的，當(dāng)電網(wǎng)電壓不足或動(dòng)、靜鐵芯表面不平整或有灰塵、異物等時(shí)，就會有噪音產(chǎn)生。當(dāng)出現(xiàn)接觸器噪音大的情況時(shí)，應(yīng)拆開接觸器進(jìn)行處理，或者更換接觸器。

5 接觸器的管理與維護(hù)

在接觸器的維護(hù)方面應(yīng)從接觸器備件的管理與接觸器的運(yùn)行維護(hù)兩個(gè)方面分析。

5.1 接觸器備件管理

要想知道每一個(gè)接觸器在工作過程中是否正常，先決條件就是要給備用接觸器統(tǒng)一編號，建立各個(gè)接觸器的驗(yàn)收測試檔案。在建立各個(gè)接觸器的檔案過程中，要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

（1）檢查接觸器的外觀看接觸器是否完好，沒有損壞痕跡；（2）通過萬用表測量接觸器的線包電阻，并做記錄；（3）用萬用表測量各相間的絕緣電阻，并做好記錄；（4）用調(diào)壓器給線包加電檢查線包的吸合情況，并聽接觸器工作時(shí)噪音情況，且做記錄；（5）測量接觸器在吸合狀態(tài)下，動(dòng)靜觸點(diǎn)間的吸合電阻并作記錄；（6）接觸器在額定線包電壓下，調(diào)整線包的線包電壓，當(dāng)接觸器剛斷開時(shí)，測量此時(shí)的線包斷開電壓并做記錄。

5.2 接觸器的維護(hù)

5.2.1 發(fā)射機(jī)在工作狀態(tài)時(shí)接觸器吸合，此時(shí)應(yīng)對接觸器進(jìn)行下面幾個(gè)項(xiàng)目的檢查

（1）通過接觸器的負(fù)載電流是否在接觸器額定值之內(nèi)；（2）接觸器的分合信號指示是否與電路狀態(tài)相符；（3）接觸器在工作中聲音是否正常，有無因接觸不良而發(fā)出打火放電聲；（4）接觸器的接線端子溫度是否正常；（5）滅弧罩是否有松動(dòng)和損傷情況。

5.2.2 接觸器在工作一定時(shí)間后，應(yīng)斷開接觸器對其進(jìn)行斷電全面檢查

（1）外部維護(hù)

a.清潔接觸器外面的灰塵；b.檢查各緊固件是否松動(dòng)，特別是導(dǎo)體連接部分，防止接觸松動(dòng)而發(fā)熱。

（2）觸點(diǎn)系統(tǒng)維護(hù)

a.檢查動(dòng)、靜觸點(diǎn)位置是否接觸良好，接觸面積是否正常，接觸器各相能否同時(shí)吸合；b.接觸器觸點(diǎn)表面是否清潔，當(dāng)觸點(diǎn)表面有因電弧作用而凸凹不平時(shí)，應(yīng)使用整形銼處理，并用細(xì)砂紙打磨。如果只是表面氧化變色，不必進(jìn)行處理，否則會縮短觸頭的使用壽命；c.測量相間絕緣電阻，阻值不低于10MΩ；d.檢查輔助觸點(diǎn)動(dòng)作是否靈活，觸點(diǎn)有無松動(dòng)脫落，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)修理或更換。

（3）鐵芯部分維護(hù)

a.清潔灰塵，特別是運(yùn)動(dòng)部件及鐵芯吸合接觸面；b.檢查鐵芯的緊固情況，鐵芯松散會引起運(yùn)行噪音加大。

（4）接觸器線包維護(hù)

a.用萬用表測量接觸器線包的電阻值，檢查線包阻值是否發(fā)生變化，如果變化較大及時(shí)更換接觸器；b.檢查線包絕緣物有無變色、老化現(xiàn)象；c.檢查線包引線連接處，如有開焊、虛焊、燒壞應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

（5）滅弧裝置部分維護(hù)

a.檢查滅弧裝置是否破損；b.滅弧裝置位置有無松脫和位置變化；c.清潔滅弧裝置縫隙內(nèi)的灰塵，保持滅弧裝置清潔干凈。

6 結(jié)束語

文章通過運(yùn)用理論分析了導(dǎo)致中小功率接觸器出現(xiàn)故障的各種因素，并提出了合理的維護(hù)方法。我機(jī)房在發(fā)射機(jī)維護(hù)方面，特別是在中小功率接觸器的維護(hù)方面，已經(jīng)形成了完整的體系，根據(jù)中小功率接觸器的不同使用場合采取了不同的檢修方法和檢修周期。有了高質(zhì)量的維護(hù)方法，才能有效保障安全播音工作的順利進(jìn)行。

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