在工作中,由于衔铁始终受到反力弹簧、触头弹簧等反作用力 Fr 的作用,电磁吸力平均值 Fat > Fr ;当 Fat < Fr 时衔铁开始释放,Fat > Fr 衔铁又呈吸合状态,如此周而复始,衔铁产生振动并发出噪音。后者维护方便、易于配置成单极、二级和多极结构,但体积和安装面积大。此时铁芯在交变磁化产生的磁滞损耗和涡流损耗会引起铁芯发热(叠加的硅钢片可以起到减少涡流损耗作用)。为降低工作噪音通常在小容量的电磁系统磁轭端部开一小槽嵌入相应的短路环,其作用就是把通过铁芯磁通分为两部分,即不穿过短路环的磁通Φ1和穿过短路环的磁通Φ2 ,且Φ2滞后Φ1 ,使合成吸力始终大于反作用力,从而降低了振动噪音,但也增分为:电容式、变压器式、占空比(改变)式。交流接触器与相应配套使用,使接触器在直流状态吸持运行,从而达到节能目的。因交流接触器电磁线圈电磁能以及内部器件限制,一般适用于额定电流60~600A交流接触器,低于60A的交流接触器因其电磁线圈所贮有电磁能在直流运行时不能维持其吸合;大于600A的交流接触器产生的电磁能极易使内部器件损坏。加了相应铜损。
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接触器是重要的低压电器元件,其寿命的长短是质量评价和主要指标之一,故采取一些措施提高寿命很重要。⑧选用时应考虑环境温度、湿度,使用场所的振动、尘埃、化学腐蚀等,应按相应环境选用不同类型接触器。吸力特性与反力特性的合理配合可以提高接触器的寿命。接触器的动作电压为85%~110%Un。触头闭合和铁心吸合时使触头产生的一次和二次跳动,可能导致触头熔焊及增大其电侵蚀。为了减小触头跳动时间,应适当减小触头的质量和运动速度,并适当增大触头初接触力。为了减小和防止触头的第二次弹跳(此时因起动电流大,危害性更严重),除借吸力特性与反力特性的良好配合以减小碰撞能量外,还需给电磁系统加装缓冲装置以吸收衔铁等的动能。对于转动式结构,适当地改变衔铁支臂与触头支臂间的杠杆比,可改变触头的接触压力和闭合速度,从而改善触头的弹跳情况。交流铁心的分磁环在机械上是一个薄弱环节。当衔铁与铁心碰撞时,分磁环悬伸于铁心外部分的根部及转角处应力,常易断裂。当前普遍采用的工艺是将分磁环紧嵌于静铁心磁极端部的槽内,并在其四周以胶粘剂粘牢,以增大机械强度。为了提高接触器的机械寿命,还可适当增大极面面积,以减小碰撞应力。交流铁心的极面和直流铁心的棱角部分,还可通过硬化处理以延长使用寿命。凡转动部分合理地选用运动副,如采用摩擦系数小而耐磨性强的塑料-塑料或塑料-金属构成运动副,或在热逆性塑料中添加少量的二硫化钼或者石墨等,以制造轴承或导轨,对降低摩擦系数和提高耐磨性能,都很有效。
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由于交流励磁电流每个周期有两次过零点,它产生的磁通和电磁吸力也有为零的时刻,而衔铁上所受释放弹簧的反作用力都是始终存在的。这时,可以选择某个原来作为接触器使用的电器来作为该控制电路的通断用,这个接触器在这个场合的作用就是继电器了。故在每一周期内总有一段时间电磁力将小于反作用力,致使衔铁释放,脱离铁心。然而,衔铁很快又因电磁吸力大于反力而被铁心吸过去,这样,就产生了衔铁的振动和噪声。振动会使电磁铁加速磨损和损坏,噪声会污染环境,令操作人员难以忍受。为消除衔铁振动,交流电磁铁(三相的例外)的铁心端面都嵌有一铜质分磁环(又称短路环),如图1-22所示,分磁环的作用在于使环内和环外磁通产生一个相位差,从而两个磁通产生的电磁力的合力就不会等于零,可以消除衔铁的振动和噪声。
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