呂俊霞
(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系,河南南陽 473009)
接觸器是電力系統(tǒng)應(yīng)用最普遍的一種電器。它作為執(zhí)行元件,可以遠(yuǎn)距離頻繁地操作,能三相連鎖控制,并設(shè)有欠壓保護(hù),廣泛應(yīng)用于電力拖動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中,主要控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。由于其功能多,具有使用安全、維護(hù)檢修方便及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),所以大量用于工礦企業(yè)、交通運(yùn)輸行業(yè),而且成為實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電氣化不可缺少的一種電器。接觸器的主要故障診斷及排除方法如下。
交流接觸器是利用電磁吸力及彈簧反作用力配合動(dòng)作使觸頭閉合與斷開的一種電器。當(dāng)電磁線圈不通電時(shí),彈簧的反作用力或動(dòng)鐵芯的自身重量使主觸頭保持?jǐn)嚅_位置。當(dāng)電磁線圈接入額定電壓時(shí),電磁吸力克服彈簧的反作用力將動(dòng)鐵芯吸向靜鐵芯,帶動(dòng)主觸頭閉合,輔助觸頭也隨之動(dòng)作。遇到通電線圈不能吸合或吸合后又?jǐn)嚅_時(shí),處理方法如下。
當(dāng)接觸器線圈通電后不能吸合時(shí),首先檢查電磁線圈兩端有無額定電壓。如無電壓,說明故障發(fā)生在控制回路,應(yīng)根據(jù)具體電路進(jìn)行檢查。如有電壓但低于線圈的額定電壓,使電磁線圈通電后產(chǎn)生的電磁吸力不足以克服彈簧的反作用力,這時(shí)應(yīng)更換線圈或改接電路;如有額定電壓,多數(shù)情況是線圈本身可能開路,可用萬用表測(cè)量線圈電阻(測(cè)量時(shí)應(yīng)斷開一個(gè)端子的接線,以免誤判)。若是接線螺釘松動(dòng)脫落,應(yīng)接好緊固即可。若是線圈斷線,應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或更換線圈。
接觸器運(yùn)動(dòng)部分的機(jī)械機(jī)構(gòu)或動(dòng)觸頭卡阻,使接觸器不能吸合,應(yīng)對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行修整。調(diào)整觸頭與滅弧罩的位置,排除兩者摩擦。
若轉(zhuǎn)軸生銹、歪斜,也會(huì)造成接觸器線圈通電后不能吸合。應(yīng)拆開進(jìn)行檢查,清洗轉(zhuǎn)軸及支撐桿,但組裝時(shí)要保證轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,必要時(shí)可更換零件。
控制按鈕的觸頭失效,控制回路觸頭接觸不良。應(yīng)檢查控制回路,排除故障。
接觸器吸合一下又?jǐn)嚅_,通常是由于接觸器自鎖環(huán)節(jié)失去了作用。整修常開輔助觸頭,保證良好的接觸即可消除故障。
接觸器吸合不正常,接觸器吸合緩慢,觸頭不能完全閉合,鐵芯吸合不緊而產(chǎn)生異?,F(xiàn)象。控制回路的電源電壓低于85%額定值,電磁線圈通電后所產(chǎn)生的吸力不足,難以使鐵芯吸合,引起接觸器吸合緩慢或者吸合不緊,應(yīng)檢查控制回路的電源電壓,設(shè)法將其調(diào)整到額定電壓。
彈簧壓力不適當(dāng),引起接觸器吸合不正常。彈簧的反作用力太大,造成吸合緩慢,觸頭彈簧壓力超行程太大,會(huì)使鐵芯不能完全閉合;而觸頭彈簧壓力與釋放壓力太大,會(huì)使觸頭不能完全閉合,應(yīng)對(duì)觸頭彈簧進(jìn)行調(diào)整或更換。由于動(dòng)、靜鐵芯的間隙太大,可動(dòng)部分卡死,轉(zhuǎn)軸生銹、歪斜,都會(huì)使接觸器吸合不正常,應(yīng)拆開檢查,重新組裝,調(diào)小間隙或清洗轉(zhuǎn)軸及支撐桿,組裝后保證轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,以保證轉(zhuǎn)軸的靈活性,必要時(shí)更換配件。
由于控制回路的電源電壓過低,電磁線圈通電后所產(chǎn)生的電磁吸力不足,難以將動(dòng)鐵芯迅速吸向靜鐵芯,引起接觸器吸合緩慢或吸合不緊。應(yīng)檢查控制電路的電源電壓,設(shè)法調(diào)整至額定工作電壓。
彈簧壓力不足,造成接觸器吸合不正常。彈簧的反作用力太大,吸合緩慢。觸頭彈簧壓力與超程過大,會(huì)使鐵芯不能完全閉合。觸頭彈簧壓力與釋放壓力太大,也會(huì)造成觸頭不能完全閉合。應(yīng)對(duì)彈簧壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,必要時(shí)更換彈簧。
由于長期頻繁碰撞,鐵芯極面不平整,沿疊片厚度方向向外擴(kuò)張。可用銼刀修正,必要時(shí)更換鐵芯。
控制回路觸頭表面不清潔或嚴(yán)重氧化使觸頭接觸不良,應(yīng)定期清理、修復(fù)輔助觸頭。
觸頭反力彈簧彈力過小或彈簧失效、損壞,不能使觸頭復(fù)位,應(yīng)更換或調(diào)整反力彈簧。
觸頭熔焊??稍谕k姾?,打開滅弧裝置,用細(xì)銼刀修整觸頭。修整時(shí)要輕輕地將熔焊的觸頭撬開,用砂布進(jìn)行打磨,直到表面發(fā)光為止。若觸頭燒損嚴(yán)重或開焊,厚度只有原來厚度的以下時(shí),應(yīng)更換觸頭。如果經(jīng)常熔焊,應(yīng)調(diào)換大一個(gè)電流等級(jí)的接觸器。動(dòng)觸頭彈簧壓力太小,可調(diào)整彈簧壓力,必要時(shí)更換彈簧。
自保觸頭與按鈕間的接線不正確,使線圈不能斷電,應(yīng)改正接線。
鐵芯剩磁嚴(yán)重,應(yīng)更換鐵芯或磨削中柱,保持氣隙為 0.1~0.3mm。
鐵芯極面附著油污或灰塵,可用汽油清理鐵芯極面,并用干布擦干凈。
底板安裝不正確,重新正確安裝。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分卡死、轉(zhuǎn)軸生銹或歪斜,應(yīng)檢查卡住部位,清除雜物或更換嚴(yán)重變形零部件,轉(zhuǎn)軸部分除銹加油。
電源電壓偏低,電磁吸力不足,引起鐵芯振動(dòng),應(yīng)調(diào)整電源電壓。
觸頭反力彈簧壓力過大或超程過大,使鐵芯不能很好地閉合,應(yīng)調(diào)整彈簧反力或更換彈簧,或調(diào)整行程至規(guī)定值。
可動(dòng)部分有卡住現(xiàn)象,使鐵芯無法吸合,應(yīng)排除卡住現(xiàn)象。
鐵芯極面有污物、異物、銹蝕、上下錯(cuò)動(dòng)、毛刺或過度磨損,使極面不平,導(dǎo)致鐵芯極面接觸不良。應(yīng)清理極面,去掉毛刺,磨平極面,調(diào)整或更換鐵芯。
短路環(huán)松動(dòng)或斷裂,應(yīng)裝緊短路環(huán)或把斷裂處焊牢。
零件裝配不當(dāng)(如夾緊螺釘松動(dòng)、漏裝緩沖彈簧),應(yīng)重新檢查并正確裝配有關(guān)零件。
鐵芯表面涂以少許機(jī)油,往往能有效地解決噪音問題。
電源電壓過低或過高,應(yīng)調(diào)整控制回路線圈的電源電壓,使之符合線圈的額定電壓。
操作頻率過高,超過技術(shù)參數(shù)規(guī)定的允許值,應(yīng)降低操作頻率或換成重負(fù)荷接觸器。
線圈制造不良或機(jī)械損傷導(dǎo)致絕緣損壞,甚至匝間短路,應(yīng)更換線圈或消除引起機(jī)械損傷的故障。
鐵芯極面不平或中柱去磁氣隙過大,應(yīng)將鐵芯端面磨平或更換鐵芯。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分卡阻,應(yīng)排除卡阻故障。
使用環(huán)境特別惡劣(如潮濕、含腐蝕性氣體或環(huán)境溫度過高),應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件選用特殊設(shè)計(jì)的線圈(如濕熱型線圈等)。
交流接觸器派生直流操作的雙線圈,由于常閉聯(lián)鎖觸頭熔焊不釋放而使啟動(dòng)線圈過熱燒壞。吸引線圈燒毀的原因有電壓過高或過低,鐵芯被卡住,線圈有匝間短路,操作頻率過高和吸合數(shù)據(jù)過長,環(huán)境溫度過高或散熱條件惡化。
一般是接觸不良,通過負(fù)荷電流過大造成的。接觸器吸合過緩或有停滯在似接非接位置上,或觸頭表面嚴(yán)重氧化及灼傷,使接觸電阻增大,都會(huì)造成觸頭過熱,應(yīng)清理主觸頭表面的氧化物,可用細(xì)銼刀輕輕銼平,保證接觸良好。
負(fù)荷側(cè)有短路點(diǎn),吸合時(shí)短路電流通過主觸頭,會(huì)造成主觸頭熔焊。應(yīng)檢查短路點(diǎn),排除故障,接觸器三相主觸頭閉合時(shí)不同步,某兩相主觸頭受特大啟動(dòng)電流沖擊也會(huì)造成主觸頭熔焊。應(yīng)檢查主觸頭閉合狀態(tài),調(diào)整動(dòng)、靜觸頭間隙,達(dá)到同步接觸。
接觸器容量太小,應(yīng)選用合適的接觸器。
負(fù)荷短路,吸合時(shí)短路電流通過主觸頭。應(yīng)排除負(fù)荷短路故障,更換觸頭。
線圈電壓過低,吸合不良。應(yīng)調(diào)整電源電壓不低于額定電壓的85%。
觸頭表面嚴(yán)重?zé)龘p造成接觸不良,惡性循環(huán),應(yīng)修整觸頭表面或更換。
觸頭壓力過低,應(yīng)更換或修復(fù)觸頭,調(diào)整觸頭的壓力,使其符合標(biāo)準(zhǔn)。
觸頭表面有油污或高低不平,或有金屬顆粒突起,應(yīng)清理觸頭表面。
接觸器三相主觸頭閉合不同步,某兩相主觸頭受特大啟動(dòng)電流沖擊??蓹z查主觸頭閉合狀況,調(diào)整動(dòng)、靜觸頭間隙使之同步接觸。
操作過于頻繁,應(yīng)更換相應(yīng)工作制的接觸器,以免再次發(fā)生熔焊。
環(huán)境溫度過高或使用在封閉環(huán)境的控制箱中。應(yīng)改善環(huán)境條件,接觸器應(yīng)降容使用。
各部分螺釘松動(dòng),應(yīng)全面檢查螺釘并緊固。
主觸頭本身抗熔能力差。純銀觸頭熔焊,可采用抗熔能力較強(qiáng)的銀子合金觸頭作為接觸器的主觸頭。
接線不牢固或接觸面積不夠大,觸頭壓力不足,觸頭曾經(jīng)在過大電流下斷開時(shí)將接觸面燒傷,已經(jīng)不能良好接觸。
由于接觸器長期運(yùn)行,較大的撞擊使鐵芯極面變形,鐵芯磁極面上的間隙逐漸消失,線圈斷電后產(chǎn)生較大的剩磁,將使動(dòng)鐵芯黏附在靜鐵芯上,造成接觸器斷電后不能釋放。用細(xì)銼銼光鐵芯接觸面,保證間隙不大于 0.15~0.2mm。
觸頭反力彈簧壓力不足或超程過小,應(yīng)調(diào)整彈簧壓力或把超程調(diào)整至規(guī)定值。
觸頭接觸不良,應(yīng)清理觸頭表面油污及金屬顆粒,修整極面,緊固觸頭與導(dǎo)電極。
操作過于頻繁或電流過大,觸頭斷開容量不足,應(yīng)更換相應(yīng)的工作制的接觸器或選用大一級(jí)容量的接觸器。
在反接制動(dòng)、操作頻率過高、點(diǎn)動(dòng)動(dòng)作過多的情況下,接觸器容量不足。應(yīng)使接觸器降容使用或改用適合繁重任務(wù)的接觸器。
三相觸頭動(dòng)作不同步,應(yīng)調(diào)整到同步。
負(fù)荷側(cè)短路,應(yīng)查明短路處,并排除故障或更換觸頭。
操作電壓過低使合閘產(chǎn)生跳躍,應(yīng)保證電源電壓為額定值。
合閘過程中觸頭有跳躍現(xiàn)象,應(yīng)檢查并調(diào)整觸頭壓力,使之符合標(biāo)準(zhǔn)。
滅弧裝置損壞,使觸頭分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生電弧,不能被分割成小段迅速熄滅,應(yīng)更換滅弧裝置。
觸頭的初壓力太小,應(yīng)調(diào)整初壓力。
觸頭分?jǐn)鄷r(shí)電弧溫度太高,使觸頭金屬氧化,應(yīng)檢修滅弧裝置或更換。
相間絕緣損壞,應(yīng)更換炭化后的膠木件。
相間導(dǎo)電塵?;虺睗?,應(yīng)經(jīng)常清理,保持清潔、干燥。
可逆轉(zhuǎn)換的接觸器聯(lián)鎖不可靠,致使兩臺(tái)接觸器同時(shí)投入運(yùn)行;或因燃弧時(shí)間過長、轉(zhuǎn)換時(shí)間短,在斷開的接觸器尚未完全斷開的情況下另一臺(tái)接觸器已經(jīng)接通,從而造成在轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生電弧短路。此時(shí)可檢查輔助觸頭與機(jī)械聯(lián)鎖是否可靠,在控制回路上加裝中間環(huán)節(jié)(如中間繼電器)。
接觸器動(dòng)作太快,轉(zhuǎn)換時(shí)間短,在轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生短路。應(yīng)調(diào)換動(dòng)作時(shí)間長的接觸器,延長可逆轉(zhuǎn)換時(shí)間。
滅弧罩破裂或其他零部件損壞。當(dāng)接觸器滅弧罩損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)更換,一定不能在不加滅弧罩或滅弧罩破裂的情況下勉強(qiáng)使用,否則將會(huì)造成三相間的電弧短路。其他零部件損壞時(shí)也應(yīng)隨時(shí)更換。
裝于金屬外殼內(nèi)的接觸器,外殼處于分?jǐn)鄷r(shí)噴弧距離內(nèi),可引起相間短路,應(yīng)選用合適的接觸器或在外殼內(nèi)進(jìn)行絕緣處理。
滅弧罩被雨淋或因其他原因受潮,絕緣降低,不利于滅弧,應(yīng)立即烘干。
當(dāng)發(fā)生分?jǐn)喙收蠒r(shí),是因?yàn)殡娏鬟^大或操作頻繁,滅弧罩在高溫作用下發(fā)生炭化。應(yīng)用銼或刀刮掉炭質(zhì),保持表面清潔,并將修理后的雜質(zhì)除凈。
接觸器吸合太猛是因?yàn)榭刂齐娐冯娫措妷捍笥诰€圈的額定電壓,應(yīng)正確選擇與電源電壓匹配的接觸器線圈。如果是重新繞制的線圈,可能是線圈匝數(shù)太少,應(yīng)重新計(jì)算或查對(duì)線圈數(shù)據(jù)。
用萬用表交流電壓檔測(cè)量吸引線圈的控制回路的每個(gè)元件,如按鈕、接觸器常閉觸頭、熱繼電器常閉觸頭等兩端的電壓皆為零,只有吸引線圈兩端電壓才為電源電壓,借此找出該回路的故障斷路點(diǎn),吸引線圈也可能有斷線??傊?,肯定是由隱藏的斷路點(diǎn)造成的。
如果控制回路正確的話,主要是鐵芯剩磁所致。如系此原因,則延遲時(shí)間后接觸器還會(huì)斷開的,只不過是延時(shí)斷開。處理方法是將上下鐵芯端面稍磨去一點(diǎn),使間隙為 0.1~0.3mm。如果長時(shí)間也不斷開,則可能是鐵芯端面上涂的油脂粘連或觸頭熔焊在一起或可動(dòng)部分被卡住。
[1]芮靜康等.變常見電氣故障快速診斷與維修[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.
[2]張澤軍主編.低壓電器故障診斷與維修[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.
[3]陳家斌主編.常用電氣設(shè)備故障排除實(shí)例[M].北京:河南科學(xué)技術(shù)出版社,2001.