Pagsisimula at Pagsasauli ng AC Contactors | Komprehensibong Analisis ng Pag-handle sa Karaniwang mga Sakit na Nagaganap Ipaglaban Ito sa Isang Artikulo

1 Pagsusuri ng mga Pangunahing Komponente ng AC Contactor

Ang AC contactor ay isang awtomatikong electromagnetic switch na ginagamit para sa matagal at mataas na pagsisilip ng AC main circuits at control circuits. Ito ay may mga pangunahing katangian tulad ng awtomatikong pag-operate, under-voltage at no-voltage protection, mataas na kapasidad ng operasyon, malakas na estabilidad, at mababang pangangailangan sa pagmamanage. Sa electrical control circuits ng mga machine tools, ang AC contactors ay pangunahing ginagamit upang kontrolin ang mga electric motors at iba pang loads.

Ang mga pangunahing komponente ng AC contactor ay kinabibilangan ng electromagnetic system, contact system, at arc-extinguishing device, atbp. Ito ay bunsod ng mga structural parts tulad ng main contacts, moving iron core, coil, static iron core, at auxiliary contacts.

1.1 Electromagnetic System

Ang electromagnetic system ng AC contactor ay pangunahing binubuo ng coil, moving iron core, static iron core, at short-circuit ring. Kapag ang control coil ay may kuryente o walang kuryente, ito ay gagawa ng paghila o paglabas nang may kasigurado, na siyang magpapanatili ng moving contacts at static contacts sa bukas o saradong estado, upang makamit ang layunin ng pag-swap ng circuit.

Upang mabawasan ang eddy current at hysteresis losses, ang iron core at armature ng AC contactor ay pangunahing gawa sa laminated E-shaped silicon steel sheets sa produksyon. Upang mapalawak ang heat dissipation area at maiwasan ang pagkakaroon ng sunog, ang coil ay ginawa bilang thick at small cylinder na nakabalot sa insulating frame, na may tiyak na layo mula sa iron core upang maiwasan ang overlap. Ang E-shaped iron core ay may nakalaang air gap na 0.1 - 0.2 mm sa end face ng gitnang cylinder upang mabawasan ang epekto ng residual magnetic field at maiwasan ang pagkakaroon ng armature jamming. 

Kapag ang AC contactor ay nagtatrabaho, ang alternating current sa coil ay lumilikha ng alternating magnetic field sa iron core, na nagdudulot ng pag-oscillate ng armature at pagbuo ng ingay. May groove sa bawat dulo ng iron core at armature, at ang short-circuit ring na gawa sa copper o nickel-chromium alloy ay inilalagay sa groove upang lutasin ang problema. Matapos ilagay ang short-circuit ring, kapag ang alternating current ay tumataas sa winding, ang magnetic fluxes Φ₁ at Φ₂ na may iba't ibang phase ay nabubuo, na siyang nagpapatiyak na mayroong laging attractive force sa pagitan ng iron core at armature, na siyang nagbubuntot sa malaking pagbawas ng vibration at ingay.

1.2 Contact System

May tatlong uri ng AC contactor contacts, na sina point contact type, line contact type, at surface contact type, tulad ng ipinapakita sa sumusunod na larawan. Ayon sa structural form, maari silang hatiin sa bridge contacts at finger contacts. Ang bridge contacts ay kinabibilangan ng point-contact bridge type at surface-contact bridge type, na angkop sa iba't ibang current occasions. Ang finger contacts ay karaniwang sa line contact mode, at ang kanilang contact area ay isang straight line, na angkop para sa madalas at malaking current occasions. Ayon sa making-and-breaking capacity, maari silang hatiin sa main contacts at auxiliary contacts. Ang main contacts ay angkop para sa malaking current main circuits, at mayroong karaniwang 3 pairs ng normally open contacts. Ang auxiliary contacts ay angkop para sa maliliit na current control circuits, at mayroong karaniwang 2 pairs ng normally open contacts at 2 pairs ng normally closed contacts.

1.3 Arc-Extinguishing Device

Para sa high-current o high-voltage circuits, ang arcs ay siguradong mangyayari kapag ang AC contactors ay binubuksan, na nagdudulot ng pagkakaroon ng contact burning, pagkasira ng device, pag-aapekto sa service life nito, at maging pag-interfere sa circuit breaking time; sa mas malubhang kaso, maaari itong magresulta sa sunog. Dahil sa seguridad, lahat ng contactors na may capacity na higit sa 10 A ay dapat may arc-extinguishing device. Ang mga karaniwang ginagamit na arc-extinguishing methods sa AC contactors ay kinabibilangan ng double-break electric force arc extinguishing, longitudinal slot arc extinguishing, at grid arc extinguishing.

Ang double-break electric force arc-extinguishing device ay naghihiwalay ng arc sa dalawang bahagi, at inilalagay ang arc sa pamamagitan ng electric force ng contact circuit mismo, upang maisakatuparan ang pag-dissipate at pag-cool ng arc at makamit ang layunin ng pag-extinguish nito. Ang longitudinal slot arc-extinguishing device ay gawa sa arc-resistant clay, asbestos cement, at iba pang materyales, na may isa o higit pang longitudinal slots sa loob nito, na siyang nagpapalawak ng contact area sa pagitan ng arc at wall ng arc-extinguishing chamber, at nagpapababa ng effect ng arc sa pamamagitan ng pag-compress nito. Kapag ang contacts ay nasa separated state, ang arc ay inilalagay sa slots sa pamamagitan ng external magnetic field o electric force, at ang heat energy ay inililipat sa wall ng arc-extinguishing chamber, upang mabilis na ma-extinguish ang arc.

Sa batayan nito, isang bagong tipo ng grid arc extinguisher structure ang inihanda. Ang metal grid ay gumagamit ng herringbone copper-plated o galvanized iron sheets at inilalagay sa arc-extinguishing cover. Ang arc na nabuo ng contact breaking ay lumilikha ng malakas na magnetic field, at ang pagkakaroon ng magnetic resistance ay nagpapabago sa electric field intensity sa rehiyon, na siyang nagpapalapit ng arc sa gaps ng grid upang mabuo ang short arcs. Bawat grid ay gumagana bilang electrode, na naghihiwalay ng buong arc voltage drop sa maraming bahagi, at ang arc voltage sa bawat bahagi ay mas mababa kaysa sa arc ignition voltage. Sa parehong oras, ang grid ay nagdissipate ng init upang mabilis na ma-extinguish ang arc, na nagpapabuti ng effect ng pag-extinguish [3-5].

1.4 Auxiliary Components

Ang auxiliary components ng AC contactor ay kinabibilangan ng reaction spring, buffer spring, contact pressure spring, transmission mechanism, base, atbp. Ang reaction spring ay nagpupush ng armature upang mag-release ng enerhiya pagkatapos ng power failure, upang bumalik ang contacts sa kanilang original na estado. Ang buffer spring ay maaaring mapabuti ang impact force. Ang contact pressure spring ay maaaring mapalaki ang contact pressure at mabawasan ang contact resistance. Ang operating contacts ay pinapatakbo ng armature o reaction spring upang kontrolin ang kanilang pagconnect o pagdisconnect.

2 Tamang Paggamit ng AC Contactors

2.1 Selection Principles ng AC Contactors

Ang rated voltage ng main contacts ay hindi dapat mas mababa kaysa sa rated voltage ng control circuit. Ang rated current ng main contacts ay dapat tugunan ang load requirements: para sa resistive loads, ito ay dapat pantay sa rated current; para sa motor loads, ito ay dapat kaunti na lamang mas mataas kaysa sa rated current. Ang voltage ng attraction coil ay dapat pipiliin ayon sa complexity ng control circuit: 380 V o 220 V ay maaaring pipiliin para sa simple circuits, at 36 V o 110 V para sa complex circuits. Ang bilang at uri ng contacts ay dapat tugunan ang basic standards ng control circuit.

2.2 Installation at Maintenance ng AC Contactors

Para sa pre-installation inspection, kinakailangang kumpirmahin kung ang teknikal na data ng contactor (tulad ng rated voltage, current, operating frequency, atbp.) ay sumasabay sa mga standard, suriin kung ang itsura ay nasira at ang movement ay flexible, at sukatin ang DC resistance value at insulation resistance value ng coil. Ang installation position ay dapat vertical, na may inclination na hindi hihigit sa 5°, at ang side na may heat dissipation holes ay dapat harapin ang vertical direction. Sa panahon ng installation at wiring, iwasan ang pagkakaroon ng mga screws, washers, at terminals na maaaring mabagsak, na maaaring magresulta sa pagkakaroon ng AC contactor na stuck o short-circuited.

Matapos ang installation, kinakailangang suriin kung tama ang wiring. Walang energizing sa main contacts, energize at de-energize ang contactor ilang beses upang suriin ang movement ng main contacts at kung may ingay ba pagkatapos ng iron core ay na-pull-in. Maaari itong gamitin kung wala namang error. Hindi pinapayagan ang pagkonekta ng AC contactor sa DC power supply, kundi ang coil ay maaaring masunog.

3 Common Faults at Maintenance Methods ng AC Contactors

3.1 Main Contact Faults

3.1.1 Severe Sparking sa Moment ng Connection at Disconnection ng Moving at Static Main Contacts

Kapag ang load ay normal na nagtatrabaho, ang sparking ay nangyayari sa moment na ang contacts ay konektado at disconnected. Ang contact surface ay nagbabago sa irregular na small pits dahil sa mataas na temperatura ng arc, na nagreresulta sa maliit na contact area, pagtaas ng current, at severe sparking. Para irepair ang damaged contacts, kinakailangang suriin ang degree ng damage sa contact surface; ang contact ay maaaring irepair kung ang thickness nito ay higit sa 2/3 ng orihinal na thickness. Sa panahon ng repair ng contacts, unawain ang fine sandpaper sa horizontal surface, pagkatapos ay flatly grind ang damaged contacts sa sandpaper, suriin ang repair situation hanggang sa lahat ng damaged points ay napag-grind, at sa huli ay deal sa burrs.

3.1.2 Melting, Burning at Adhesion ng Moving at Static Main Contacts

Ang pangunahing sanhi ng melting, burning at adhesion ng moving at static main contacts ay kinabibilangan ng short circuit ng load, short circuit ng main circuit, o pagbaba ng load impedance. Sa kanilang pagkakaroon, ang simultaneous occurrence ng short circuit at main circuit short circuit ay ang key factor. Dahil sa pangangailangan ng trabaho, ang operating frequency ng AC contactor ay mula sa mababa hanggang mataas; sa panahon ng frequent connection at disconnection ng contacts, ang surface temperature ay tumataas, at sa ilalim ng aksyon ng arc, ang moving at static main contacts ay magmelting, magburn, at mag-adhere sa huli.

Mayroong karaniwang dalawang paraan ng pagtrato: una, palitan ang AC contactor na may mas mataas na voltage at current rating; pangalawa, irepair ang AC contactor: palitan ang contacts na may parehong specification, linisin ang carbon deposits sa paligid ng moving at static contacts, atbp., at connect ang Resistor-Capacitance (RC) arc-extinguishing devices sa parallel sa bawat 3 pairs ng main contacts.

3.2 Auxiliary Contact Faults

3.2.1 Excessively High Contact Resistance ng Moving at Static Auxiliary Contacts

Ang excessively high contact resistance ng moving at static auxiliary contacts ay magdudulot ng pagtaas ng loop impedance ng control circuit at pagbaba ng voltage. Mayroong dalawang pangunahing sanhi ng phenomenon na ito: una, ang malaking amount ng oil stains at dust ay deposited sa contacts; pangalawa, ang oxide layer ay nabuo sa contact surface. Batay sa under-voltage protection mechanism ng AC contactor, kapag ang voltage sa ibabaw ng AC contactor coil ay mas mababa kaysa sa 85% ng rated voltage, ang control circuit ay titigil sa pag-operate. Ang solusyon ay alamin ang contacts, i-wipe sila ng malinis na gauze, at pagkatapos ay gently treat ang contact surface sa pamamagitan ng fine sandpaper.

3.2.2 Severe Sparking sa Moment ng Connection at Disconnection ng Moving at Static Auxiliary Contacts

Ang pangunahing sanhi ng fault na ito ay maaaring dahil sa ang controlled circuit ay naka-experience ng short circuit, o ang impedance value ng energy-consuming components sa control circuit ay bumaba, atbp.

3.3 Coil Faults

3.3.1 Coil Open Circuit

Ang open circuit ng AC contactor coil ay magdudulot ng pagkakaroon ng control circuit na hindi magtatrabaho. Ang phenomenon na ito ay mas mahirap makita, at karaniwan ito ay dahil sa quality problems ng contactor o improper installation sa assembly.

3.3.2 Coil Short Circuit

Ang short circuit ng AC contactor coil ay magdudulot ng pagkakaroon ng fuse ng short-circuit protection sa control circuit na mablow. Ang common situation ng coil short circuit ay ang AC voltage na inilalapat sa ibabaw ng coil ay hindi 0.85-1.05 times ang rated voltage; ang long-term operation ng coil sa low o high voltage ay maaaring magresulta sa short circuit. Ang damaged AC contactor coil ay dapat palitan; sa panahon ng pagpalit ng coil, dapat bigyan ng pansin ang coil size, rated voltage, at ang specification ng AC contactor.

3.4 Faults ng Moving at Static Iron Core Contact Surfaces

3.4.1 Adhesion ng Moving at Static Iron Core Contact Surfaces

Ang pangunahing sanhi ng fault na ito ay ang presence ng oil stains sa contact surfaces ng moving at static iron cores. Pagkatapos pindutin ang start button, ang motor ay normal na nagtatrabaho, ngunit kapag pindutin ang stop button, ang AC contactor coil ay nawalan ng power, ang contacts ay hindi bumabalik sa kanilang original na estado, at ang motor ay patuloy na nagtatrabaho. Pagkatapos ang kamay ay umalis sa stop button, ang coil ay patuloy na may power, at ang motor ay patuloy na nagtatrabaho. Ang treatment method ay linisin ang contact surfaces ng moving at static iron cores.

3.4.2 Loud Noise mula sa Iron Core

Ang pangunahing sanhi ng loud noise mula sa iron core ay ang breakage ng short-circuit ring, o ang malaking amount ng rust sa contact surfaces ng moving at static iron cores. Para sa case ng malaking amount ng rust, maaaring gamitin ang fine sandpaper upang tratuhin ang contact surface. Kung ang short-circuit ring ay nasira, karaniwang palitan ang iron core upang irepair ang fault.

4 Conclusion

Ang tamang paggamit, fault diagnosis, at maintenance skills ng AC contactors ay mahalaga sa stable operation ng electrical control systems. Upang mapabuti ang service efficiency ng AC contactors at mapalawig ang kanilang service life, ang common faults ay dapat irepair nang agad upang mabawasan ang failure rate sa production.