電気制御システムにおいて、交流コンタクターは一般的に使用される電気部品の一つであり、様々な電気障害の一般的な原因となっています。長期使用—特に粉塵が多い厳しい環境での使用—により、交流コンタクターは引き込みと保持後にきしむ音やカタカタという音を発することがあります。この現象の原因は以下の通りです。
引き込みと保持後のきしむ音
完全に機能する交流コンタクターは、励磁され引き込まれたときに音を発しません。引き込み中にきしむ音が発生する場合、その原因には:可動鉄心と静止鉄心の表面に汚れがあること;可動鉄心のリセット用圧縮ばねの力が均一でないこと;または可動鉄心の動きが滑らかでないことなどが考えられます。
これらの問題は、可動鉄心と静止鉄心の表面間の接触不良と隙間を引き起こし、磁気回路の磁気抵抗を増加させ、磁気吸引力を減少させます。これを補うために、コイル内の電流が増加して磁気吸引力の減少を防ぎ、この調整プロセスが繰り返されます。きしむ音は、コイル電流のノイズとリセット圧縮ばねの振動による共鳴であり—可動鉄心と静止鉄心の間の隙間が大きいほど、きしむ音は大きくなります。
結果
a. 交流コンタクターのコイルが焼損する可能性があります。
b. 主接点と補助接点の間に接触不良が発生する可能性があります。特に主接点は大きな負荷を受けるため、アークが発生しやすく、主接点が焼けたり不均等な接着が生じたりします。また、相欠けが発生し、三相負荷(例:電動機)の相欠け運転となり、三相負荷が焼損する可能性もあります。補助接点が他のブランチで使用されている場合、それらのブランチの正常な動作にも影響を与えます。
したがって、交流コンタクターがきしむ音を発したら、すぐに対処する必要があります。
II. 引き込み時のカタカタという音
交流コンタクターが引き込まれる際に、1秒間に100回のカタカタという音が発生するのは、コンタクターの静止(または可動)鉄心の短絡リングに開路が発生しているためです。
50 Hzの交流は1秒間に100回ゼロクロスします。ゼロクロスポイントでは、可動鉄心と静止鉄心によって形成される閉ループ磁気回路によって生成される磁力もゼロになります。短絡リング(静止または可動鉄心に設置)の機能は、交流がゼロクロスするときに反電動力を生成することです。この反電動力は短絡リングに誘導電流を生じさせ、その電流は可動鉄心と静止鉄心を引きつける磁場を生成します。
一度短絡リングに開路が発生すると、その維持機能は失われます。ゼロクロスポイントでは、リセット圧縮ばねの作用で可動鉄心が解放され、ゼロクロス後には再び可動鉄心と静止鉄心が引き寄せられます。このサイクルが繰り返され、1秒間に100回のカタカタという音が発生します—これは可動鉄心と静止鉄心が引き寄せられる際の衝撃音です。
結果
接続された三相負荷は、繰り返し起動と停止の状態となり、負荷を容易に損傷させる可能性があります。補助接点による結果は上記と同じです。
このような場合、交流コンタクターを交換するか、一時的に銅線を使用して短絡リングを作成し代替することができます。