Ultimativ guide till avvikande ljud från AC-kontaktor: Från elektromagnetiskt brus till mekanisk vibration Precis diagnos och hantering

I elktriska styrsystem är AC-kontaktorer bland de vanligaste elektriska komponenterna och de är också en vanlig källa till olika elektriska fel. Efter långvarig användning—särskilt i hårda miljöer med höga nivåer av damm—kan AC-kontaktorer ibland ge knarrande eller skramlande ljud efter att ha dragits in och hållits. Orsakerna till detta fenomen analyseras nedan.

Knarrande ljud efter dragning och hållning

En fullt fungerande AC-kontaktor gör inget ljud när den är spänd och dragen in. Om ett knarrande ljud uppstår under dragningen kan orsakerna vara: smuts på ytan av den rörliga järnkärnan och den statiska järnkärnan; ojämn kraft på återställningsfjädern för rörlig järnkärna; eller obekväg rörelsebana för den rörliga järnkärnan.

Dessa problem leder till dålig kontakt och gap mellan ytan av den rörliga järnkärnan och den statiska järnkärnan, vilket ökar magnetiska resistansen i magnetkretsen och minskar magnetiska attraktionen. För att motverka detta ökar strömmen i spolen för att förhindra att magnetiska attraktionskraften minskar, och denna justeringsprocess upprepas kontinuerligt. Knarrandet är exakt resonansen som orsakas av spolströmsbrus och vibration från återställningsfjädern—ju större gapet mellan den rörliga järnkärnan och den statiska järnkärnan, desto högre blir knarrandet.

Konsekvenser

a. Spolen i AC-kontaktorn kan brännas ut.

b. Dålig kontakt kan uppstå mellan huvud- och hjälpkontakter. Särskilt huvudkontakter bär en stor belastning, vilket gör dem benägna att generera bågar, vilket kan bränna huvudkontakterna eller orsaka ojämn adhesion. Dessutom kan fasavbrott uppstå, vilket leder till fasavbrottsdrift av trefasbelastningen (t.ex. en elmotor) och till och med bränning av trefasbelastningen. Om hjälpkontakter används i andra grenar kommer normal drift av dessa grenar att påverkas.

Därför bör det genast åtgärdas om en AC-kontaktor ger knarrande ljud.

II. Skramlande ljud vid dragning

När en AC-kontaktor dras in, orsakas ett skramlande ljud som inträffar 100 gånger per sekund av en öppen krets i kortslutningsringen i kontaktorns statiska (eller rörliga) järnkärna.

Växelström med frekvensen 50 Hz korsar nollpunkten 100 gånger per sekund. Vid nollpunkten sjunker den magnetiska kraften som genereras av den slutna magnetkretsen som bildas av den rörliga och den statiska järnkärnan också till noll. Funktionen hos kortslutningsringen (installerad på den statiska eller rörliga järnkärnan) är att generera en motspänning när växelströmmen korsar nollpunkten. Denna motspänning inducerar en ström i kortslutningsringen, och strömmen producerar ett magnetfält som håller den rörliga och den statiska järnkärnan tillsammans.

När kortslutningsringen har en öppen krets förloras dess behållarfunktion. Vid nollpunkten friges den rörliga järnkärnan genom återställningsfjädern; efter nollpunkten dras den rörliga och den statiska järnkärnan ihop igen. Denna cykel upprepas kontinuerligt, vilket producerar ett skramlande ljud 100 gånger per sekund—vilket är slagljudet som uppstår när den rörliga och den statiska järnkärnan dras ihop.

Konsekvenser

Den anslutna trefasbelastningen kommer att vara i ett tillstånd av upprepade startningar och stoppningar, vilket lätt skadar belastningen. Konsekvenserna orsakade av hjälpkontakter är samma som de nämnda ovan.

I sådana fall ska AC-kontaktorn bytas ut, eller temporärt användas en koppartråd för att göra en kortslutningsring som ersättare.