交流接觸器線圈燒損故障分析及處理方法

侯向榮

（蘭州長(zhǎng)城電工股份有限公司 科技質(zhì)量部，甘肅天水741018）

1 引言

交流接觸器的線圈是產(chǎn)生磁通的源泉，是電磁系統(tǒng)的重要組成部分之一，接觸器線圈質(zhì)量的好壞直接影響到接觸器工作的可靠性。根據(jù)勵(lì)磁的需要，線圈可分串聯(lián)電流線圈和并聯(lián)電壓線圈。電流線圈串接在主電路中，電流較大，所以常用扁銅條帶或粗銅線繞制，匝數(shù)相對(duì)也少；電壓線圈并接在電源上，匝數(shù)多，阻抗也大，但電流較小，所以常用絕緣較好的電磁鐵繞制。交流接觸器線圈匝數(shù)的數(shù)量、線圈骨架材質(zhì)、線圈骨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、整個(gè)線圈的外形尺寸（是否漲包）以及所用導(dǎo)線線徑的粗細(xì)，都是由電磁鐵的參數(shù)所決定的。

動(dòng)作的可靠是對(duì)接觸器的一項(xiàng)最基本的要求。所以，作為交流接觸器重要組成部分之一的線圈，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、骨架材質(zhì)、外形尺寸等方面要考慮好多因素，如線圈形狀、骨架結(jié)構(gòu)、絕緣材料、導(dǎo)線的選用、導(dǎo)線的繞法、導(dǎo)線的繞制方向、引出線方式、表面處理等。各方面的環(huán)節(jié)缺一不可，每道工序工藝過(guò)程以及設(shè)計(jì)裕量都直接影響著線圈質(zhì)量的好壞，線圈質(zhì)量的好壞直接影響著接觸器的使用壽命以及是否能正常工作。

2 交流接觸器線圈燒損故障分析

線圈在骨架加工過(guò)程中和線圈的繞制工序中。第一，由于加工線圈所用材質(zhì)以及個(gè)別線圈骨架飛邊毛刺造成漆皮劃傷或掛線，而在半成品的100%參數(shù)檢驗(yàn)中未能發(fā)現(xiàn)，而接觸器長(zhǎng)期或長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)，由于正常溫升作用使線圈漆包線發(fā)生匝間短路，電阻值減小，線圈電流增大，溫升異常升高發(fā)熱嚴(yán)重并使線圈骨架受熱變形，導(dǎo)致動(dòng)鐵在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不能下移吸合或者動(dòng)靜鐵吸合后不能隨磁力的消失及時(shí)分開(kāi)而使得線圈燒損。第二，線圈在繞制的過(guò)程中,內(nèi)部斷線或者引出線的斷裂而影響接觸器通電后無(wú)法吸合的現(xiàn)象。第三，線圈接線頭處焊接不良,以致因接觸電阻過(guò)大而使得的線圈燒毀。第四，設(shè)備老化，穩(wěn)定性差，易造成線圈在繞制及檢測(cè)的過(guò)程中參數(shù)不準(zhǔn)確。

線圈漆包線在使用中由于質(zhì)量問(wèn)題或者人為因素（劃傷、磕碰等偶然因素造成該漆包線的漆膜損壞），在出廠檢驗(yàn)或產(chǎn)品加工過(guò)程檢驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)，而在正常工作時(shí)發(fā)生匝間短路，造成線圈電流增大，發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致線圈燒損。

接觸器線圈控制電壓Us不穩(wěn)定，偏低或偏高都不能保證產(chǎn)品正常吸合，在接觸器不間斷工作制及連續(xù)工作制狀態(tài)中，長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)欠電壓或過(guò)電壓控制運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致接觸器線圈過(guò)熱、溫度偏高而出現(xiàn)線圈骨架變形、鼓包及熔融等燒損現(xiàn)象。

接觸器在通電運(yùn)行中，由于可能出現(xiàn)異物造成觸頭支架卡滯或磁鐵極面有異物的情況，導(dǎo)致動(dòng)靜磁鐵吸合不到位，卡滯后引起線圈異常發(fā)熱而出現(xiàn)漲包、變形及熔融等燒損現(xiàn)象。

線圈通電后接觸器未吸合，交流接觸器的線圈通電,銜鐵不吸合或吸合不到位,應(yīng)立即斷開(kāi)電源,以免線圈被燒壞。其中最常見(jiàn)的原因有:①接觸器線圈的控制電壓由于控制回路短路或斷路而消失；②控制回路電壓過(guò)低,達(dá)不到額定工作電壓的85%；③控制按鈕接線錯(cuò)誤或斷線；④鐵芯極面不平或者間隙過(guò)大；⑤線圈引出線與接線頭連接處脫落、焊接不良，線圈內(nèi)部斷線或燒毀。

漆包線以及絕緣材料的選用不當(dāng)，好多廠家為了降低成本，選用耐溫130℃以下的漆包線。甚至選用油性漆包線；絕緣材料根據(jù)線圈的耐熱等級(jí)選用，為了提高線圈的可靠性、減少重量和縮小尺寸，應(yīng)當(dāng)采用耐熱等級(jí)高的絕緣材料，但廠家考慮這種材料價(jià)格高，所以有時(shí)候就影響了性能。

生產(chǎn)過(guò)程中控制不嚴(yán)或失控,進(jìn)廠檢驗(yàn)不嚴(yán),漆包線漆膜不勻，局部露裸線存在針孔超標(biāo)，而進(jìn)廠檢驗(yàn)都是每批次采用抽檢的方法，所以就會(huì)出現(xiàn)控制不嚴(yán)的現(xiàn)象或失控的現(xiàn)象。

吸力特性和反力特性配合不好，當(dāng)控制電壓較低時(shí)，吸合困難，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，線圈承受起動(dòng)大電流的時(shí)間增加，更加使線圈發(fā)熱電阻增大，又驅(qū)使吸力更明顯欠缺，吸合更加困難，直至不能吸合。線圈在空心電抗下工作，線圈電流較大，易燒壞。

線圈溫升在設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般要求60K以下，高強(qiáng)度聚脂漆包線的耐熱一般選用155℃，而有的設(shè)計(jì)人員為了降低成本，減少線圈所用漆包線，從而減少了線圈匝數(shù)，使得線圈溫升提高到70K～80K，更嚴(yán)重的甚至達(dá)到90K，這樣就使線圈漆包線長(zhǎng)期處在高溫下工作，加速了線圈的老化，降低了線圈絕緣強(qiáng)度。

線圈在設(shè)計(jì)或繞制過(guò)程中工藝存在缺陷，無(wú)張力控制或者張力控制不當(dāng)，繞制線圈時(shí)，控制繞線張力，是確保線圈不繞制太松、太緊，使漆包線拉長(zhǎng)，導(dǎo)致電阻等性能發(fā)生變化，造成絕緣耐壓降低。

3 針對(duì)線圈燒損問(wèn)題的主要預(yù)防措施及解決方法

通過(guò)市場(chǎng)反饋線圈燒損的情況，生產(chǎn)廠家對(duì)漆包線和線圈的進(jìn)貨檢驗(yàn)方面已采取了措施，不斷增加檢驗(yàn)項(xiàng)目和儀器設(shè)備，必須購(gòu)置相應(yīng)的檢測(cè)儀器，如急拉斷試驗(yàn)儀（檢驗(yàn)漆包線漆膜附著力）、高壓漆膜連續(xù)性試驗(yàn)儀（檢驗(yàn)漆包線漆膜針孔）、擊穿電壓試驗(yàn)儀、RZC-3智能型匝間耐壓沖擊試驗(yàn)儀等關(guān)鍵儀器，對(duì)發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量缺陷的漆包線、線圈不入庫(kù)不使用。其次，對(duì)于線圈的檢驗(yàn)，在工序中進(jìn)行電阻、匝數(shù)、外觀、通電早期失效試驗(yàn)性能的100%檢驗(yàn)；進(jìn)貨檢驗(yàn)中對(duì)電阻、外觀、匝數(shù)、絕緣耐壓、早期失效試驗(yàn)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)控制，避免不合格線圈的非預(yù)期使用。

在生產(chǎn)裝配過(guò)程中，對(duì)GSC1-全系列接觸器觸頭參數(shù)、動(dòng)作性能、耐壓檢測(cè)、接通可靠性等關(guān)鍵參數(shù)和性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)專機(jī)綜合檢測(cè)，出廠產(chǎn)品100%進(jìn)行逐臺(tái)工序檢驗(yàn)，避免人為檢測(cè)出現(xiàn)疏忽而造成產(chǎn)品質(zhì)量隱患，并對(duì)線圈功耗參數(shù)重點(diǎn)監(jiān)控，對(duì)發(fā)熱異常或不符合技術(shù)規(guī)范的的產(chǎn)品堅(jiān)決不允許出廠。其次，由專職檢驗(yàn)員對(duì)產(chǎn)品按批次進(jìn)行出廠前抽樣檢驗(yàn)和控制。

針對(duì)產(chǎn)品線圈的燒損問(wèn)題，按照年度《成品監(jiān)督抽查計(jì)劃》，對(duì)各規(guī)格產(chǎn)品線圈溫升、動(dòng)作特性、功耗、機(jī)械壽命、電壽命、接通和分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)等參數(shù)都做了相關(guān)符合性試驗(yàn)和驗(yàn)證，不斷地采取相關(guān)的產(chǎn)品性能改善措施和預(yù)防措施，以保證接觸器的可靠動(dòng)作和有效運(yùn)行。

線圈兩端之間有電壓并且電壓正常,然而線圈不工作,但線圈發(fā)燙,且有較大的嗡嗡聲,而接觸器不能閉合,則說(shuō)明接觸器線圈斷線或內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部件有機(jī)械卡死現(xiàn)象,此時(shí)應(yīng)及時(shí)切斷電源,拆開(kāi)接觸器后蓋及滅弧罩進(jìn)行檢修。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，交流接觸器線圈燒毀的原因和改進(jìn)的措施還有很多，以上所述只是在實(shí)際生產(chǎn)制造和使用過(guò)程中較常見(jiàn)的一些問(wèn)題的總結(jié)歸納。線圈燒損是交流接觸器在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中常見(jiàn)的故障之一，其直接影響交流接觸器的可靠動(dòng)作，正確分析和解決交流接觸器線圈燒損故障有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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