由于我国
交流电的工频
频率为 50HZ,因此电磁吸力 1 秒钟内有 100 次过零点,由于交流电磁铁的吸力是
脉动的, 工作时要产生颤动, 从而产生噪音和机械磨损。为了减小衔铁的颤动和噪声, 可以在磁极部分的端面上嵌装上一个
铜制的短路环。
如图1,电磁机构交变的
磁通穿过短路环所包围的面积S2,在环中产生
涡流,根据
电磁感应定律,此涡流产生的磁通2在相位上落后于截面S1,中的磁通1,由1、2产生的吸力F1、F2示于图2,作用在
衔铁上的力是F1+F2,只要此合力F始终超过其反力,衔铁的振动现象就消失了。
需要指出的是, 交流电磁铁的线圈电流在刚吸合时要比工作时大几到十几倍。由于吸合过程很短, 吸合后电流立即降为正常值, 因此对线圈没有大的影响。 如果由于某种意外原因电磁铁的衔铁被卡住,或因为工作电压低落不能吸合, 则
线圈会因为长时间过流而烧毁。
电磁系统由
线圈、
衔铁(动铁心)和静铁心组成,静铁心和衔铁一般由0.5 mm厚的
硅钢片叠压铆制而成,以减少交变磁场在铁心中产生的
涡流和
磁滞损耗,防止铁心过热。
静铁心上嵌装了短路环,其作用是保证电磁铁的吸合,消除电磁铁的振动和
噪声。触头系统包括
主触头和辅助触头。主触头的通断电流较大,故用于主电路;辅助触头通断电流较小,用于控制电路。
交流接触器的工作原理是:当电磁机构的
线圈通电后,静铁心产生电磁吸力将衔铁吸合,
衔铁带动触头系统动作,使
常开的主触头和常开辅助触头闭合,常闭的主触头和常闭辅助触头分开;当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在
弹簧的作用下释放,触头系统随之恢复原位。
在交流电磁机构中,
衔铁工作时始终要受两个力的作用,一个是受反作用
弹簧和触点弹簧等的反作用力Ff的作用,Ff的大小和方向不变,另一个是受电磁吸力Fx的作用,Fx可按下式求出,设气隙
磁感应强度按正弦规律变化,即,则
电磁机构在工作中,尽管
电磁吸力的平均值F0大于Ff,但有的时候F仍小于Ff,(图的影线部分).此时衔铁开始释放,当F>Ff时,衔铁又被吸合,如此反复进行,衔铁必然产生
振动和
噪声。
为了消除振动和噪声,设想若把单相交流
电磁机构
铁心柱面上的磁通分成两部分,并使这两部分交变
磁通之间有一定的相位差,则由其产生的电磁吸力间也存在一定的
相位差,这样,虽然在每部分电磁吸力各自都有到达零值的时刻,但相互错开,而二者的合成吸力没有到达零值的时刻,如合成吸力在任一时刻都大于反力,衔铁便被吸牢,振动得以消除.
在装配过程中应注意不要使铁心边缘处
绝缘漆脱落,以免绝缘被破坏而产生涡流,使环发热甚至烧红。