1.1.2 接触器

1.接触器及其工作原理

接触器是指仅有一个起始位置，能接通、承载和分断正常电路条件（包括过载运行条件）下电流的一种非手动操作的机械开关电器。其主要控制对象是电动机，也可用于控制电焊机、电容器、电阻炉等负荷。接触器可用于远距离频繁地接通和分断交、直流主电路和大容量控制电路，具有控制容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长等优点，是电力拖动自动控制电路中使用最广泛的一种低压电气元件。

接触器按其主触点控制的电路中电流种类分类，有直流接触器和交流接触器。它们的线圈电流种类既有与各自主触点电流相同的，但也有不同的，如对于重要场合使用的交流接触器，为了工作可靠，其线圈可采用直流励磁方式。按其主触点的极数（即主触点的个数）来分，则直流接触器有单极和双极两种；交流接触器有三极、四极和五极3种。其中交流触电器用于单相双回路控制可采用四极，对于多速电动机的控制或自耦合减压起动控制可采用五极的交流接触器。

从原理看，接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成，如图1-4所示。容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，常采用窄缝（纵缝）灭弧罩及栅片灭弧结构。此外，接触器还包括弹簧、传动机构、接线柱及外壳等。

电磁系统由电磁线圈、铁心和衔铁组成，其功能是操作触点的闭合和断开。触点系统包括主触点和辅助触点。主触点用在通断电流较大的主电路中，一般由3对动合触点组成，体积较大。辅助触点用以通断小电流的控制电路，体积较小，它有动合、动断触点之分。动合触点（又称常开触点）是指线圈未通电时，其动、静触头是处于断开状态的；当线圈通电后就闭合。动断触点（又称常闭触点）是指在线圈未通电时，其动、静触头是处于闭合状态的，当线圈通电后，则断开。线圈通电时，常闭触点先断开、常开触点后闭合；线圈断电时，常开触点先复位（断开）、常闭触点后复位（闭合），其中间存在一个很短的时间间隔。分析电路时，应注意这个时间间隔。

接触器的工作原理是，当接触器线圈通电后，在铁心中产生磁通。由此在衔铁气隙处产生吸力，使衔铁向下运动（产生闭合作用），在衔铁带动下，使常闭触点断开、常开触点闭合。当线圈断电或电压显著降低时，吸力消失或减弱，衔铁在弹簧的反作用力下复位，各触点恢复原来位置。

2.接触器的型号、表示方法和技术参数

由于产品结构形式、灭弧原理的不同以及用户需求的多样性，交流接触器具有多个品种和规格。

目前，我国常用的交流接触器主要有CJ20、CJX1、CJX2、CJ12和CJ10等系列；ABB的AX系列、AF系列等；施耐德电气的EasyPact TVR、TeSys Deca接触器等。常用的直流接触器有CZ18、CZ21、CZ22和CZ10、CZ2等系列。常用的交流接触器外形如图1-5所示。

接触器的图形符号和文字符号如图1-6所示。

接触器的主要技术参数见表1-1。

3.接触器的选用

由于接触器的安装场所与控制的负载不同，其操作条件与工作的繁重程度也不同。因此，必须对控制负载的工作情况以及接触器本身的性能有一个较全面的了解，力求经济合理、正确地选用接触器。在选用接触器时，除了考虑接触器的铭牌数据外，还需要注意接触器的类型、主触点的额定电流和电压、主触点和辅助触点的数量、是否频繁起停等。在具体的选用时，还需要注意以下几点：

1）选择接触器的类型：接触器的类型应根据电路中负载电流的种类来选择。也就是说，交流负载应使用交流接触器，直流负载应使用直流接触器，若整个控制系统中主要是交流负载，而直流负载的容量较小，也可全部使用交流接触器，但触点的额定电流应适当大一些。

2）选择接触器主触点的额定电流：主触点的额定电流应大于或等于被控电路的额定电流。若被控电路的负载是三相异步电动机，其额定电流可按下式推算，即

式中 I_N——电动机额定电流，单位为A；

U_N——电动机额定电压，单位为V；

P_N——电动机额定功率，单位为kW；

cosφ——电动机的额定功率因数；

η——电动机的额定效率。

3）选择接触器主触点的额定电压：接触器的额定工作电压应不小于被控电路的最大工作电压。

4）接触器的额定通断能力应大于通断时电路中的实际电流值；耐受过载电流能力应大于电路中最大工作过载电流值。

5）应根据系统控制要求确定主触点和辅助触点的数量和类型，同时要注意其通断能力和其他额定参数。

6）如果接触器用来控制电动机的频繁起动、正反转或反接制动时，应将接触器的主触点额定电流降低使用，通常可降低一个电流等级。