原创 工程电气ABC
一
接触器在电路中的主要作用如下：
控制电路通断：接触器可用于控制电路的开关，实现对电器设备的启动和停止控制。例如，在电动机的控制电路中，通过接触器的闭合来接通电动机的电源，使其运转；通过接触器的断开，切断电动机的电源，使其停止。控制电机正反转：能够控制电路的方向，从而控制电器设备的正反转。比如，对于需要正反转运行的电动机，可利用接触器来改变电源相序，实现电机正转或反转。调节电路电压：可用于控制电路的电压，进而控制电器设备的电压大小。例如，将接触器用于控制变压器的输入电压，能实现对变压器输出电压的调节。保护电路和设备：具有一定的过流保护能力。当电路中的电流超过接触器的额定电流时，接触器会自动断开电路，保护电器设备不被过载损坏。此外，接触器还能在电路出现故障（如短路）时，迅速切断电路，防止故障范围扩大，对电路和设备起到保护作用。实现联动控制：可用于控制多个电器设备的联动，从而达成复杂的自动化控制。例如，在自动化生产线上，通过接触器的控制，可以使各个设备按照预定的程序和顺序协同工作，实现自动化生产。隔离控制电路与负载电路：将小电流的控制电路与大电流的负载电路相隔离，避免负载电流对控制电路产生干扰。二
当接触器线圈通电后，线圈电流会产生磁场，产生的磁场使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯，并带动交流接触器点动作，常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，常开触点断开，常闭触点闭合。直流接触器的工作原理跟温度开关的原理有点相似。
三
按主触点连接回路的形式分为：直流接触器、交流接触器。
按操作机构分为：电磁式接触器、永磁式接触器。
永磁交流接触器是利用磁极的同性相斥、用永磁驱动机构取代传统的电磁铁驱动机构而形成的一种微功耗接触器。国内成熟的产品型号：CJ20J、NSFC1、NSFC2、NSFC3、NSFC4、NSFC5、NSFC12、NSFC19、CJ40J、NSFMR。
直流接触器
直流接触器国内外的发展状况
接触器总体的发展趋势将朝着长电气寿命、高可靠性、多功能、环保型、多规格、智能化、可通信化的方向发展。
混合式直流接触器
直流电流与交流电流相比较，不存在周期性的电流数值过零点，因此，传统接触器开断电路时，触头之间产生的电弧较为强烈，燃弧时间也比较长，以便充分释放电路中剩余的能量。电弧的燃烧产生高温和强光，对触头表面有严重的烧蚀作用，触头材料在多次开断之后逐渐流失，触头电磨损严重时，导致直流接触器报废，不能开断电路。[1]
电力电子技术得以迅猛发展，人们将电力电子元件应用到直流接触器中，巧妙的创造出一种混合式直流接触器，使得直流接触器向智能化、可控化迈进了新的一步。这种混合式接触器利用传统直流接触器在闭合导通状态下触头接触电阻小、导通压降小的优点，将由反并联晶闸管和控制模块单元共同组成的无触点开关并联在传统直流接触器触头上。这种无触点的电力电子开关分断电路时不产生电弧，这就避免了传统接触器中电弧对触头材料的电磨损，也就大大增加了触头的使用寿命和可靠性。[1]
直流接触器永磁机构
直流接触器作为应用广泛的电气开关之一，其生产和需求数量巨大，在正常使用过程中，电磁铁线圈一直通电工作，产生电磁吸力，保证铁芯和衔铁吸合，带动动、静触头闭合，接通电路。在上述过程中，线圈本身存在电阻，持续消耗电能，这是直流接触器主要的使用成本之一，浪费了大量的能源和财产，因此，如何降低直流接触器的工作耗能，是研究直流接触器的关键点和重难点。直流接触器永磁操动机构是一种在传统直流接触器电磁操动机构基础上发展而来，将电磁操动机构和永磁铁相结合的混合型操动机构，不单单使用原有的电磁吸力和弹簧反力作为铁心吸合与分离的动力，而是加入了永磁铁对铁心的吸引力，采用储能电容充放电提供合闸、分闸电力，通常称之为“电磁操动，永磁保持，电子控制”。在分、合闸运动过程中，电磁吸力，永磁吸力与弹簧作用力共同作用，在稳定工作过程中，采用永磁吸力代替之前的电磁吸力，保持衔铁与铁芯心的吸合状态。一则，永磁操动机构大量节约了保持线圈的电能消耗，环保节能。二则，永磁体保持吸合与电磁吸合相比，噪音低，无污染。三则，永磁操动机构剔除了电磁机构中一系列复杂繁琐锁扣保护装置，大大提高了接触器操动机构的工作可靠性，降低了生产工序和成本，减小了接触器的体积。
交流接触器利用主接点来控制电路，用辅助接点来导通控制回路。
主接点一般是常开接点，而辅助接点常有两对常开接点和常闭接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。
交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。
交流接触器动作的动力源于交流通过带铁芯线圈产生的磁场，电磁铁芯由两个「山」字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定铁芯，套有线圈，工作电压可多种选择。为了使磁力稳定，铁芯的吸合面加上短路环。交流接触器在失电后，依靠弹簧复位。
另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的闭合断开。
20A以上的接触器加有灭弧罩，利用电路断开时产生的电磁力，快速拉断电弧，保护接点。
接触器可高频率操作，作为电源开启与切断控制时﹐最高操作频率可达每小时1200次。
接触器的使用寿命很高，机械寿命通常为数百万次至一千万次，电寿命一般则为数十万次至数百万次。
技术发展
交流接触器制作为一个整体，外形和性能也在不断提高，但是功能始终不变。无论技术的发展到什么程度，普通的交流接触器还是有其重要的地位。
空气式电磁接触器（英文：Magnetic Contactor）：主要由接点系统、电磁操动系统、支架、辅助接点和外壳（或底架）组成。
因为交流电磁接触器的线圈一般采用交流电源供电，在接触器激磁之后，通常会有一声高分贝的“咯”的噪音，这也是电磁式接触器的特色。
80年代后，各国研究交流接触器电磁铁的无声和节电，基本的可行方案之一是将交流电源用变压器降压后，再经内部整流器转变成直流电源后供电，但此复杂控制方式并不多见。
四
一、交流接触器
交流接触器是广泛应用于交流电路中的一种控制电器。
按主触头控制的电流种类分为：交流接触器主要用于控制交流负载，如电动机、电炉等。它具有操作频率高、使用寿命长等特点。按灭弧介质分为：空气式接触器：利用空气作为灭弧介质，结构简单、成本低，但灭弧能力相对较弱。真空式接触器：以真空作为灭弧介质，灭弧能力强，适用于频繁操作和高电压、大电流的场合。二、直流接触器
主要用于直流电路的控制。
按主触头控制的电流种类分为：直流接触器用于控制直流负载，如直流电动机、直流电磁铁等。按结构形式分为：电磁式直流接触器：通过电磁力实现触头的闭合和断开，具有动作可靠、寿命长等优点。永磁式直流接触器：利用永磁体产生的磁力来保持触头的闭合状态，具有节能、无噪声等特点。三、特殊用途接触器
电容接触器：专门用于控制电容器的投入和切除，具有抑制涌流、降低操作过电压等功能。可逆接触器：用于控制电动机的正反转，由两个接触器组成，通过机械和电气联锁，保证正反转操作的安全可靠。切换电容器接触器：用于无功补偿装置中，快速切换电容器组，以提高电网的功率因数。防爆接触器：适用于易燃易爆环境，具有防爆性能，能保证在危险场所的安全运行。
五
可以通过以下方法判断接触器是否出现故障：
一、外观检查
观察接触器外壳是否有变形、破损、烧焦等异常现象。如果有，可能表明接触器内部发生了严重故障。检查接触器的接线端子是否松动、变色或有烧焦痕迹。松动的接线端子可能导致接触不良，变色或烧焦则可能是由于过热引起的。查看接触器的灭弧罩是否完整，有无破损或缺失。灭弧罩的损坏可能会影响接触器的灭弧能力，增加故障风险。二、动作检查
手动操作接触器，检查其动作是否灵活。正常情况下，接触器的衔铁应能够迅速吸合和释放，没有卡滞现象。用螺丝刀等工具轻敲接触器外壳，观察接触器是否会误动作或抖动。如果出现这种情况，可能是接触器内部有松动或接触不良的问题。对于带有辅助触点的接触器，可以检查辅助触点的动作是否与主触点一致。如果辅助触点不能正常动作，可能会影响控制电路的正常工作。三、电气检查
使用万用表测量接触器线圈的电阻值。正常情况下，线圈的电阻值应该在一定范围内。如果电阻值为无穷大或过小，可能表明线圈开路或短路。给接触器线圈通电，检查接触器是否能够正常吸合。如果线圈通电后接触器不能吸合，可能是线圈故障、铁芯卡住或机械部件损坏等原因。测量接触器主触点和辅助触点的接触电阻。正常情况下，接触电阻应该很小。如果接触电阻过大，可能会导致触点发热、烧毁或影响电路的正常工作。在接触器吸合状态下，测量主电路的电压和电流。如果电压或电流异常，可能是接触器故障或负载有问题。四、运行状态检查
观察接触器在实际运行中的表现。如果接触器频繁跳闸、发热严重、噪声过大等，可能表明接触器存在故障。检查与接触器相关的设备是否正常运行。如果设备出现异常，可能是接触器故障引起的，也可能是其他原因导致的，需要进一步排查。
六
接触器在使用过程中可能会出现以下故障：
一、触头故障
触头过热：原因：触头压力不足、接触不良、触头表面氧化或有污垢、负载电流过大等。表现：触头温度明显升高，可能伴有变色、冒烟等现象。解决方法：调整触头压力、清洁触头表面、检查负载情况，必要时更换触头。触头磨损：原因：频繁操作、电弧烧蚀等。表现：触头厚度减小，接触面积变小，可能导致接触不良。解决方法：根据磨损程度及时更换触头。触头熔焊：原因：通过大电流时，触头间产生的电弧高温使触头金属熔化并焊在一起。表现：接触器无法正常断开。解决方法：更换触头，并检查电路是否存在过载等问题。二、线圈故障
线圈过热：原因：线圈电压过高或过低、线圈匝间短路、操作频率过高、环境温度过高等。表现：线圈温度异常升高，可能伴有异味。解决方法：检查线圈电压是否正常，降低操作频率，改善散热条件，必要时更换线圈。线圈烧毁：原因：线圈绝缘损坏导致短路、长时间过载、电源电压波动过大等。表现：线圈发黑、烧焦，接触器无法动作。解决方法：更换线圈，并检查电路和电源情况，排除故障原因。三、机械故障
衔铁卡阻：原因：铁芯极面有污垢、生锈，或者机械部件变形、损坏等。表现：接触器动作不灵活，甚至无法吸合或断开。解决方法：清洁铁芯极面，修复或更换损坏的机械部件。触头弹簧损坏：原因：弹簧疲劳、变形或断裂。表现：触头压力不足，可能导致接触不良或触头跳动。解决方法：更换触头弹簧。四、其他故障
灭弧罩损坏：原因：电弧烧蚀、碰撞等。表现：灭弧效果变差，可能导致电弧不能及时熄灭，损坏触头和其他部件。解决方法：更换灭弧罩。接触器噪声过大：原因：铁芯极面不平、短路环损坏、触头弹簧压力不均等。表现：接触器在工作时发出异常噪声。解决方法：检查铁芯极面，更换短路环，调整触头弹簧压力。
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