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接触器
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接触器
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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的电器(见图)。data/attachment/portal/201111/06/1518065yglgiills6599gp.jpg其主要的控制对象为电动机，也可用作控制电热设备、电照明、电焊机和电容器组等电力负载。接触器具有较高的操作频率，最高操作频率可达每小时1200次。接触器的寿命很高，机械寿命一般为数百万次至一千万次，电寿命一般为数十万次至数百万次。在电路中并不要求接触器具有分断短路电流的能力，当线路发生短路时，由与接触器相串联的熔断器或断路器进行保护。
接触器按电压等级分为高压和低压接触器；按电流种类分为交流和直流接触器；按操作机构分为电磁式、液压式、气动式接触器；按动作方式分为直动式和转动式接触器；按主触头的数量分为单极、两极、三极，最多可有五极的接触器；按接触器未动作前主触头的位置分为常开触头或常闭触头接触器。
空气式电磁接触器主要由触头灭弧系统、电磁操动系统、支架、辅助触头和外壳(或底架)组成。图1为典型的低压空气直动式交流电磁接触器的结构。data/attachment/portal/201111/06/151806y07karpzsypy2acy.jpg电磁操作机构装在绝缘的塑料外壳内，吸引线圈套在铁心上，可动衔铁通过绝缘的触头支架带动动触头。吸引线圈未通电时,在弹簧作用下,衔铁被释放，主触头被断开。当吸引线圈通电后，衔铁向左吸向铁心，它带动触头支架使动触头与静触头相接触，主电路被接通。此外，触头支架还带动装于外壳两侧的辅助触头动作。辅助触头主要用于控制电路，电流较小，所以辅助触头的尺寸也较小。主电路触头在断开时产生的电弧由灭弧室进行灭弧。
用于操作不频繁场合的接触器，当衔铁吸合后，可用附加的锁扣机构将触头系统机械地扣住，使其保持在闭合位置，操作线圈可以断电。要断开接触器时，需将脱扣电磁铁通电，让锁扣机构脱扣。这种接触器在保持吸合位置时，线圈不耗电，也无噪声。交流电磁接触器的线圈一般用交流电源供电，交流电磁铁在吸合时有时会发生噪声。80年代后，各国注意发展交流接触器电磁铁的无声和节电运行。基本的方案之一是将交流电源用变压器降压后，再经整流管变成直流电后供电。
真空接触器触头系统采用真空灭弧室的接触器。低压真空接触器工作原理见图2。data/attachment/portal/201111/06/1518063yydywycnicqdawc.jpg空灭弧室垂直安装在绝缘隔板上，室内上部为静触头、下部为动触头。上静触杆用铜排引出，下动触杆用软导线引至铜排引出端。动触头通过导电杆、触头弹簧和绝缘体与杠杆相连。在分闸弹簧力的作用下，杠杆向反时针方向转动，它带动动触头向下运动，静、动触头被分开。合闸时，将合闸电磁铁线圈通电，衔铁向右吸合,杠杆顺时针方向转动,通过绝缘体、触头弹簧使动触头向上运动，与静触头闭合。真空灭弧室的外壳可用玻璃或陶瓷绝缘材料制成,内部的真空度通常在10-2帕以上。由于壳内的空气少,触头开距可以做得很小,电弧也较容易被熄灭。触头材料一般用铜、锑、铋等合金制成。灭弧室内屏蔽罩的作用是，当分断电流时，凝结触头间隙中扩散出来的金属蒸气，有助于熄弧，还可以防止金属蒸气溅落到绝缘外壳上降低其绝缘强度。动触头与外壳下端用波纹管连接，动触头可以上下运动又不会漏气。
真空接触器熄弧能力强、耐压性能好、操作频率较高、寿命长、无电弧外喷、体积小、重量轻、维修周期较长，适用于660伏及以上的电路中，如用于煤矿、化工、冶金、水泥等行业有防爆、防腐蚀和防火要求以及环境较恶劣的场所。高压真空接触器也用于电弧炉、高压电动机等负载中作电源开关。真空接触器的真空灭弧室制造时工艺要求很高，如果工艺不良，灭弧室的真空度易下降;触头材料材质不好,在分断电流时会出现“截流过电压”现象，即在分断电流时，由于真空灭弧室的熄弧能力很强，电弧电流不是自然过零时切断，而是从电流的某一值突然降到零，由此而出现高的过电压。截流过电压会危及电工设备的安全运行。
半导体接触器依靠改变电路的导通状态和截止状态而完成电气操作的接触器。主要利用半导体器件（晶闸管）具有可控导电性能来完成接触器的功能。图3为半导体接触器的电路示意。data/attachment/portal/201111/06/1518064p1ug7mbg7gfr58u.jpg晶闸管的工作状态由控制单元控制。当在晶闸管中有载流导通时，主电路接通；反之主电路被阻断。半导体接触器无可动部分，具有寿命长、操作频率高和运行无噪声等优点。
晶闸管在载流导通时，由于晶闸管有内阻，在管子两端有一定的电压降,一般正向的电压降为1伏左右，导通的电流越大,功率消耗越多。使用时为克服此缺点,通常制成混合式接触器，利用半导体器件和电磁式接触器并联组合来完成接触器的功能。这种接触器电路的通断任务由晶闸管完成，以达到无电弧通断的目的，而承载电流的任务则由电磁式接触器来完成。半导体式和混合式接触器适用于频繁操作且不需要经常维修的场所。其缺点是半导体器件在阻断时的电隔离程度不如有触点电器好，此外价格较贵。