接触器是一种电控开关，用于每天多次接通和断开电力回路。它是大多数工业控制柜中真正启动和停止电机、加热器、照明组和电容器级联的装置，通常根据按钮、可编程逻辑控制器（PLC）输出或控制继电器发出指令。本文介绍了接触器的基本工作原理、额定参数的含义，以及如何选择或更换接触器。
接触器还是继电器？
两者都是电磁开关。区别在于用途：控制继电器用于切换较小的控制信号，而接触器用于切换负载电流，通常从几安培到数百安培。因此，接触器具有更大的触点、灭弧室或弧光抑制室，以及适用于大电流导线的接线端子。如果您只需要切换控制信号，控制继电器通常是更好的选择。
接触器的基本工作原理
所有接触器都由以下基本组件构成：
- 线圈和磁路。 线圈绕在叠铁芯（用于交流电）或实心铁芯（通常用于直流电）上。当线圈通电时，它将活动铁芯向固定铁芯拉动。
- 主极。 电力触点，通常三相负载使用三个，有时为两个或四个。大多数现代设计采用双断触点：活动桥在两点打开回路，有助于熄灭弧光。
- 弧光控制。 灭弧室、分弧板或腔室在负载下触点打开时拉伸并冷却弧光。
- 复位弹簧。 当线圈断电时，弹簧使主触点打开。
- 辅助触点。 小型常开（NO）和常闭（NC）触点，内置或以模块形式添加，用于保持电路（自锁）、互锁和向 PLC 发送状态信号。
交流和直流线圈
交流线圈在闭合时会产生很大的浪涌电流，因为磁路中的空气间隙较大；一旦铁芯闭合，电流会降至较低的保持值。铁芯上的相位环可防止交流磁通量过零时活动铁芯产生颤振。直流线圈没有同类意义上的浪涌电流，但需要更多铜线或节能电路来限制发热。许多现代接触器使用电子线圈，可接受交流或直流的宽电压范围。
线圈必须与控制电压完全匹配。我们的接触器线圈电压和线圈代码指南解释了制造商如何将其编码在零件号中。
接触器的主要部件及其标准接线端子标记。
双断触点将弧光分成两个间隙。
了解额定参数
根据所切换的负载，同一个接触器所能承受的电流可能大不相同。因此，数据表列出了几种额定参数。
| 额定参数 | 含义 |
|---|---|
| AC-3 额定电流 / kW | 切换鼠笼电机：启动和带电运行中停止。这是电机应用中通常采用的参考额定值。 |
| AC-1 额定电流 | 非感性或轻微感性负载，如电阻加热器。对于同一接触器，该值高于 AC-3 值，因为没有电机启动电流。 |
| AC-4 额定参数 | 采用插接（带电反转）或步进（抖动）运行的电机。远低于 AC-3，因为触点在接近启动电流时断开。 |
| 马力额定值（UL/CSA） | 根据北美标准公布的 115/120、200/208、230/240、460/480 和 575/600 V 下的电机马力额定值。 |
| 常规热电流（Ith） | 在给定环境温度下，触点在不切换的情况下可连续承受的电流。 |
| 额定运行电压（Ue） | 切换额定参数适用的电压。额定参数始终是针对特定电压给出的。 |
IEC 分类的完整列表请参见我们的IEC 使用类别文章。
机械寿命和电气寿命
机械寿命是指机构在无负载情况下可运行的次数，通常以百万次计。电气寿命是指带负载运行次数，直到触点磨损；它很大程度上取决于使用类别、切换电流和电压。制造商会公布电气寿命曲线：对于负载留有充足余量的接触器，其使用寿命远长于以最大额定值运行的接触器；而用于抖动或插接运行的接触器，其磨损速度也远快于 AC-3 额定值所显示的。
如何选择接触器
- 确定负载及其使用类别。 正常启动和停止的电机属于 AC-3；加热器属于 AC-1；抖动、步进或插接运行属于 AC-4。
- 根据实际电压选择额定参数。 使用电源电压下的电机功率和满载电流，而不是数据表中的最大值。标准和电机制造商公布了典型电机功率与电压下的满载电流，电机铭牌值应优先参考。
- 检查工作频次。 每小时多次运行、较长的启动时间或较高的环境温度都需要更大尺寸的接触器。
- 选择线圈。 控制电压（交流或直流）和频率。
- 确认辅助触点数量。 自锁、互锁和 PLC 反馈，以及备用触点。
- 增加电机保护。 接触器本身不能保护电机。请将其与匹配电机电流的过载继电器（参见过载继电器和跳闸等级）以及形成已记录组合的短路保护配合使用。
- 检查认证和安装方式。 北美市场的 UL/CSA 标志、DIN 导轨或面板安装方式、接线端子类型和电线范围。
IEC 和 NEMA 接触器
北美工厂中并存两种设计方案。NEMA接触器按尺寸销售（尺寸 00、0、1、2 及以上），每个尺寸在每个电压下都有最大马力，通常留有较大余量，一个尺寸可满足大多数用途。IEC接触器按使用类别和电流额定，这使得设备更紧凑、更贴合应用，但也需要更仔细地选择，尤其是重载应用。两种类型都用于相同的机器，老旧控制柜中可能同时包含两者。
反向接触器和互锁
要反转三相电机，需使用两个接触器：一个按正常相序连接电源，另一个交换两相。如果两者同时闭合，会造成两相短路，因此反向接触器对必须始终具备两级保护：
- 机械互锁——安装在两个接触器之间的装置，在物理上防止两者同时闭合。
- 电气互锁——每个接触器的常闭辅助触点与另一个接触器的线圈串联，因此当一个接触器闭合时，另一个线圈无法通电。
相同原理也用于星三角启动器、两速电机和切换方案。对于安全功能，一些接触器提供镜像触点：常闭辅助触点设计为当主触点熔焊闭合时无法闭合，从而让安全继电器检测到熔焊的接触器。仅按照制造商的安全说明使用。
更换老旧设备上的接触器
- 阅读完整零件号，包括线圈代码和辅助触点配置。
- 检查安装在旧机上的附件：辅助模块、互锁装置、浪涌抑制器、定时器和过载继电器。并非所有附件都适用于其他机架尺寸或其他品牌。
- 确认替换件保留了控制柜记录的组合额定值和短路断路容量（SCCR）。
- 观察旧机上的触点和线圈：烧焦的触点表明接触器尺寸不足或工作循环过重；烧焦的线圈则表明控制电压不正确或存在欠压情况。
电气设备的操作必须由具备资质的人员按照适用的电气规范和制造商的说明进行。
关键要点
- 接触器用于切换电源；需要过载继电器和短路保护来保护电机。
- 根据使用类别和电压选择：AC-3 用于常规电机运行，AC-1 用于电阻负载，AC-4 用于抖动和插接运行。
- 线圈电压和类型必须与控制电路完全匹配。
- 电气寿命取决于工作频次；在重度切换条件下，更大尺寸的接触器使用寿命更长。
- 反向接触器对必须同时具备机械互锁和电气互锁。
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