激光设备控制技术教材——第二章第二节讲解

第二节电磁式接触器

电磁式接触器是一种自动的电磁式开关。它具有欠电压释放保护功能。在电力拖动系统

中被广泛应用。

由于交、直流电流产生电弧的不同，接触器按主触头通过的电流种类不同分为交流接触器和直流接触器两类。

一、交流接触器

交流接触器的种类很多，下面以CJT1系列（CJ10系列的替代品）为例进行介绍。

1.交流接触器的结构

图2-13为CJT1型交流接触器的实物图及外形结构示意图。它主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置及辅助部件四部分组成。

（a）实物图（b）结构图

图2-13 CJ10系列交流接触器的实物图和结构图

1-灭弧罩2-触头压力弹簧片3-主触头4-反作用弹簧5-线圈6-短路环

7-静触头8-弹簧9-动铁心10-辅助常开触头11-辅助常闭触头

（1）电磁机构电磁机构由线圈、铁心（静铁心）和衔铁三部分组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电，使衔铁和铁心吸合或释放，从而带动动触头与静触头闭合或分断，来实现接通或断开电路的目的。

（2）触头系统按通断能力划分，交流接触器的触头分为主触头和辅助触头（小容量

的无主、辅之分）。主触头用于通断电流较大的主电路，一般由三对常开触头组成；辅助触头用以通断电流较小的控制电路，通常由两对常开和两对常闭触头组成，起电气联锁或控制

作用。常开触头和常闭触头是联动的。当线圈通电时，常闭触头先断开，常开触头后闭合；

而线圈断电时，常开触头先恢复断开，常闭触头后恢复闭合。常开触头又称动合触头，常闭

触头又称动断触头，本书统一使用常开触头和常闭触头的叫法。两种触头在改变工作状态时，

先后有个时间差，这个时间差对分析电路的工作原理起着至关重要的作用。

（3）灭弧装置交流接触器中常用的灭弧装置因电流等级而异，容量较小的接触器常

采用双断口桥形触头以利于灭弧，并在触头上方安装陶土灭弧罩。容量较大的接触器常采用

纵缝灭弧罩和栅片灭弧装置。

（4）辅助部件交流接触器的辅助部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构、底座及接线柱等。

反作用弹簧安装在动铁心和线圈之间，其作用是线圈断电后，推动衔铁释放，使各触头恢复原状态。缓冲弹簧安装在静铁心与线圈之间，其作用是缓冲衔铁在吸合时对静铁心和

外壳的冲击力，保护外壳和底座。触头压力弹簧安装在动触头上面，其作用是增加动、静触头间的压力，从而增大接触面积，以减小接触电阻，防止触头过热而灼伤。传动机构的作用是在衔铁或反作用弹簧的作用下，带动动触头实现与静触头的接通和分断。

2.交流接触器的工作原理

交流接触器的工作原理如图2-14所示。当给接触器的线圈两端加上一个交流电压后，线圈中的电流会产生磁场，使静铁心产生足够大的吸力，克服反作用弹簧的反作用力，将衔铁吸合。通过中间传动机构带动常闭（辅助）触头先断开，三对主触头和常开（辅助）触头后闭合。当加在接触器线圈两端的电压为零或较低时，由于电磁吸力消失或过小，不足以克服反作用弹簧的反作用力，衔铁即会在反作用力下复位，带动常开触头（主、辅）先恢复断开，辅助常闭触头后恢复闭合。

图2-14

交流接触器的工作原理示意图

二、直流接触器

直流接触器适用于远距离频繁的接通和分断直流电路以及控制直流电动机。其结构和工作原理与交流接触器基本相同，常用的有CZO系列和CZ18系列。图2-15为其实物图。

图2-15 CZ0系列和CZ18系列直流接触器实物图

直流接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置三部分组成，图图。2-16为其结构示意（a）CZ0系列直流接触器（b）CZ18系列直流接触

器

图2-16 直流接触器的结构图

1-静触头2-动触头3-接线柱4-线圈5-铁心6-衔铁7-辅助触头8-反作用弹簧9-底板

1.电磁系统

直流接触器的电磁系统由线圈、静铁心和动铁心（衔铁）组成。具有绕棱角转动的拍合

式电磁机构。由于直流接触器的线圈通的是直流电，铁心中不会因产生涡流和磁滞损耗而发

热，因此铁心可用整块的铸铁或铸钢制成，铁心端面也不需安装短路环。但为了保证线圈断

电后衔铁能可靠地释放，磁路中垫有非磁性垫片，以减少剩磁的影响。

2.触头系统

直流接触器的触头也有主、辅之分。由于主触头接通和断开的电流比较大，多采用滚动接触的指形触头，以延长触头的使用寿命。辅助触头的通断电流较小，多采用双断点桥式触头，并可有若干对。

为了减小运行时的线圈功耗及延长吸引线圈的使用寿命，容量较大的直流接触器线圈经常采用串联双绕组，其接线如图2-17所示。接触器的一个常闭触头与保持线圈并联。在

电路刚接通瞬间，保持线圈被常闭触头短路，可使起动线圈获得较大的电流和吸力。当接触

器动作后，起动线圈和保持线圈串联通电，由于电压不变，所以电流较小，但仍可保持衔铁

被吸合，从而达到省电的目的。

图2-17直流接触器双绕组线圈接线图

1-保持线圈2-常闭辅助触头3-启动线圈

3.灭弧装置

直流接触器的主触头在分断较大直流电流时，会产生强烈的电弧，所以必须设置灭弧装置以迅速熄灭电弧。

对于开关电器而言，采用何种灭弧装置主要取决于电弧的性质。交流接触器触头间产生的电弧在自然过零时能自动熄灭，而直流电弧因为不存在自然过零点，所以只能靠拉长电

弧和冷却电弧来熄灭电弧。因此在同样的电气参数下，熄灭直流电弧要比熄灭交流电弧困难

的多，故直流灭弧装置一般比交流灭弧装置复杂，这也是为什么对直流接触器触头的要求比

交流接触器要高，接触器按触头通断电流的种类进行分类（而不是按线圈通过电流的种类）且交、直流接触器不能相互替代的原因。前面已经介绍过直流接触器一般采用磁吹式灭弧装置结合其他灭弧方法灭弧。

归纳起来说，直流接触器与交流接触器的不同之处主要表现在铁心结构、线圈形状、触头数量、灭弧方式以及吸力特性等方面。

三、接触器的主要技术数据