知识点学习3 接触器
凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械均可称为电器。用于交流额定电压1200V以下，直流额定电压1500V以下的电路内启通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。
低压电器可按照用途、动作方式、执行机构进行分类，如图1－1－6所示。
图1－1－6 低压电器分类
低压电气分类
接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。
接触器按主触点通过电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器。交流接触器常用于远距离接通和分断交流电压至660V、电流至600A的交流电路，以及频繁启动和控制交流电动机。直流接触器常用于远距离接通和分断直流电压至440V、直流电流至1600A的直流电路，并用于直流电动机的控制。
接触器按主触点的极数(主触点的对数)还可分为单极、双极、三极、四极和五极等多种。交流接触器的主触点通常是三极，直流接触器为双极。接触器的主触点一般置于灭弧罩内。
接触器的文字符号是KM，接触器的图形符号如图1－1－7所示。
图1－1－7 接触器的图形符号
接触器工作原理
1.接触器的工作原理
交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。其工作原理是:当线圈中有工作电流通过时，在铁芯中产生磁通，由此产生对衔铁的电磁力。当电磁吸力克服弹簧力时，使衔铁与铁芯闭合，同时通过传动机构由衔铁带动相应的触点动作。当线圈断电或电压显著降低时，电磁吸力消失或降低，衔铁在弹簧的作用下返回，并带动触点恢复到原来的状态。接触器的结构示意图如图1－1－8所示。
接触器结构图
图1－1－8 接触器的结构示意图
交流接触器的线圈中通过交流电，产生交变的磁通，其产生的电磁吸力在最大值和零之间波动。因此当电磁吸力大于弹簧反力时，衔铁被吸合，当电磁吸力小于弹簧的反力时衔铁开始释放，这样便产生振动和噪声。为了消除振动和噪声，在交流接触器的铁芯端面上装入一个铜制的短路环，短路环的结构示意图如图1－1－9所示。
图1－1－9 短路环的结构示意图
2.接触器的触点系统
交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成，如图1－1－10所示。
3.接触器的灭弧系统
触点在分段电流瞬间，在触点间的气隙中就会产生电弧，电弧的高温能将触点烧损，并且电路不易断开，可能造成其他事故，因此，应采用适当的措施迅速熄灭电弧。
图1－1－10 接触器触点分类
接触器触点分类
主触点额定电流在10A以上的接触器都有灭弧装置，作用是减少和消除触点电弧，确保操作安全。
电弧有直流电弧和交流电弧两类，交流电流因为自然过零点，故其电弧较易熄灭。熄灭电弧的主要措施:迅速增加电弧长度(拉长电弧)，使单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不足而使电弧熄灭；使电弧与流体介质或固体介质相接触，加强冷却和去游离作用，使电弧加快熄灭。
低压控制电器常用的灭弧方法:
(1)拉长灭弧:这种方法多用于开关电器中。通过机械装置或电动力的作用将电弧迅速拉长并在电弧电流过零时熄灭。
(2)磁吹灭弧:直流电器中常采用磁吹灭弧。在一个与触点串联的磁吹线圈产生的磁场作用下，电弧受电磁力的作用而拉长，被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，与固体介质相接触，电弧被冷却而熄灭。
(3)窄缝(纵缝)灭弧:多用于交流接触器中。在电弧所形成的磁场电动力的作用下，电弧拉长并进入灭弧罩的窄(纵)缝中，几条纵缝可将电弧分割成数段且与固体介质相接触，电弧便迅速熄灭。
(4)栅片灭弧:应用在交流场合比直流场合灭弧效果强得多，所以交流电器常采用栅片灭弧。
对于小容量的交流接触器，常采用双断口桥式触点，采用电动力作用进行灭弧，在主触点上装有灭弧罩。对于容量较大(20A以上)的交流接触器，一般采用灭弧栅灭弧。
4.接触器的主要技术参数
(1)额定电压。接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。交流接触器常用的额定电压等级有:127V、220V、380V、660V；直流接触器常用的电压等级有:110V、220V、440V、660V。
(2)额定电流。接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。交、直流接触器常用的额定电流的等级有:10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。
(3)线圈的额定电压。其指接触器吸引线圈的正常工作电压值。交流线圈常用的电压等级为:36V、110V、127V、220V、380V；直流线圈常用的电压等级为:24V、48V、110V、220V、440V。选用时交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器，但交流负载频繁动作时可采用直流线圈的交流接触器。
(4)主触点的接通和分断能力。其指主触点在规定的条件下能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不发生熔焊，分断时不应产生长时间的燃弧。
5.型号
交流接触器的型号及含义举例如下:
接触器外形图如图1－1－11所示。
接触器外形图
图1－1－11 接触器外形图
6.接触器的选型
接触器的选用主要依据以下几个方面:
(1)选择接触器的类型。根据负载电流的种类来选择接触器的类型。交流负载选择交流接触器，直流负载选择直流接触器。
(2)选择主触点的额定电压。主触点的额定电压大于或等于负载的额定电压。
(3)选择主触点的额定电流。主触点的额定电流应不小于负载电路的额定电流。在低压电气控制电路中，380V的三相异步电动机是主要的控制对象，控制该电机的接触器的额定电流的数值大约是电动机功率的2倍。
(4)选择接触器线圈电压。接触器线圈的电压应与控制回路的电压一致。
7.接触器的检测
接触器的检测是要对线圈、主触点以及辅助触点进行检测，对接触器线圈的检测，用万用表R×10Ω挡，测量线圈两端之间的阻值，如果所测阻值较小甚至为零，则说明线圈内部有匝间短路；如果所测阻值为∞，则说明内部开路。
主触点的检测，用万用表R×1kΩ或10kΩ挡，正常情况下所测的阻值应该为∞。
辅助常闭触点的检测方法，用万用表R×1Ω挡，正常情况下所测阻值应该接近零。
辅助常开触点的检测方法与主触点的检测方法相同。