答: 交流接触器是一种用于远距离、 频繁地接通与分断交、 直流和大容量控制电路的
自动电器。 主要由触头系统、 电磁机构和灭弧装置等部分组成。 从交流接触器工作原理可
见, 衔铁的吸合, 并保持触头可靠接触的关键决定于电磁吸力与弹簧反力的合力。 从静态
考虑, 在衔铁吸合过程中, 只有当电磁吸力恒大于弹簧反力, 才能保证吸动衔铁; 在吸合
之后, 只要能保证吸力吸住衔铁, 就能使触头可靠接触 (这里先不考虑电压波动带来的吸
力不稳而引起的触头颤动观象)。 从电磁系统的力的特性来讲, 由于弹簧的反力和衔铁工
作气隙之间的特性与电磁吸力和气隙之间的特性变化的规律不同, 如图5-7所示。 这使得
在交流接触器吸合后, 降低线圈端电压, 仍使衔铁可靠吸合成为可能。
图5-7 交流接触器吸力特性与反力特性的配合
(1) 交流接触器反力特性
交流接触器的反力是企图使衔铁打开的力, 它是由复位弹簧及触点簧片产生的。 衔铁
运动时, 所克服的反力FA与工作气隙δ 的关系如图5-7所示。
图5-7中 A1点为衔铁释放位置, 弹簧初反力FA是保证衔铁受到外界环境作用时不致
产生误动作的力。
A1-B1为衔铁自由行程, 反力与位移成正比, F=kx。
B1-C1为衔铁带动支架使常闭触头分离阶段, 反力为动触头对常闭触头压力与复位弹
簧反力之和, 故曲线变陡。
C1-D1为动触头与常开触头的静触头接触阶段。 反力为动簧片的弯曲变形与复位弹簧
反力之和。
D1-E1为动合触头跟踪阶段, 由此超行程而产生一定压力, 保证触头可靠接触, 衔铁
受到的反力为动簧片、 静簧片、 复位弹簧三者的反力之和 (忽略机械摩擦力与活动部分的
重量)。
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(2) 交流接触器的吸力特性
在交流接触器中, 使可动部分产生动作的力来自电磁系统。 吸力为:
F=B2×S/(2μ0) (5-1)
式中, B 为衔铁表面处磁感应强度; S 为衔铁截面积; μ0为真空磁导率。
(3) 吸力与反力特性的配合
要使交流接触器可靠吸合必须使吸力特性曲线在反力特性曲线之上, 可以允许局部处
的反力高于电磁吸力, 但必须做到使衔铁打开位置的吸力高于反力, 而且图5-7中面积S1
必须大于S2。
按IEC60947及 GB14048等标准规定, 交流接触器工作电压在 (0.85~1.1)Un时应
能可靠的吸合。 这样在额定状态交流接触器的吸力特性一定在反力特性之上。 从吸力与反
力特性配合可见, 在额定状态下使交流接触器吸合, 低压使其保持吸合状态。 这样对于大
容量 (380V、 100A 以上) 的交流接触器, 既能保证了自动控制特性, 又节约电能, 延长
其使用寿命。
(4) 试验效果及控制电路
以 CJT1-100型交流接触器为例, 线圈额定电压为380V, 实验中吸合电压为230~
420V, 吸合后其保持电压在 180V 左右。 此时, 线圈电流 也 从 原 来 的 0.45A 左 右 降 到
0.15A 左右, 长期通电线圈微热, 节电明显, 同时, 当线圈电压在220V 时, 交流接触器
的嗡嗡声有明显降低, 1m 之外几乎听不到。
尽管交流接触器吸合后保持电压在180V 左右, 考虑电网电压的波动对吸力的影响,
同时为了方便, 以220V 为交流接触器吸合后保持的线圈端电压。 交流接触器在额定状态
吸合、 低压保持的电源切换控制电路如图5-8所示。
图5-8 交流接触器电源切换控制电路
其工作原理如下: 按下 SB2, KM 线圈以380V 额定电压吸合, KM 自保触头自保。
此时, 交流接触器的转换触头进行电源切换, 线圈电压由380V 的高压吸合, 转换为220V
的低压保持。 对于大容量电机启动时, 由于启动电流较大, 可能造成电网电压的降低, 导
致交流接触器吸合的低压保持失败, 可添加辅助启动开关。 在电机启动过程以高压使交流
接触器吸合并运行, 待电机启动后再使其低压运行。
若电机采用降压启动控制, 可用电机正常运行时的交流接触器或中间继电器触头替代
辅助启动开关, 实现电压的自动切换。
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 Chapter 
可见, 交流接触器高压吸合、 低压保持, 既节约电能, 又消除了交流接触器的噪声,
延长使用寿命。