交直流接觸器不能混用原因

接觸器(英文:Contactor)，指利用線(xiàn)圈流過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。因為可快速切斷交流與直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制(某些型別可達 800 安培)電路的裝置，所以經(jīng)常運用于電動(dòng)機做為控制對象﹐也可用作控制工廠(chǎng)設備﹑電熱器﹑工作母機和各樣電力機組等電力負載，并作為遠距離控制裝置。同時(shí)接觸器還是一種自動(dòng)化的控制電器，用于頻繁接通（啟動(dòng)）、反接制動(dòng)，反向，點(diǎn)動(dòng) 或分斷交、直流電路，它具有控制容量大，可遠距離操作，配合繼電器可以實(shí)現定時(shí)操作，聯(lián)鎖控制，各種定量控制和失壓及欠壓保護，并廣泛應用于自動(dòng)控制電路（如電動(dòng)機，電熱器、照明、電焊機、電容器組等）。

接觸器按被控電流的種類(lèi)可分為交流接觸器和直流接觸器。這里主要介紹在實(shí)際運用中交直流接觸器能否混用，如果不能混用是什么原因，通過(guò)以下的分析探討便一目了然。

1 交流接觸器的結構、工作原理及適用環(huán)境

交流接觸器的結構一般由一副動(dòng)靜鐵心，一個(gè)線(xiàn)圈，一副動(dòng)靜觸點(diǎn)，加上框架構成。當線(xiàn)圈通電后，動(dòng)鐵心與靜鐵心吸合，帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接觸，達到接通電路的目的。交流接觸器廣泛用于電力傳動(dòng)系統中，作為頻繁或分斷帶負荷電路的控制電器，交流接觸器為電動(dòng)操作，所以適合于遠距離操作及自動(dòng)控制系統。交流接觸器不具有過(guò)電流保護功能，因此在線(xiàn)路中使用需要與帶有過(guò)電流保護功能的電器配合使用。如配合熔斷器、動(dòng)空氣斷路器、熱繼電器等。交流接觸器由電磁系統、觸頭系統、滅弧裝置及機構附 

件組成。電磁系統包括電磁線(xiàn)圈和靜、動(dòng)鐵芯。靜鐵芯在下、動(dòng)鐵芯在上，電磁線(xiàn)圈在靜鐵芯上。當電磁線(xiàn)圈通電時(shí)，靜、動(dòng)鐵芯即被吸合。觸頭系統包括一組三相主觸頭及兩個(gè)常開(kāi)，兩個(gè)常閉輔助觸頭。主觸頭和動(dòng)鐵芯連在一起。主觸頭為雙斷口，用來(lái)接通主電路。輔助觸頭則接在控制回路中，以實(shí)現各種控制方式。滅弧裝置一般為陶瓷制成的柵式滅弧罩，用來(lái)及時(shí)熄滅因斷開(kāi)大電流而產(chǎn)生的電弧。結構用來(lái)支撐、固定各工作部件，并起到電氣絕緣的作用。當需要接通主電路時(shí)，先接通交流接觸器的電磁線(xiàn)圈，電磁線(xiàn)圈通電后，產(chǎn)生磁力將動(dòng)鐵芯吸合，連在動(dòng)鐵芯上的動(dòng)觸頭隨之接通電路。當電磁線(xiàn)圈斷電后，吸力消失，動(dòng)鐵芯由于彈簧的作用力而分離，觸頭隨之切斷電路。這種特性形成了交流接觸器的失壓保護功能。

交流接觸器利用主接點(diǎn)來(lái)開(kāi)閉電路，用輔助接點(diǎn)來(lái)執行控制指令。 主接點(diǎn)一般只有常開(kāi)接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對具有常開(kāi)和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。 交流接觸器的接點(diǎn)，由銀鎢合金制成，具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。 交流接觸器的動(dòng)作動(dòng)力來(lái)源于交流電磁鐵，電磁鐵由兩個(gè)“山”字形的幼硅鋼片疊成，其中一個(gè)固定，在上面套上線(xiàn)圈，工作電壓有多種供選擇。為了使磁力穩定，鐵芯的吸合面，加上短路環(huán)。交流接觸器在失電后，依靠彈簧復位。 另一半是活動(dòng)鐵芯，構造和固定鐵芯一樣，用以帶動(dòng)主接點(diǎn)和輔助接點(diǎn)的開(kāi)短。 20 安培以上的接觸器加有滅弧罩，利用斷開(kāi)電路時(shí)產(chǎn)生的電磁力，快速拉斷電弧，以保護接點(diǎn)。 交流接觸器制作為一個(gè)整體，外形和性能也在不斷提高，但是功能始終不變。無(wú)論技術(shù)的發(fā)展到什么程度，普通的交流接觸器還是有其重要的地位。由于交流接觸器具有可高頻率的做電源開(kāi)啟與切斷控制﹐較高操作頻率甚至可達每小時(shí) 1200 次也沒(méi)問(wèn)題。同時(shí)交流接觸器的使用壽命很長(cháng)﹐機械壽命通常為數百萬(wàn)次至一千萬(wàn)次﹐電壽命一般則為數十萬(wàn)次至數百萬(wàn)次。所以在電氣自動(dòng)控制回路中得到廣泛的應用。

交流接觸器有一個(gè)鐵心線(xiàn)圈吸引銜鐵動(dòng)作，還有三個(gè)主觸點(diǎn)和若干輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)接在主電路中，對電動(dòng)機起接通或斷開(kāi)電源的作用，線(xiàn)圈和輔助觸點(diǎn)接在控制電路中，可按自鎖或聯(lián)鎖的要求來(lái)聯(lián)接，亦可起接通或斷開(kāi)控制電路某分支的作用。接觸器還可起欠壓保護作用。選用接觸器時(shí)，應注意它的額定電流、線(xiàn)圈電壓及觸點(diǎn)數量。目前實(shí)際應用中使用的*多的是電磁式交流接觸器， 電磁式交流接觸器主要由電磁系統、觸點(diǎn)系統、滅弧系統及其它部分組成。 電磁系統包括電磁線(xiàn)圈和鐵心，是接觸器的重要組成部分，依靠它帶動(dòng)觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)；觸點(diǎn)系統：觸點(diǎn)是接觸器的執行部分，包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)的作用是接通和分斷主回路，控制較大的電流，而輔助觸點(diǎn)是在控制回路中，以滿(mǎn)足各種控制方式的要求； 滅弧系統：滅弧裝置用來(lái)保證觸點(diǎn)斷開(kāi)電路時(shí)，產(chǎn)生的電弧可靠的熄滅，減少電弧對觸點(diǎn)的損傷。為了迅速熄滅斷開(kāi)時(shí)的電弧，通常接觸器都裝有滅弧裝置，一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩，并配有強磁吹弧回路。 其它部分：有絕緣外殼、彈簧、短路環(huán)、傳動(dòng)機構等。 它的工作原理是，當接觸器電磁線(xiàn)圈不通電時(shí)，彈簧的反作用力和銜鐵芯的自重使主觸點(diǎn)保持斷開(kāi)位置。當電磁線(xiàn)圈通過(guò)控制回路接通控制電壓(一般為額定電壓)時(shí)，電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵心，帶動(dòng)主觸點(diǎn)閉合，接通電路，輔助接點(diǎn)隨之動(dòng)作。 另一種相對使用較多的是交流真空接觸器 ，真空接觸器以真空為滅弧介質(zhì)，其主觸頭密封在特制的真空滅弧管內。當操作線(xiàn)圈通電時(shí)，銜鐵吸合，在觸點(diǎn)彈簧和真空管自閉力的作用下觸點(diǎn)閉合；當操作線(xiàn)圈斷電時(shí)，反力彈簧克服真空管自閉力使銜鐵釋放，觸點(diǎn)斷開(kāi)。接觸器分斷電流時(shí)，觸頭間隙中會(huì )形成由金屬蒸汽和其它帶電粒子組成的真空電弧。因真空介質(zhì)具有很高的絕緣強度，且介質(zhì)恢復速度很快，真空電弧在**次過(guò)零時(shí)就能熄滅，燃弧時(shí)間一般小于 10ｍｓ。 真空交流接觸器具有分斷能力強：分斷電流可達額定電流 10 倍的特點(diǎn)。目前我國現有的交流接觸器有電磁接觸器、真空接觸器和半導體接觸器等。

2 直流接觸器的結構、工作原理及適用環(huán)境

直流接觸器的結構和工作原理基本上與交流接觸器相同。在結構上也是由電磁機構、觸點(diǎn)系統和滅弧裝置等部分組成。由于直流電弧比交流電弧難以熄滅，直流接觸器常采用磁吹式滅弧裝置滅弧。選用直流接觸器，首先要看應用線(xiàn)路的控制方式，接觸器在線(xiàn)路中的功能，因為直流接觸器的主觸頭有單雙之分，

單觸頭接觸器主要用于發(fā)電--電動(dòng)系統，或其它獨立變流系統，功能是：1 準備就緒，允許運行。 事故狀態(tài)快速切斷主電路。因此接觸器的額定電流，額定電壓，斷弧能力，必須滿(mǎn)足于系統要求。雙觸頭接觸器則用于：非獨立供電系統；可逆系統等，同樣注意額定電流，額定電壓，斷弧能力。*后是吸合線(xiàn)圈電壓，要附和操作系統要求，再者吸合線(xiàn)圈較大時(shí)，要加 RC 吸收回路，以防自感電勢擊穿自身，或相關(guān)設備。直流接觸器線(xiàn)圈的額定電壓應視控制回路的情況而定。而一系列、同一容量等級的接觸器，其線(xiàn)圈的額定電壓有好幾種，可以選線(xiàn)圈的額定電壓和直流控制電路的電壓一致。 直流接觸器的線(xiàn)圈是加直流電壓，交流接觸器的線(xiàn)圈一般是加交流電壓。有時(shí)為了提高接觸器的較大操作頻率，交流接觸器也有采用直流線(xiàn)圈的。如果把直流電壓的線(xiàn)圈加上交流電壓，因阻撓太大，電流太小，則接觸器往往不吸合。如果將交流電壓的線(xiàn)圈加上直流電壓，則因電阻太小，電流太大，會(huì )燒壞線(xiàn)圈。

直流接觸器的工作原理如下：當接觸器線(xiàn)圈通電后，線(xiàn)圈電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心，并帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作：常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當線(xiàn)圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點(diǎn)復原：常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。與交流接觸器工作原理相同，不同之處在于交流接觸器的吸引線(xiàn)圈由交流電源供電,直流接觸器的吸引線(xiàn)圈由直流電源供電。

例如 MZJ 直流接觸器主觸頭為橋式、雙斷點(diǎn)、銀合金接點(diǎn)、直動(dòng)式結構；螺管式電磁鐵吸取線(xiàn)圈為串聯(lián)雙繞組結構。具有體積小、重量輕、功效低、吸力余量大、動(dòng)作可靠等優(yōu)點(diǎn)。 MZJ 直流接觸器供遠距離接通和斷開(kāi)額定電壓至 48V,額定電流至 200Ａ的直流電力線(xiàn)路之用，適宜于控制直流電動(dòng)機的頻繁起動(dòng)、停止、換向及反接制動(dòng)。廣泛應用于工礦企業(yè)、機場(chǎng)、碼頭、車(chē)站、港口的電瓶車(chē)、叉車(chē)以及客運、貨運汽車(chē)等。 

直流接觸器還可用于 DDX-1 斷相保護繼電器、電壓回路斷相閉鎖繼電器 BXX-2 相序繼電器 、直流絕緣監視繼電器、消聲、無(wú)聲節電器、 微電腦、路燈光控開(kāi)關(guān) 、電動(dòng)機綜合保護器、正反轉控制繼電器、小型電磁繼電器 、轉子一點(diǎn)接地繼電器、轉速信號裝置、重合閘繼電器、中間繼電器、液位繼電器、信號繼電器 、小電流接地信號裝置、消聲、無(wú)聲繼電器、溫度繼電器、同步檢查繼電器、速度繼電器、雙位置繼電器、 數字式時(shí)間繼電器、數字頻率繼電器 、數顯時(shí)間繼電器 、數顯計時(shí)儀、 閃爍繼電器、閃光繼電器、氣體繼電器、平衡繼電器等領(lǐng)域。運用十分廣泛。

3 交直流接觸器不能混用之原因

通過(guò)以上對交直流接觸器的結構及原理的分析，便能清晰地得出交直流接觸器不能混用之原因主要有以下幾個(gè)方面：

從結構上交流接觸器的線(xiàn)圈匝數少,直流接觸器的線(xiàn)圈匝數多,從線(xiàn)圈的體積可以區分了對于主電路電流過(guò)大的情況(Ie>250A)的情況下,接觸器采用串聯(lián)雙繞組線(xiàn)圈，直流繼電器的線(xiàn)圈的電抗大，電流小。如果說(shuō)接上交流電是不會(huì )損壞的，時(shí)合時(shí)放?？墒墙涣骼^電器的線(xiàn)圈的電抗小，電流就大了，如果說(shuō)接上直流電就會(huì )損壞線(xiàn)圈。也就是說(shuō)交流接觸器用在直流電路中會(huì )通過(guò)很大的電流而被澆毀.而直流接觸器用在交流電路中會(huì )因為通過(guò)較小的電流而不能正常工作。

因為交流接觸器的線(xiàn)圈是一個(gè)電感.電感的感抗和頻率成正比.。交流接觸器和直流接觸器不能掉換使用。如果交流接觸器用在直流電路中會(huì )因為電流過(guò)大而燒壞，因為交流電有感抗，直流電沒(méi)有感抗，只有線(xiàn)圈的直流電阻。交流接觸器線(xiàn)圈的電阻很小，直流接觸器的電阻很大，用在交流電路中有交流感抗會(huì )使電流減小而不能正常工作。區別交流接觸器的線(xiàn)圈圈數少,阻抗大,電流小,燥音大 直流接觸器線(xiàn)圈圈數多、內阻大,電流相對大,但燥音小.

目前的交直流接觸器都屬于有觸點(diǎn)的電磁機構，體積大，且有觸點(diǎn)會(huì )產(chǎn)生火花和磨損，噪聲也大。因此發(fā)展趨勢就是從原理上改變其電磁機構，利用電力電子元件構成無(wú)觸點(diǎn)的固態(tài)交直流接觸器。已經(jīng)有人開(kāi)始從事這方面的工作，問(wèn)題是要實(shí)現利用電力電子元件構成無(wú)觸點(diǎn)的固態(tài)交直流接觸器，目前還存在很多困難。比如：固態(tài)接觸器保護問(wèn)題（電力電子元件的過(guò)載能力目前遠遠不如電磁接觸器）。此外，固態(tài)接觸器的觸點(diǎn)數相對較少，雖然可以擴充，但擴充后的體積、不同觸點(diǎn)之間的相互干擾等方面的問(wèn)題又出來(lái)了。 總之，交直流接觸器的發(fā)展趨勢是采用電力電子元件構成的固態(tài)接觸器，采用固態(tài)接觸器后，不僅可實(shí)現目前接觸器的功能，還能進(jìn)一步發(fā)展多功能（或智能）接觸器，同時(shí)避免電磁式接觸器的一系列缺點(diǎn)（觸點(diǎn)易損壞，產(chǎn)生火花，維護工作量大）等。按照控制回路電源選擇相應控制方式的接觸器。例如直流電源選擇直流操作的接觸器，交流電源有不同電壓等級等等。放電燈電路的啟動(dòng)電流是工作電流的 15 －20 倍，按照接觸器接通能力的電流值選擇接觸器（要留有一定的余量）。

因為交流接觸器是有線(xiàn)圈的，應用在交流回路中，接觸器在交流作用下顯示出的是一阻抗，即不僅有線(xiàn)圈電阻存在，并且還有電抗存在，雖然線(xiàn)圈的電阻值小，但線(xiàn)圈電抗較大，使其工作電流不會(huì )超過(guò)其額定電流值，接觸器能正常工作。如果將交流接觸器用在直流回路中，其線(xiàn)圈的電阻值為 0，電阻值又?。ㄗ陨黼娮瑁?，工作電流就可能超過(guò)其額定電流值，而線(xiàn)圈導線(xiàn)又細，從而導致線(xiàn)圈不能正常工作或燒壞，另外，直流電弧和交流電弧的性質(zhì)不一樣，交流電弧有過(guò)零值，直流電弧不易熄滅，因此，要求接觸器的觸點(diǎn)和滅弧裝置就不一樣，如果將交流接觸器用于直流回路中，觸點(diǎn)就容易粘死或燒壞，因此不能用。

直流接觸器與交流接觸器不能互換使用還有一個(gè)原因。因為如果將交流接觸器接到額定電壓相同的直流電源上時(shí)，電流恒定不變磁通也不變，感應電動(dòng)勢等于零，限制電流的因素只有電阻，線(xiàn)圈中的直流電流比接在交流電源上所通過(guò)的交流電流的有效值與其額定電壓相同的交流電源上時(shí)，線(xiàn)圈中會(huì )產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，限制電流的因素除了電阻，還有很大的感抗，使交流電流的有效值比額定值小很多，磁動(dòng)勢與磁通也減小很多，使接觸器不能閉合。

縱觀(guān)以上原因，在選用交直流接觸器時(shí)應根據電路中負載電流的性質(zhì)進(jìn)行，交流負載應選用交流接觸器，直流負載應選用直流接觸器，如果控制系統中主要是交流負載，直流電動(dòng)機或直流負載的容量較小，也可都選用交流接觸器來(lái)控制，但必須注意以下幾點(diǎn)：（1）觸點(diǎn)的額定電流應選得大一些；(2)選擇接觸器主觸頭的額定電壓應等于或大于負載的額定電壓； (3)選擇接觸器主觸頭的額定電流： 被選用接觸器主觸頭的額定電流應不小于負載電路的額定電流，也可根據所控制的電動(dòng)機較大功率進(jìn)行選擇，如果接觸器是用來(lái)控制電動(dòng)機的頻繁啟動(dòng)、正反或反接制動(dòng)等場(chǎng)合，應將接觸器的主觸頭額定電流降低使用，一般可降低一個(gè)等級；(4)根據控制電路要求確定吸引線(xiàn)圈工作電壓和輔助觸點(diǎn)容量：如果控制線(xiàn)路比較簡(jiǎn)單，所用接觸器的數量較少，則交流接觸器線(xiàn)圈的額定電壓一般直接選用 380V 或 220V，如果控制線(xiàn)路比較復雜，使用的電器又比較多，為了可靠起見(jiàn)，線(xiàn)圈的額定電壓可選低一些，這時(shí)需要加一個(gè)控制變壓器。交流接觸器在應急時(shí)可以代用直流接觸器，吸合時(shí)間不能超過(guò) 2 小時(shí)（因為交流線(xiàn)圈散熱比直流差，這是由它們的結構不同決定的），如果真的要長(cháng)時(shí)間使用*好在交流線(xiàn)圈中串一電阻，反過(guò)來(lái)直流接觸器卻不能代用交流接觸器使用。