案例32
节电型交流接触器的选用

1.应用背景分析

交流接触器是一种适用于远距离频繁接通和分断交流主电路及大容量控制电路的低压电器，是低压电器系统中使用最广泛的设备之一，生产和应用市场非常成熟。国内生产厂家有天正、正泰、德力西等，国外生产厂家有ABB、西门子、施耐德、富士等，目前国内厂家生产的绝大部分是传统电磁式交流接触器，在现场工作的保有量超亿台。

一台大、中容量的传统交流接触器在吸持功率为几十伏安至几百伏安，年耗电量为数百千瓦·时，见表3-1。如果采用节能技术制造新一代交流接触器，吸持功率仅几伏安或十几伏安，见表3-2，按照现场工作的保有量1亿台、每台年耗电量100kW·h计算，每年可节省电量100亿kW·h。

2.交流接触器的节电线圈

交流接触器节电线圈可分为，双绕组节电线圈、限流电阻式节电线圈、双绕组自转换节电线圈以及定位磁转换节电线圈。

双绕组节电线圈及双绕组自转换节电线圈都是由一个特殊设计的双绕组线圈组成，并将接触器的铁心巧妙地兼作变压器铁心之用，变压器的负载为半波整流电路，在绕组和绕组的合成磁动势作用下，铁心中产生脉动直流的磁通和电磁吸力，使动铁心（衔铁）吸持于闭合位置上。前者利用接触器辅助触头的分断来切换吸持节能状态，后者利用晶闸管来自动转换为吸持节能状态，其原理图如图3-1、图3-2所示。

磁转换节电线圈的原理是节电线圈内置一只磁转换继电器，其铁心为拍合式，常闭触头为单断点式，时间继电器的铁心与接触器操作电磁铁的铁心共用一个线圈，磁转换继电器是利用接触器的动铁心吸合处于不同的吸合位置时，磁系统的磁场强度发生变化，时间继电器铁心中磁场也随之改变而动作的。时间继电器的常闭触头断开后，降压电容和电阻即串入线圈电路中，降低了线圈电流，从而达到节电运行的目的，其原理图如图3-3所示。

限流电阻式节电线圈的原理是，由桥式全波整流提供较大直流磁动势使接触器吸合，然后通过接触器的常闭触头的断开转换到单相半波整流，并串入限流电阻使线圈得到较小的磁动势维持吸合。在设计上线圈采用匝数多、线径细和小电流的方案，吸持电流仅为数十毫安，其原理图如图3-4所示。