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接触器是一种用来自动地接通或断开大电流电路的电器。大多数情况下，其控制对象是电动机，也可用于其他电力负载，如电热器、电焊机、电炉变压器等。接触器不仅能自动地接通和断开电路，还具有控制容量大、欠电压释放保护、寿命长、能远距离控制等优点，所以在电气控制系统中应用十分广泛。
接触器的触点系统可以用电磁铁、压缩空气或液体压力等驱动，因而可分为电磁式接触器、气动式接触器和液压式接触器，其中以电磁式接触器应用最为广泛。接触器根据主触点通过电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器。
图1.20 交流接触器的主要结构
1—铁芯；2—衔铁；3—线圈；4—常开触点；5—常闭触点
图1.20 为交流电磁式接触器的主要结构有：
1）电磁机构
电磁机构由线圈、铁芯和衔铁组成。
2）主触点和灭弧系统
主触点的容量大，有桥式触点和指形触点，且直流接触器和电流 20 A以上的交流接触器均装有灭弧罩，有的还带有栅片或磁吹灭弧装置。
3）辅助触点
辅助触点包括常开和常闭辅助触点，在结构上它们均为桥式双断点。
辅助触点的容量较小。接触器安装辅助触点的目的是其在控制电路中起联动作用。辅助触点不装设灭弧装置，所以它不能用来分合主电路。
4）反力装置
反力装置由释放弹簧和触点弹簧组成，且均不能进行弹簧松紧的调节。
5）支架和底座
支架和底座用于接触器的固定和安装。
当接触器线圈通电后，在铁芯中产生磁通，由此在衔铁气隙处产生吸力，使衔铁产生闭合动作，主触点在衔铁的带动下也闭合，于是接通了主电路。同时衔铁还带动辅助触点动作，使原来打开的辅助触点闭合，而使原来闭合的辅助触点打开。当线圈断电或电压显著降低时，吸力消失或减弱，衔铁在释放弹簧作用下打开，主、副触点又恢复到原来状态。这就是接触器的工作原理。图1.20 为交流接触器的结构剖面示意图。
1）额定电压
接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额定电压。交流接触器常用的额定电压等级为：220 V、380 V、660 V；直流接触器常用的额定电压等级为：220 V、440 V、660 V。
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。其值是接触器安装在敞开式控制屏上，触点工作不超过额定温升，负荷为间断-长期工作制时的电流值。交流接触器常用的额定电流等级为：10、20、40、60、100、150、250、400、600 A；直流接触器常用的额定电流等级为：40、80、100、150、250、400、600 A。
3）线圈的额定电压
线圈的额定电压是指接触器电磁线圈正常工作的电压值。常用的交流线圈额定电压等级为：127 V、220 V、380 V；直流线圈额定电压等级为：110 V、220 V、440 V。
4）接通和分断能力
主触点在规定条件下能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊；分断时主触点不应发生长时间燃弧。若超出此电流值，其分断则是熔断器、自动开关等保护电器的任务。
接触器的使用类别不同，其对主触点的接通和分断能力的要求也不一样，而不同类别的接触器是根据其不同控制对象（负载）的控制方式所规定的。根据低压电器基本标准的规定，其使用类别比较多。但在电力拖动控制系统中，常见的接触器使用类别及其典型用途见表1.7。接触器的使用类别代号通常标注在产品的铭牌或工作手册中。
5）额定操作频率
额定操作频率指每小时的操作次数。交流接触器最高为 600 次/h，而直流接触器最高为1 200 次/h。操作频率直接影响到接触器的电寿命和灭弧罩的工作条件，对于交流接触器还影响到线圈的温升。
表1.7 常见接触器使用类别及其典型用途表
6）机械寿命和电气寿命
机械寿命是指接触器在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作循环次数；电气寿命是在规定的正常工作条件下，接触器不需修理或更换零件的负载操作循环次数。
常见接触器有CJ10 系列、CJ20 系列、CJX1 和CJX2 系列。其中，CJ20 系列是较新的产品，CJX1 系列是从德国西门子公司引进技术制造的新型接触器，性能等同于西门子公司 3TB、3TF系列产品。CJX1 系列接触器适用于交流 50 Hz或 60 Hz、电压至 660 V、额定电流至 630 A的电路中，作远距离接通及分断电路，并适用于频繁地启动及控制交流电动机。经加装机械联锁机构后组成CJX1 系列可逆接触器，可控制电动机的启动、停止及反转。
CJX2 系列交流接触器参照法国TE公司LC1-D产品开发制造，其结构先进、外形美观、性能优良、组合方便、安全可靠。该产品主要用于交流 50 Hz（或 60 Hz）660 V以下的电路中，在AC3 使用类别下额定工作电压为 380 V，额定工作电流至 95 A的电路中，供远距离接通和分断电路使用于频繁地启动和控制交流电动机，也能在适当降低控制容量及操作频率后用于AC4 使用类别。
1）接触器类型选择
接触器的类型应根据负载电流的类型和负载的轻重来选择，即是交流负载或直流负载，是轻负载、一般负载或是重负载。
2）主触头额定电流的选择
接触器的额定电流应大于或等于被控回路的额定电流。对于电动机负载，可根据下列经验公式计算：
式中 I NC ——接触器主触头电流，A；
P NM ——电动机的额定功率，W；
U NM ——电动机的额定电压，V。
若接触器控制的电动机启动、制动或正反转频繁，一般将接触器主触头的额定电流降一级使用。
3）额定电压的选择
接触器主触头的额定电压应大于或等于负载回路的电压。
4）吸引线圈额定电压的选择
线圈额定电压不一定等于主触头的额定电压，当线路简单、使用电器少时，可直接选用380 V或 220 V的电压；若线路复杂，使用电器超过 5 个，可用 24 V、48 V或 110 V电压（1964年国标规定为 36 V、110 V或 127 V）。吸引线圈允许在额定电压的 80％～105％范围内使用。
5）接触器的触头数量、种类选择
其触头数量和种类应满足主电路和控制线路的要求。各种类型的接触器触点数目不同。交流接触器的主触点有 3 对（常开触点），一般有 4 对辅助触点（两对常开、两对常闭），最多可达到 6 对（三对常开、三对常闭）。直流接触器主触点一般有两对（常开触点）；辅助触点有 4对（两对常开、两对常闭）。
接触器的型号及电气符号如图1.21 所示。
图1.21 接触器型号意义和电气符号
控制按钮是一种短时接通或断开小电流电路的电器，它不直接控制主电路的通断，而在控制电路中发出“指令”去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路。
控制按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成，通常做成复合式，即具有常开触点和常闭触点，典型控制按钮的结构示意图如图1.22 所示。控制按钮的图形符号和文字符号如图1.23 所示。
图1.22 典型控制按钮结构示意图
1，2—常闭触头；3，4—常开触头；5—桥式动触头；6—复位弹簧；7—按钮帽
图1.23 控制按钮的图形符号和文字符号
指示灯式按钮内可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑菇形钮帽，以便于紧急操作；旋钮式按钮用于扭动旋钮来进行操作。
常见按钮有LA系列和LAY1 系列。LA系列按钮的额定电压为交流 500 V、直流 440 V，额定电流为 5 A；LAY1 系列按钮的额定电压为交流 380 V、直流 220 V，额定电流为 5 A。按钮帽有红、绿、黄、白等颜色，一般红色用作停止按钮，绿色用作启动按钮。按钮主要根据所需要的触点数、使用场合及颜色来选择。按钮颜色的含义见表1.8。
表1.8 按钮颜色及其含义
行程开关又称位置开关或限位开关。它的作用与按钮相同，只是其触点的动作不是靠手动操作，而是利用生产机械某些运动部件上的挡铁碰撞其滚轮使触头动作来实现接通或分断电路。
行程开关的结构分为三个部分：操作机构、触头系统和外壳。行程开关分为单滚轮、双滚轮及径向传动杆等形式，其中，单滚轮和径向传动杆行程开关可自动复位，双滚轮为碰撞复位。
常见的行程开关有LX19 系列、LX22 系列、JLXK1 系列和JLXW5 系列。其额定电压为交流 500 V、380 V，直流 440 V、220 V，额定电流为 20 A、5 A和 3 A。
在选用行程开关时，主要根据机械位置对开关形式的要求，控制线路对触头数量和触头性质的要求，闭合类型（限位保护或行程控制）和可靠性以及电压、电流等级确定其型号。行程开关的图形及电气符号如图1.24 所示。
图1.24 行程开关的图形及电气符号
接近开关是一种毋需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动交流或直流电器或给计算机装置提供控制指令。接近开关是一种开关型传感器（即无触点开关），它既有行程开关所具备的行程控制及限位保护特性，同时又可用于高速计数、检测金属体的存在、测速、液位控制、检测零件尺寸以及用作无触点式按钮等。
接近开关的动作可靠，性能稳定，频率响应快，使用寿命长，抗干扰能力强并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。
1）接近开关的分类
目前应用较为广泛的接近开关按工作原理可以分为以下几种类型：
①高频振荡型：用以检测各种金属体。
②电容型：用以检测各种导电或不导电的液体或固体。
③光电型：用以检测所有不透光物质。
④超声波型：用以检测不透过超声波的物质。
⑤电磁感应型：用以检测导磁或不导磁金属。
接近开关按其外形形状可分为圆柱型、方型、沟型、穿孔（贯通）型和分离型。圆柱型比方型安装方便，但其检测特性相同；沟型的检测部位是在槽内侧，用于检测通过槽内的物体，贯通型在我国很少生产，而日本则应用较为普遍，可用于小螺钉或滚珠之类的小零件和浮标组装成水位检测装置等。
接近开关按供电方式可分为直流型和交流型，按输出形式又可分为直流两线制、直流三线制、直流四线制、交流两线制和交流三线制。
2）高频振荡型接近开关的工作原理
高频振荡型接近开关的工作原理图如图1.25 所示，属于一种有开关量输出的位置传感器。它由LC高频振荡器、整形检波电路和放大处理电路组成，振荡器产生一个交变磁场。当金属物体接近这个磁场并达到感应距离时，在金属物体内产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，进而控制开关的通或断，由此识别出有无金属物体接近。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。
图1.25 高频振荡型接近开关的工作原理图
3）接近开关的选型
对于不同材质的检测体和不同的检测距离，应选用不同类型的接近开关，以使其在系统中具有高的性能价格比，为此在选型中应遵循以下原则：
①当检测体为金属材料时，应选用高频振荡型接近开关。该类型接近开关对铁镍、A3 钢类检测体检测最灵敏；对铝、黄铜和不锈钢类检测体，其检测灵敏度就低。
②当检测体为非金属材料时，如木材、纸张、塑料、玻璃和水等，应选用电容型接近开关。
③金属体和非金属要进行远距离检测和控制时，应选用光电型接近开关或超声波型接近开关。
④对于检测体为金属时，若检测灵敏度要求不高时，可选用价格低廉的磁性接近开关或霍尔式接近开关。
接近开关的电气符号如图1.26 所示。
图1.26 接近开关的电气符号
万能转换开关是一种多挡式、控制多回路的主令电器，一般可作为多种配电装置的远距离控制，也可作为电压表、电流表的换相开关，还可作为小容量电动机的启动、制动、调速及正反向转换的控制。由于其触头挡数多、换接线路多、用途广泛，故有“万能”之称。
万能转换开关主要由操作机构、面板、手柄及数个触点座等部件组成，用螺栓组装成为整体。触点座可有 1～10 层，每层均可装 3 对触点，并由其中的凸轮进行控制。由于每层凸轮可做成不同的形状，因此当手柄转到不同位置时，通过凸轮的作用可使各对触点按需要的规律接通和分断。
常见的万能转换开关的型号为LW5 系列和LW6 系列。选用万能开关时，可从以下几方面入手：若用于控制电动机，则应预先知道电动机的内部接线方式，根据内部接线方式、接线指示牌以及所需要的转换开关断合次序表，画出电动机的接线图，只要电动机的接线图与转换开关的实际接法相符即可。其次，需要考虑额定电流是否满足要求。若用于控制其他电路时，则只需考虑额定电流、额定电压和触头对数。
万能转换开关的原理图和电气符号如图1.27 所示。
图1.27 万能转换开关的原理图和电气符号