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[摘 要]当交流接触器处于吸持的状态时，交流电流通过交流接触器的线圈会消耗一定的能耗（以一台CJ20-250A的交流接触器为例，按一天工作8小时，一年工作300天计算，年耗电量将高达156kW·h），由于我国正在运行的大、中容量交流接触器数量巨大，并且随着电力和工业的发展其使用量还在不断增加，因此研究交流接触器的节能技术具有十分重要的现实意义。
[关键词]交流接触器；节能技术；整流
中图分类号：TM572.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0362-01
1 交流接觸器节能的概述
交流接触器节能是指采用各种节能技术，减少交流接触器操作电磁系统所消耗的电功率，降低线圈的温升并减少电磁噪声。表1为传统型交流接触器和节能型交流接触器的对比：
2 交流接触器节能技术的发展
2.1 节电线圈
典型的节电线圈为双绕组变压器式（见图1），其节电部分由一个经特殊设计的双绕组线圈和一个整流堆构成，并且将接触器的铁心作为变压器铁心使用。整流堆和线圈骨架固定在一起，构成一个整体的节电线圈。当按下启动按钮SB后，绕组线圈1和绕组线圈2同时通电，绕组线圈1中的电流为交流，绕组线圈2中的电流为经过全波整流后的直流。两个电流产生的总磁通使操作电磁铁的衔铁开始吸动，于是当接触器的常闭辅助触头KM断开后，立刻转换为吸持状态，此时交流接触器的操作电磁系统就等同于一个变压器，一次绕组1接交流电源，二次绕组2接整流器。在绕组1和绕组2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，使衔铁吸持于闭合位置上。
2.2 节电型交流接触器
（1）机械锁扣式节电型交流接触器
机械锁扣式节电型交流接触器的工作原理见图2。图中，虚线部分及元件需要用户自行连接和购置，Us为接额定控制电源电压，KM1为吸引线圈，KM2为脱扣线圈，FU为熔断器，SB1为起动按钮，SB2为停止按钮，接线端子编号为1-6（主要用于远距离接通和分断电路，并与适当的热继电器或电子保护装置组合成电动器起动器）。
机械锁扣式节电型交流接触器的锁扣机构位于电磁系统的下方，靠吸引线圈通电；吸引线圈断电后靠锁扣机构保持在锁住位置。当按下起动按钮SB1，吸引线圈KM1断电，接触器被锁扣在吸合位置，SB1恢复到原来位置，线圈KM1断电；脱扣时，按下停止按钮SB2，脱扣线圈KM2接通，锁扣装置工作，锁扣杠杆打开，接触器即断开，SB2恢复到原来位置，线圈KM2断电，接触器恢复到原始状态，准备下一次通断操作。由于锁扣接触器消除了带电造成的磁损和铜损，吸引线圈处于无压运行状态，比有压运行延长了使用寿命，且不受电压波动影响，也避免了带电运行时电压降低造成的跳闸和烧坏，故节电效果明显，也消除了运行中的噪声。
（2）永磁吸持式节电型交流接触器
永磁吸持式节电型交流接触器的结构与普通接触器基本相同，利用磁极的同性相斥、异性相吸的原理，用永磁驱动机构取代传统的电磁铁驱动机构而形成的一种微功耗接触器。安装在接触器联动机构上、极性固定不变的永磁铁，与固化在接触器底座上的极性可变的软磁铁相互作用，从而达到吸合、保持与释放的目的。软磁铁的极性可变，是通过与其固化在一起的电子模块产生10-20 ms的正、反向脉冲电流而产生的。根据现场需要，通过控制电子模块来控制设定的释放电压值，可延迟一段时间后再发出反向脉冲电流，达到低电压延时释放或断电延时释放的目的，使其控制的设备（如电机）免受电网“晃电”而跳停，以保持生产系统的稳定。
2.3 节电器
第一种是电容器式节电器。电容器式节电器可分为交流起动、直流吸持型和直流起动、直流吸持型两种，它们都是利用接触器常闭辅助触头使电容串入其线圈回路，起到降低线圈电流的作用，吸持时线圈中流过的电流为脉动直流，减少了铁心和短路环中损耗。但电容器式节电器的缺点是占用了接触器常闭辅助触头，功率因数很低。
第二种是变压器式节电器。变压器式节电器也是利用接触器常闭辅助触头的分断，由变压器的次级输出的低电压经整流后为操作线圈提供脉动直流电流，功率因数有所提高，但仍占用了接触器辅助触头，而且变压器比较笨重，体积大。
第三种是改变占空比自转换式节电器。改变占空比自转换式节电器无需接触器辅助触头的帮助，在接触器起动状态其占空比为100%，相当于全短路，电源经桥式整流后直接供给操作线圈，使接触器电磁系统强激磁吸动。其后经自动延时，调节改变占空比为10%，由变换器自动转换为直流低电压，以达到吸持状态低电能消耗的目的。
3 小结
总之，从节能环保、高性能、高可靠性、小型化、电子化、智能化、国际市场价格及区域产业结构等各方面来看，我们都需要研究基于节能技术的新一代交流接触器。从长远角度来看，交流接触器节能技术的应用具有重要的经济意义，并且有助于传统低压电器产品功能发生质的飞跃。
参考文献
[1]李纪青.节能交流接触器的原理与应用[J].电子世界，2014（4）.
[2]徐莉.交流接触器选型和节能探讨[J].科技风，2010（12）.
作者简介
高自力（1965年7月-），男，汉族，河南省叶县人，本科，高工高技，国网公司技术专家，技术标准委员会委员，研究方向为配电运维，可靠性管理，带电作业。
[关键词]交流接触器；节能技术；整流
中图分类号：TM572.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0362-01
1 交流接觸器节能的概述
交流接触器节能是指采用各种节能技术，减少交流接触器操作电磁系统所消耗的电功率，降低线圈的温升并减少电磁噪声。表1为传统型交流接触器和节能型交流接触器的对比：
2 交流接触器节能技术的发展
2.1 节电线圈
典型的节电线圈为双绕组变压器式（见图1），其节电部分由一个经特殊设计的双绕组线圈和一个整流堆构成，并且将接触器的铁心作为变压器铁心使用。整流堆和线圈骨架固定在一起，构成一个整体的节电线圈。当按下启动按钮SB后，绕组线圈1和绕组线圈2同时通电，绕组线圈1中的电流为交流，绕组线圈2中的电流为经过全波整流后的直流。两个电流产生的总磁通使操作电磁铁的衔铁开始吸动，于是当接触器的常闭辅助触头KM断开后，立刻转换为吸持状态，此时交流接触器的操作电磁系统就等同于一个变压器，一次绕组1接交流电源，二次绕组2接整流器。在绕组1和绕组2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，使衔铁吸持于闭合位置上。
2.2 节电型交流接触器
（1）机械锁扣式节电型交流接触器
机械锁扣式节电型交流接触器的工作原理见图2。图中，虚线部分及元件需要用户自行连接和购置，Us为接额定控制电源电压，KM1为吸引线圈，KM2为脱扣线圈，FU为熔断器，SB1为起动按钮，SB2为停止按钮，接线端子编号为1-6（主要用于远距离接通和分断电路，并与适当的热继电器或电子保护装置组合成电动器起动器）。
机械锁扣式节电型交流接触器的锁扣机构位于电磁系统的下方，靠吸引线圈通电；吸引线圈断电后靠锁扣机构保持在锁住位置。当按下起动按钮SB1，吸引线圈KM1断电，接触器被锁扣在吸合位置，SB1恢复到原来位置，线圈KM1断电；脱扣时，按下停止按钮SB2，脱扣线圈KM2接通，锁扣装置工作，锁扣杠杆打开，接触器即断开，SB2恢复到原来位置，线圈KM2断电，接触器恢复到原始状态，准备下一次通断操作。由于锁扣接触器消除了带电造成的磁损和铜损，吸引线圈处于无压运行状态，比有压运行延长了使用寿命，且不受电压波动影响，也避免了带电运行时电压降低造成的跳闸和烧坏，故节电效果明显，也消除了运行中的噪声。
（2）永磁吸持式节电型交流接触器
永磁吸持式节电型交流接触器的结构与普通接触器基本相同，利用磁极的同性相斥、异性相吸的原理，用永磁驱动机构取代传统的电磁铁驱动机构而形成的一种微功耗接触器。安装在接触器联动机构上、极性固定不变的永磁铁，与固化在接触器底座上的极性可变的软磁铁相互作用，从而达到吸合、保持与释放的目的。软磁铁的极性可变，是通过与其固化在一起的电子模块产生10-20 ms的正、反向脉冲电流而产生的。根据现场需要，通过控制电子模块来控制设定的释放电压值，可延迟一段时间后再发出反向脉冲电流，达到低电压延时释放或断电延时释放的目的，使其控制的设备（如电机）免受电网“晃电”而跳停，以保持生产系统的稳定。
2.3 节电器
第一种是电容器式节电器。电容器式节电器可分为交流起动、直流吸持型和直流起动、直流吸持型两种，它们都是利用接触器常闭辅助触头使电容串入其线圈回路，起到降低线圈电流的作用，吸持时线圈中流过的电流为脉动直流，减少了铁心和短路环中损耗。但电容器式节电器的缺点是占用了接触器常闭辅助触头，功率因数很低。
第二种是变压器式节电器。变压器式节电器也是利用接触器常闭辅助触头的分断，由变压器的次级输出的低电压经整流后为操作线圈提供脉动直流电流，功率因数有所提高，但仍占用了接触器辅助触头，而且变压器比较笨重，体积大。
第三种是改变占空比自转换式节电器。改变占空比自转换式节电器无需接触器辅助触头的帮助，在接触器起动状态其占空比为100%，相当于全短路，电源经桥式整流后直接供给操作线圈，使接触器电磁系统强激磁吸动。其后经自动延时，调节改变占空比为10%，由变换器自动转换为直流低电压，以达到吸持状态低电能消耗的目的。
3 小结
总之，从节能环保、高性能、高可靠性、小型化、电子化、智能化、国际市场价格及区域产业结构等各方面来看，我们都需要研究基于节能技术的新一代交流接触器。从长远角度来看，交流接触器节能技术的应用具有重要的经济意义，并且有助于传统低压电器产品功能发生质的飞跃。
参考文献
[1]李纪青.节能交流接触器的原理与应用[J].电子世界，2014（4）.
[2]徐莉.交流接触器选型和节能探讨[J].科技风，2010（12）.
作者简介
高自力（1965年7月-），男，汉族，河南省叶县人，本科，高工高技，国网公司技术专家，技术标准委员会委员，研究方向为配电运维，可靠性管理，带电作业。