接觸器是一種自動的電磁式開關，適用于遠距離頻繁地接通或斷開交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對象是電動機，也可用于控制其他負載。它不僅能實現(xiàn)遠距離自動操作和欠電壓釋放保護功能，而且具有控制容量大、工作可靠、操作頻率高、使用壽命長等優(yōu)點。
接觸器按主觸點通過的電流種類，分為交流接觸器和直流接觸器兩種。在機床電氣控制線路中，主要采用的是交流接觸器。
一、交流接觸器
（一）結構
交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件等組成。CJl0—20型交流接觸器的結構如圖5—25所示。
圖5—25 交流接觸器的結構和工作原理
1．電磁系統(tǒng)
交流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、靜鐵芯和銜鐵（動鐵芯）三部分組成。其作用是利用電磁線圈的通電或斷電，使銜鐵和靜鐵芯吸合或釋放，從而帶動動觸點與靜觸點閉合或分斷，實現(xiàn)接通或斷開電路的目的。
CJl0系列交流接觸器的銜鐵運動方式有兩種，對于額定電流為40A及以下的接觸器，采用如圖5—26a所示的銜鐵直線運動的螺管式；對于額定電流為60A及以上的接觸器，采用如圖5—26b所示的銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動的拍合式。
為了減少工作過程中交變磁場在鐵芯中產(chǎn)生的渦流及磁滯損耗，避免鐵芯過熱，交流接觸器的鐵芯和銜鐵一般用E形硅鋼片疊壓鉚成。盡管如此，鐵芯仍是交流接觸器發(fā)熱的主要部件。為增大鐵芯的散熱面積，避免線圈與鐵芯直接接觸而受熱燒損，交流接觸器的線圈一般做成粗而短的圓筒形，并且繞在絕緣骨架上，使鐵芯與線圈之間有一定間隙。另外，E形鐵芯的中柱端面需留有0.1mm～0.2mm的氣隙，以減小剩磁影響，避免線圈斷電后銜鐵粘住不能釋放。
圖5—26 交流接觸器電磁系統(tǒng)結構圖
a)銜鐵直線運動式；b）銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動排合式
交流接觸器在運行過程中，線圈中通入的交流電在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通，因此鐵芯與銜鐵間的吸力也是變化的。這會使銜鐵產(chǎn)生振動，發(fā)出噪聲。為消除這一現(xiàn)象，在交流接觸器鐵芯和銜鐵的兩個不同端部各開一個槽，槽內(nèi)嵌裝一個用銅、康銅或鎳鉻合金材料制成的短路環(huán)，又稱減振環(huán)或分磁環(huán)，如圖5—27a所示。鐵芯裝短路環(huán)后，當線圈通以交流電時，線圈電流產(chǎn)生磁通Φ1，Φ1一部分穿過短路環(huán)，在環(huán)中產(chǎn)生感生電流，進而會產(chǎn)生一個磁通Φ2，由電磁感應定律知，Φ1和Φ2的相位不同，即Φ1和Φ2不同時為零，則由Φ1和Φ2產(chǎn)生的電磁吸力Fl和F2不同時為零，如圖5—27b所示。這就保證了鐵芯與銜鐵在任何時刻都有吸力，銜鐵將始終被吸住，振動和噪聲會顯著減小。
圖5—27 加短路環(huán)后的磁通和電磁吸力圖
a)磁通示意圖；b) 電磁吸力圖
2．觸點系統(tǒng)
觸點按接觸情況可分為點接觸式、線接觸式和面接觸式三種，分別如圖5—28a、b和c所示。按觸點的結構形式劃分，有橋式觸點和指形觸點兩種，如圖5—29所示。
圖5—28 觸點的三種接觸形式
a)點接觸；b）線接觸；c)面接觸
圖5—29 觸點的結構形式
a)雙斷點橋式觸點；b）指形觸點
CJ10系列交流接觸器的觸點一般采用雙斷點橋式觸點。
按通斷能力劃分，交流接觸器的觸點分為主觸點和輔助觸點。主觸點用以通斷電流較大的主電路，一般由三對接觸面較大的動合觸點組成。輔助觸點用以通斷電流較小的控制電路，一般由兩對動合觸點和兩對動斷觸點組成。
3．滅弧裝置
交流接觸器在斷開大電流或高電壓電路時，在動、靜觸點之間會產(chǎn)生很強的電弧。電弧的產(chǎn)生，一方面會灼傷觸點，減少觸點的使用壽命；另一方面會使電路切斷時間延長，甚至造成弧光短路或引起火災事故。容量在10A以上的接觸器中都裝有滅弧裝置。在交流接觸器中常用的滅弧方法有以下幾種：
（1）雙斷口電動力滅弧 雙斷口結構的電動力滅弧裝置如圖5—32a所示。這種滅弧方法是將整個電弧分割成兩段，同時利用觸點回路本身的電動力F把電弧向兩側拉長，使電弧熱量在拉長的過程中散發(fā)、冷卻而熄滅。
（2）縱縫滅弧 縱縫滅弧裝置如圖5—30b所示。由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成的滅弧罩內(nèi)每相有一個或多個縱縫，縫的下部較寬以便放置觸點；縫的上部較窄，以便壓縮電弧，使電弧與滅弧室壁有很好的接觸。當觸點分斷時，電弧被外磁場或電動力吹入縫內(nèi)，其熱量傳遞給滅弧室壁，電弧被迅速冷卻熄滅。
圖5—30 滅弧裝置
a)雙斷口電動力滅??；b）縱縫滅弧
（3）柵片滅弧 柵片滅弧裝置的結構及工作原理如圖5—31所示。金屬柵片由鍍銅或鍍鋅鐵片制成，形狀一般為人字形，柵片插在滅弧罩內(nèi)，各片之間相互絕緣。當動觸點與靜觸點分斷時，在觸點間產(chǎn)生電弧，電弧電流在其周圍產(chǎn)生磁場。由于金屬柵片的磁阻遠小于空氣的磁阻，因此電弧上部的磁通容易通過金屬柵片而形成閉合磁路，這就造成了電弧周圍空氣中的磁場上疏下密。這一磁場對電弧產(chǎn)生向上的作用力，將電弧拉到柵片間隙中，柵片將電弧分割成若干個串聯(lián)的短電弧。每個柵片成為短電弧的電極，將總電弧壓降分成幾段，柵片間的電弧電壓都低于燃弧電壓，同時柵片將電弧的熱量吸收散發(fā)，使電弧迅速冷卻，促使電弧盡快熄滅。
圖5—31 柵片滅弧裝置
4．輔助部件
交流接觸器的輔助部件有反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點壓力彈簧、傳動機構及底座、接線柱等。反作用彈簧的作用是線圈斷電后，推動銜鐵釋放，使各觸點恢復原狀態(tài)。緩沖彈簧的作用是緩沖銜鐵在吸合時對靜鐵芯和外殼的沖擊力。觸點壓力彈簧作用是增加動、靜觸點間的壓力，從而增大接觸面積，以減小接觸電阻。傳動機構的作用是在銜鐵或反作用彈簧的作用下，帶動動觸點實現(xiàn)與靜觸點的接通或分斷。
（二）型號
（三）工作原理
交流接觸器的工作原理如圖5—25b所示。當接觸器的線圈通電后，線圈中流過的電流產(chǎn)生磁場，使鐵芯產(chǎn)生足夠大的吸力，克服反作用彈簧的反作用力，將銜鐵吸合，通過傳動機構帶動三對主觸點和動合輔助觸點閉合，動斷輔助觸點斷開。當接觸器線圈斷電或電壓顯著下降時，由于電磁吸力消失或過小，銜鐵在反作用彈簧力的作用下復位，帶動各觸點恢復到原始狀態(tài)。
常用的CJ0、CJ10等系列的交流接觸器在0.85～1.05倍的額定電壓下，能保證可靠吸合。
交流接觸器在電路圖中的符號如圖5—32所示。
圖5—32 接觸器的符號
a)線圈；b）主觸點；c）動合輔助觸點；d）動斷輔助觸點
二、直流接觸器
其結構及工作原理與交流接觸器基本相同，但也有一些區(qū)別。
（一）結構
直流接觸器也是由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)和滅弧裝置三部分組成，其結構如圖5—33所示。
1．電磁系統(tǒng)
直流接觸器的電磁系統(tǒng)由線圈、鐵芯和銜鐵組成。其電磁系統(tǒng)采用銜鐵繞棱角轉(zhuǎn)動的拍合式。由于線圈通過的是直流電，鐵芯中不會因產(chǎn)生渦流和磁滯損耗而發(fā)熱，因此鐵芯可用整塊鑄鋼或鑄鐵制成，鐵芯端面也不需嵌裝短路環(huán)。為保證線圈斷電后銜鐵能可靠釋放，在磁路中常墊有非磁性墊片，以減少剩磁影響。直流接觸器線圈的匝數(shù)比交流接觸器多，電阻值大，銅損大，是接觸器中發(fā)熱的主要部件。為使線圈散熱良好，通常把線圈做成長而薄的圓筒形；且不設骨架，使線圈與鐵芯間距很小，以借助鐵芯來散發(fā)部分熱量。
圖5—33 直流接觸器的結構圖 圖5—34 滾動接觸的指形觸點
a)外形結構；b）觸點接觸過程示意圖
圖5—35 直流接觸器雙繞組線圈接線圖
2．觸點系統(tǒng)
由于主觸點接通和斷開的電流較大，多采用滾動接觸的指形觸點，以延長觸點的使用壽命。其結構如圖5—34所示，在觸點閉合過程中，動觸點與靜觸點先在A點接觸，然后經(jīng)B點滑動過渡到C點。斷開時作相反方向的運動，這樣就自動清除觸點表面的氧化膜，保證了可靠的接觸。
輔助觸點的通斷電流小，多采用雙斷點橋式觸點，可有若干對。
為了減小運行時的線圈功耗及延長吸引線圈的使用壽命，容量較大的直流接觸器線圈往往采用串聯(lián)雙繞組，其接線如圖5—35所示。接觸器的一個動斷觸點與保持線圈并聯(lián)。在電路剛接通瞬間，保持線圈被動斷觸點短路，可使起動線圈獲得較大的電流和吸力。當接觸器動作后，起動線圈和保持線圈串聯(lián)通電，由于電壓不變，所以電流較小，但仍可保持銜鐵被吸合，從而達到省電的目的。
3．滅弧裝置
直流接觸器一般采用磁吹滅弧裝置結合其他滅弧方法滅弧。磁吹滅弧裝置主要由磁吹線圈、鐵芯、兩塊導磁夾板、滅弧罩和引弧角等部分組成，其結構如圖5—36所示。
磁吹滅弧裝置的工作原理：當接觸器的動、靜觸點分斷時，在觸點間產(chǎn)生電弧，短時間內(nèi)電弧通過自身仍維持負載電流繼續(xù)存在，此時該電流便在電弧未熄滅之前形成兩個磁場。一個是該電流在電弧周圍形成的磁場，其方向可用安培定則確定，如圖5—36所示。另外，在電弧周圍同時還存在一個由該電流流過磁吹線圈在兩導磁夾板間形成的磁場，該磁場經(jīng)過鐵芯，從一塊導磁夾板穿過夾板間的空氣隙進人另一塊導磁夾板，形成閉合磁路。顯然外面一塊導磁夾板上的磁場方向是進入紙面的。可見，在電弧的上方，導磁夾板間的磁場與電弧周圍的磁場方向相反，磁場強度削弱；在電弧下方兩個磁場方向相同，磁場強度增強。因此，電弧將從磁場強的一邊被拉向弱的一邊；于是電弧向上運動。電弧在向上運動的過程中被迅速拉長并和空氣發(fā)生相對運動，使電弧溫度降低。同時電弧被吹進滅弧罩上部時，電弧的熱量又被傳遞給滅弧罩，進一步降低了電弧溫度，促使電弧迅速熄滅。另外，電弧在向上運動的過程中，在靜觸點上的弧根將逐漸轉(zhuǎn)移到引弧角上，從而減輕了觸點的灼傷。引弧角引導弧根向上移動又使電弧被繼續(xù)拉長，當電源電壓不足以維持電弧燃燒時，電弧就熄滅。由此可見，磁吹式滅弧裝置的滅弧是靠磁吹力的作用使電弧拉長，并在空氣和滅弧罩中快速冷卻，從而使電弧迅速熄滅的。
圖5—36 磁吹滅弧裝置
直流接觸器在電路圖中的符號與交流接觸器相同。
（二）型號
