1 概述接触器是一种通用性很强的自动式开关电器，是电力拖动和自动控制系统中一种重要的低压电器。

它可以频繁地接通和断开交、直流主电路和大容量控制电路。

它具有欠压释放保护和零压保护接触器按通过其触点的电流种类不同可分为交流接触器和直流接触器。

当交流接触器的电磁线圈接通电源时，线圈电流产生磁场，使静铁心产生足以克服弹簧反作用力的吸力，将动铁心向下吸合，使常开主触头和常开辅助触头闭合，常闭辅助触头断开。

主触头将主电路接通，辅助触头则接通或分断与之相联的控制电路。

当接触器线圈断电时，静铁心吸力消失，动铁心在反作用弹簧力的作用下复位，各触头也随之复位.交流接触器的铁心和衔铁由U型硅钢片叠压而成，防止涡流和过热，铁心上还装有短路环防止震动和噪音。

接触器的触点分主触点和辅助触点，主触点通常有三对，用于通断主电路，辅助触点通常有两开两闭，用在控制电路中起电气自锁和互锁等作用。

当接触器的动静触点分开时，会产生空气放电，即“电弧”，由于电弧的温度高达3000℃或更高，会导致触点被严重烧灼，缩短了电器的寿命，给电气设备的运行安全和人身安全等都造成了极大的威胁，因此，我们必须采取有效方法，尽可能消灭电弧。

CJ12-400/3系列交流接触器主要用于冶金。

轧钢等企业及起重机等电气设备中。

它使用于交流50Hz。

额定工作电压至380V。

电流至600A的电力系统中,供远距离接通和分断电路之用,并适宜于频繁地起动。

分断交流电动机之用。

使用环境条件：安装地点的海拔不超过2000m。

周围空气温度：-5℃-＋40℃，24小时的平均值不超过＋35℃。

大气相对湿度在周围空气温度为＋40℃时不超过50％，在较低的温度下可允许有较高相对湿度；安装类别为：Ⅲ类。

污染等级：3级。

安装条件：安装面与垂直面倾斜度不大于±5°：冲击振动：产品应安装和使用在无显著摇动、冲击和振动的地方。

结构特点：CJ12系统交流接触器为开启式，其结构为条架平面布置电磁系统居右，主触头居中，辅助触头居左，并装有可转动的停档，整个布置便于监视和维修。

接触器的磁系统由“U”型动静铁心及线圈组成，动静铁心均装有缓冲装置，从而提高了产品寿命。

2 产品的反力特性吸力特性和反力特性的合理配合可以提高接触器的寿命。

接触器的动作电压为85%~110% U N 。

接触器电磁铁的反力特性是指反力F 对电磁铁衔铁行程µ的关系。

即F=f(µ),其中电磁铁的反力有释放弹簧力,触头弹簧力,以及运动的重力组成,又因为运动部分的重力与反力相比,相对比较小,可以忽略，忽略重力可使设计过程得到简化，而且不会影响到接触器的基本特性。

2.1 选取触头参数主触头的开距为13~16 mm ，取开距为12 mm ，超程为7.5~9 mm ，取为8 mm ，所以主触头的行程为X=12+8=20 mm 。

辅助触头开距为7~12 mm ，取为9 mm ，超程为3~4.8 mm ，取为4 mm ，所以辅助触头的总行程为9+4=13 mm 。

2.2 主触头的反力为了出头系统吸合可靠，取靠近上线的反力数值 初压力为（5.4~7.5）㎏， 取F C1=7㎏ 终压力为（8.1~10）㎏， F C2=9㎏主触头为三级，主触头初压力为F fcc 终压力为F fzc ，所以F fcc =3×F C1=21㎏，F fzc =3×Fzc=27㎏2.3 辅助触头的反力此反力和主触头反力存在在杠杆比，需要归算到终接触线处，杠杆比：K=f/d=0.385231.03=⨯⨯=cb fcd F K F ㎏ 347.03=⨯=zb fzb F F ㎏其中F cb ,F zb 分别取辅助触头处压力和终压力范围下限F fcb =0.2，Ffzb =0.3。

2.4 释放弹簧的反力因为反力和触头反力存在杠杆比，归算杠杆比：K=e/d=0.346释放弹簧的收缩距离：X=主触头的总行程 Xk=k×X=6.92闭合后，释放弹簧的终压力67.312=⨯+=X K P P d式中1P =3.2㎏. d K =0.068㎏/mm已知数据： 107.11=⨯=K P F fcs ㎏，27.12=⨯=K P F fzs ㎏ 上式中fcs F ，fzs F 为释放弹簧的初反力，终反力。

由以上数据做设计的交流接触器反力特性曲线如下所示：BF fB/2δbδa图2-1交流接触器反力特性曲线3 线圈参数的确定3.1 气隙磁导的计算3.1.1 采用磁导分割法求气隙磁导采用电磁场分割法可以把一对磁极的磁导分割为5部分，用平均磁导求出，这5部分的磁导表示为：（1） 平行直角六面体：δμsG 01⨯=（2） 半圆柱体：I 0.26G 02⨯=μ （3） 半空心圆柱体：δμh 1m L 2G 03）（+⨯=（4）41球体：δμ04077.0G = （5） 41球：m 25.0G 05μ=本电磁体的气隙共分为17部分，即中间的六面体、左右前后四个半圆柱体（前后两个等效如前）四个41球壳在四个边上，则总气隙磁导为17个部分后，即：525142413231212G 2G 2G 2G G G 4G G G +++++++=∑3.1.2 计算电磁体对磁极的气隙1、对于A 对数：27.45104L214a ==δ 92.4910.12142n 214a a 1a ==+=δδδ 61.409.02142n 2142a ==-=a a δδδ m 为散磁延伸到铁心侧面的假设距离，一般取m=（1~2）δ本设计中取mm m g a a 92.49m 11==⇒=δδ由于衔铁内侧高度为219854460m a mm b g δ<=-+=-+，所以mm a 19m 2=，mm m m a a a 46.342m 21=+=以上分析为mm 6>δ，大气隙的情况，当δ小时可忽略。

2、由此求出==104130L b δ5.2710413022=⨯ 15.325.27130152130221301=⨯=⨯+=b b δδ85.225.27130108130221302=⨯=⨯-=b b δδ当δ>6mm 时，考虑2b m =85.222=b δ 1b m =19mm m b =221b b m m +=20.93 3.1.3 各对磁极的总磁导1、总磁导的计算7212111221101030.2)](2)(077.0212221226.04[-+⨯=+++⨯++⨯⨯+⨯++⨯+⨯+=∑A A a a A a a a a a m m m Lm Lm LL SA G δδδπδπδπδμ2、气隙磁导的计算5029780.14077.0)1(4)1(2)1(2020222202132020-=⨯++⨯⨯-+⨯⨯-+⨯⨯-⨯-=μδπμδπμδπμδμδmm Lm m Lm m Ls d dG对于不同的L 值，分别求出对应的∑A G ∑B G 及其磁导数值，列表如下：表3-1不同的L 值时的磁导数值L2218 13.5 8 3.57 0.05 ∑-⨯710A G 2.30 2.213275 2.465697 3.04140 4.191905 238.044 ∑-⨯710B G 2.439952.4729622.780431 4.01839 6.701812 390.5465 710-⨯∑A d A DG δ15.29788 22.98643140.14832107.41703489.7683229642.39710-⨯∑Bd B DG δ40.98830 58.891962 102.95752 274.27669 1288.4254 6230013.83、铁心中防剩磁气隙磁导的计算：设计用去磁间隙 mm 2=δ，铁心截面积C S 。

防剩磁气隙磁导为：57010216.1002.00442.0104--⨯=⨯⨯=⨯=πδμC b S G3.1.4 漏磁导计算当衔铁处于打开位置时，漏磁导和气隙磁导相比已不可忽略，而且必须考虑两极柱间漏磁导，采用磁场分割法可将铁芯柱间的漏磁导分成三部分，共5块，分别为：平面直角六面体：1块，平面柱体：2块，半中空圆柱体：2块LSG 01⨯=μδ ， 20202(2.44L)9LP r 2G πμμδ=⨯=，G 3δ=）（LM21ln 3a20+μ 总漏磁导为三部分之和：G δ=G 321G G δδδ++=1.21956-710⨯(H/m)3.2 设计点的选择取范例特性曲线图中B/2点作为设计点：F 0f =B/2×22.5/15=17.25为确保可靠吸合，吸力应大于反力，取安全系数K=1.1，吸力值F 0=KF 0f =1.1×17.25=18.975㎏3.3 比设计点的选择由于磁铁是转动式的，故在衔铁吸合释放时，两个气隙大小的距离不同，因而折算的杠比不同，设计大小气隙的杠杆比分别为：K 1=214 /104=2.058 K 2=130/104=1.25，则：F=2A )G (21δφ︱A A d dG δ︱1K ⨯+2B)G (21δφ︱B B d dG δ︱2K ⨯32B 2-B 1A 2A010213.1d dG G K d dG G 2F -⨯=⨯⨯+⨯⨯=K Bδδφδ 最大值3310715.1210213.1--⨯=⨯⨯m δφ3.4 线圈匝数的确定由以上知：c S =C 2K A ε q=d/N=1 (d=N) K C =0.93 a=44mm则S C =0.93-32101.810.0441⨯=⨯⨯(cm)磁密：m B δ=79.0108.11037.41S 33c =⨯⨯=--φ6996.11074323.110219566.11137=⨯⨯+=+=--δλG G JG 710743,181.321.381.321.3-⨯=+⨯=+=B A B A G G G G δB 35.16996.179.0=⨯==λδm cm B匝58344.485.198.0=⨯=fBcmScU N e ，π∆d d H⨯=πρτ4 取匝数N=600。

由于该接触器的导磁体尺寸已知，而且采用原线圈框架厚度为4mm 左右，上下间隙为2mm 左右，则线圈的高度：h=60~(2×4+2×4)=48mm 取线圈厚度初步设计值a n ⨯=∆ N=(0.5~0.8)，取n=0.6则4.26446.1=⨯=⨯=∆a n159.14=∆⨯⨯=πN h K d tc其中5.0=tc K取线圈标准直径1.16mm线圈的平均长度31089.25822-⨯=∆++=πτb a ，8C 901024.2C 90C 50-︒⨯=︒︒=ρτ时为，则取 故 Ω==294.3d 4290πρτHR 验算窗口面积2tc 2mm 1165d 25.0==K NS π4 分磁环尺寸的确定以及有关参数计算加装它可以防止衔铁在吸合位置处发生震动，设计师主要是确定尺寸材料，从而对吸力是否满要求进行验算。