直流接触器的三种线圈控制方式介绍

按线圈控制方式分别介绍三种：单线圈控制、双线圈控制、节能板控制（即PWM控制板+单线圈控制）。本文比较了单线圈、双线圈和PWM控制方式的直流接触器的结构、工作原理和能耗特性，分析了它们的优缺点和适用性。

单线圈直流接触器的主要部件包括单线圈、弹簧复位机构和触头系统。其工作原理是当线圈连续通电时，产生磁场，使衔铁向上运动，使动触头靠近静触头，常开触头接通。当线圈断电时，电磁吸力消失，使动触头回复到原来的位置，从而使常开触头断开。

直流接触器作为电力控制系统的核心部件，其性能和能耗直接影响系统效率。一般来说，直流接触器可分为完整的静触头。当电源切断时，弹簧复位，动触头和静触头分离。单线圈直流接触器的主要缺点如下：

① 一般情况下，能耗较高，即P=I⊃2； * R（满电流运行时I=Us/R），因此单线圈直流接触器的线圈温升通常是很高的。

②单线圈直流接触器的线圈控制电路断电时，会产生很大的反向电动势。对于控制电压为12V DC或24V DC的直流接触器，线圈断电瞬间会产生数百伏的反向电压。常见的解决办法是在线圈控制电路中并联一个续流二极管（这种方法通常会导致直流接触器失电时主触点的释放时间较长，因此在线圈控制电路中常采用TVS二极管或续流二极管与稳压二极管串联）。

③线圈的工作电压范围（Us）较小，一般为85%Ue优110%Ue（Ue代表产品的额定工作电压）。
单线圈直流接触器的主要优点是制造成本低、抗电磁干扰（EMC）能力强。

双线圈直流接触器的主要结构由启动线圈（大电流）、保持线圈（小电流）、电路切换控制板、弹簧复位机构、触头系统等组成。其工作原理是，当线圈初次通电时，启动线圈和保持线圈并联并同时通电，产生强大的电磁场，提供足够的初始电磁力，持续约130毫秒。然后，电路切换控制板切断启动线圈，只留下保持线圈继续工作，提供适当的磁场以维持产品的常闭状态。双线圈直流接触器的主要缺点如下：

① 启动功率较大，记为P_start，需要大容量的电源。
②双线圈直流接触器的制造成本较高，主要是由于线圈组装工艺复杂以及增加了电路切换控制板。
③线圈的工作电压范围（U_s）较小，一般为85%U_e优110%U_e（U_e代表产品的额定工作电压）。
双线圈直流接触器的主要优点是线圈连续工作时的功耗较低，记为P_hold，并且不会产生明显的反向电压（已被电路切换控制板抑制）。

节能板式直流接触器主要结构部件包括单线圈、PWM电路控制板、弹簧复位机构、触头系统等。其工作原理是在启动阶段，对线圈进行全电压供电（启动阶段持续约130ms），在保持阶段，通过调整电压输出的占空比（PWM脉宽调制）来减小电流。节能板直流接触器的主要缺点如下：

①启动功耗一般较高，即Pstart（启动阶段），因此使用时需要的电源功率比较大。
②节能板直流接触器的制造成本较高，主要是由于线圈组件加工复杂以及增加了节能控制板。
③抗电磁干扰（EMC）能力较弱，主要是因为节能控制板上有多个新型IC，并且依赖软件程序控制。

节能板直流接触器的主要优点是产品连续工作能耗极低，即线圈温升低、线圈工作电压范围宽、无明显反向电压产生（已被节能控制板抑制）。

综上所述，直流接触器三种不同线圈控制方式的区别总结如下表：

	单线圈	双线圈	节能板
启动电流	低的	高的	高的
维持当前	大的	低的	低的
维持电磁力	不变	变得更小	不变
线圈工作电压范围	85%-110% 美国	85%-110% 美国	宽电压
线圈温升	高的	低的	低的
线圈极性	无极性	极性	极性
反向电动势	是的	不	不