半导体接触器的应用和发展现状

半导体接触器（Semiconductor Contactor）的主电路由电力半导体开关器件构成，与普通的交直流接触器执行功能相同，即接通和分断电路，属无触点产品，该产品又常常被称为固态接触器。

传统的电磁式交直流接触器都是有触点的电磁机构，有触点会产生火花和磨损，噪声也大。为了克服这些不足，交直流接触器的发展趋势之一是采用电力半导体器件构成半导体接触器。半导体接触器发展到大电流、高反压、高可靠性后，将在电力系统、同步补偿器等高速运用场合大有作为。

半导体接触器不仅可实现目前接触器的功能，还能进一步发展多功能（或智能化）接触器，同时避免电磁式交直流接触器的一系列缺点（触点易损坏，产生火花，维护工作量大）。由于半导体接触器无触点通断，没有触头弹跳，没有电弧，没有烧损；工作时无噪声，可在易燃易爆的环境下安全工作。在保证额定的工作条件下，半导体接触器几乎可无限制地使用。可应用于对噪声敏感的环境，如医院、办公室；使用于对电火花敏感的环境，如纺织厂商、面粉厂商、化工企业等。半导体接触器使用的开关器件为电力半导体器件，必需安装相应的短路保护电器（SCPD）实施短路保护；而在选用配套的短路保护电器（SCPD）时，应选择高速型。

菲尼克斯公司和A-B公司的相关产品（见图14-38）的主要性能见表14-15。

图14-38 半导体接触器

a）菲尼克斯公司的ELR系列单极和三极产品 b）A-B公司的156-B系列单极和三极产品

表14-15 半导体接触器的主要性能比较

要实现利用电力半导体器件构成无触头的半导体接触器，也存在很多困难。半导体接触器相对于机械接触器的主要缺点是：

1）功耗大。(www.xing528.com)

2）发热较多。

3）过载能力差。

4）没有可靠的电气隔离。

5）有波形畸变。

6）保护问题（电力半导体器件的过载能力目前远远不如电磁式接触器）。

此外，半导体接触器的触头数相对较少，虽然可以扩充，但扩充后的体积、不同触头之间的相互干扰等方面的问题又出来了。所以，在许多场合下，半导体接触器不能完全代替机电式接触器。

为了弥补上述的不足，市场上还发展了一种将晶闸管与交流接触器并联运行或串联运行的复合式产品，GB 14048.6《低压开关设备和控制设备 第4-2部分：接触器和电动机起动器 交流半导体电动机控制器和起动器（含软起动器）》标准中称为混合式电动机控制器或旁路控制器，若同时串联和并联运行，则称为旁路混合电动机控制器（见图14-39）。与交流接触器、晶闸管或半导体接触器等开关电器比较，这种复合式产品有很大的技术优势，它汲取两者的优点于一身，同时弥补两者单独运行的不足，在接通和断开的瞬间保证零电流投切，无涌流；而在正常接通期间又具有接触器低功耗的优点，无谐波注入。该产品增加电动机过载保护功能后，则成为软起动器。

图14-39 半导体接触器

a）混合式电动机控制器 b）旁路控制器 c）旁路混合式电动机控制器