交流接触器是一种应用于频繁地接通与断开交流主电路及大容量控制电路的自动开关电器,使用数量大且范围广。交流接触器在运行中需消耗大量的能量,同时,生产过程中电压跌落可能导致交流接触器断开,造成不必要的损失,因此,交流接触器有必要具备节能运行和抗电压跌落功能。在工农业生产中,交流接触器常与电动机保护器相配合实现对电动机的控制和故障保护。目前接触器与电动机保护器是独立安装的,体积大,安装不便。因此本文以CJX2-32交流接触器为本体,以单片机为控制核心,对节能运行、抗电压跌落和电动机控制与保护电路进行模块化设计,通过集成,开发了一种具有电动机控制与保护功能的集成接触器,不仅具备电动机保护功能,也具备节能运行和抗电压跌落功能,并可实现控制与保护电器的小型化。论文还以电机绕组最高温度点温升作为判断条件,提出了基于极端学习机算法的反时限过载保护方案,对于电动机过载保护的研究具有重要意义。首先,利用PWM闭环斩波方式控制接触器,正常起动时,单片机通过检测线圈电源电压大小,输出相应占空比的PWM控制MOS管导通,实现接触器直流高电压起动,待交流接触器可靠闭合后,自动转换到直流低电压保持,很好地解决铁损、短路环损耗等问题,同时避免工作过程中有害的振动和噪声。通过节电率的计算,验证了该方案的节能效果。其次,以超级电容作为后备电源,在电压跌落期间为交流接触器线圈供电,实现交流接触器抗电压跌落功能。并对电压跌落后短时间内恢复与不恢复两种情况进行实验,验证了抗电压跌落模块的可靠性。再次,设计了一种电动机保护模块,通过检测电压、电流信号判断电动机的工作状态,实现电动机的过载、三相不平衡、断相等故障保护功能。为了进行准确的过载保护,本文提出了基于极端学习机算法的电动机最高温度点反时限过载保护方案,通过实验获得电动机过载情况下最高温度点温升曲线,采用极端学习机算法拟合得到过载反时限曲线并应用于电机的过载保护中。利用三相负载装置及调压器模拟电动机常见的各种故障,对电动机保护模块进行实验测试,验证了其工作的可靠性。最后,对上述模块进行了系统集成,设计了一种新型的交流接触器,具有节能运行、抗电压跌落及电动机控制与保护功能,并具有体积小,安装方便的优点。