Назначение контактора – Контакторы — назначение и принцип работы

Как происходит подача (и размыкание) питания на электроустановки, либо на линии электропередач (разумеется, речь идет о локальной проводке, а не о высоковольтных линиях)? С помощью коммутационных устройств различного типа. Это могут быть штекерные устройства (вилка-розетка), ручные или автоматические защитные включатели, электронные цепи управления. Практично и безопасно использовать устройства дистанционной коммутации: такие, как модульный контактор.

Сразу развеем ложное мнение: такие включатели (переключатели) не являются строго промышленными приборами. Контакторы переменного тока широко применяются в быту. Причем не только в частных домах, но и в квартирах.

Устройство и принцип работы контактора

Исходя из наименования, это группа контактов, предназначенная для соединения электрических линий. Основное применение — модульный контактор коммутирует силовые линии. Если в обычном включателе (пусть даже и автоматическом защитном), смыкание и размыкание происходит вручную, контакторы переменного тока управляются дистанционно.

Рассмотрим схему простого контактора, без блокировок и защитных модулей.

Для тех, кто мало-мальски знаком с электротехникой, понять принцип работы несложно. Основа силовой группы — это контакты, обозначенные на схеме литерами «L» и «T». В зависимости от конструкции, система может одновременно включать одну, две, или более пар контактов. Для того чтобы соединительная проводящая планка прижалась к неподвижным контактам, требуется усилие. В обычных включателях это механическое приспособление, приводимое в движение оператором. Наша схема срабатывает с помощью электромагнита. Когда на катушку A1-A2 подается управляющее напряжение, соленоид втягивается, и силовые (рабочие) контакты замыкаются.

Для обеспечения надежного и безопасного размыкания, предусматривается обратная пружина.

После снятия питания с управляющей обмотки, возвратная пружина мгновенно отводит контактную планку от силовых клемм.

Что внутри

Несмотря на кажущуюся сложность и громоздкость конструкции, элементная база простейшая:

• контактная группа, выполненная из медных (латунных) сплавов, рассчитанная на определенный ресурс;
• «Т» образная контактная планка, напрямую соединенная с соленоидом электромагнита;
• катушка электромагнита, выполненная под конкретную модель контактора;
• диэлектрический корпус, выполняющий не только защитные, но и несущие функции;
• дугогасительные элементы, которые устанавливаются в механизмах включения электроустановок с большим током потребления.

По сути, конструкция мало чем отличается от обычного реле. Так же точно существуют нормально замкнутые, нормально разомкнутые, и переключающие схемы (в которых присутствуют оба вида контактных групп). При этом, согласно технических требований ГОСТ, модульный контактор должен иметь только одно положение покоя (состояние контактной группы при отсутствии внешнего управляющего давления).

При механическом воздействии на токопроводящую планку (или группу линеек) происходит замыкание (размыкание) одной или нескольких контактных пар.

Таким образом, с помощью прямого или дистанционного воздействия можно управлять питанием электроустановок или магистралей электропередач.

Назначение контакторов

Можно разделить эти устройства по основным признакам, хотя область применения фактически неограниченна.

Типы контакторов по назначению

1. Устройства дистанционного включения (выключения, переключения). При работе комплекса электроустановок возникает необходимость реализовать определенный алгоритм подачи питания. Ручное управление: кнопкой, выключателем. Оператор в нужный момент подает сигнал, контакторы переменного тока приводятся в действие, коммутируя питание по заданной схеме работы. Например, нажатием одной кнопки можно запустить целый завод: конвейер, станки, освещение, систему вентиляции. Соединив определенным образом множество контакторов, можно на схеме управления автоматизировать систему питания (при этом стартовые команды подаются вручную).В автоматическом режиме команда подается с помощью электронной схемы. Программа управляет циклами производства, в нужный момент, запуская и останавливая электроустановки. При этом, любой линейный контактор можно оснастить функцией защиты: например, концевой выключатель или термореле. При создании определенных аварийных условий, питание катушки прекращается, и рабочие контакты размыкаются.
2. Включение мощной электроустановки с помощью слаботочной линии, или опять же кнопкой (выключателем). Типичный пример — пускатель электродвигателя.Казалось бы, причем тут модульный контактор: для чего он нужен, если можно использовать кнопку или выключатель?Действительно, питание на электроустановку можно подать напрямую, используя контакты кнопки. Однако для надежного соединения мощного потребителя контактная группа и механизм замыкания должны быть массивными, необходимо прикладывать большое усилие при включении. Такую же силу надо применить для обесточивания. Это не всегда удобно, особенно в аварийной ситуации. Поэтому устройство, с которым непосредственно работает оператор, выполняется компактным, оно рассчитано на малый ток (потребление катушки контактора небольшое), и для приведения в действие требуется небольшое усилие, особенно на кнопке выключения. А сам линейный контактор может быть достаточно габаритным, и срабатывает он мгновенно.Еще одна причина, по которой используется разнесение по мощности управляющих и силовых линий — высокая частота циклов включения и выключения. Например, электротранспорт. Водитель до тысячи раз за смену нажимает на педаль акселератора. Если оснастить силовыми контактами сам рычаг — пользоваться им будет неудобно. Поэтому педаль только подает слабый ток на катушку, а линейный контактор запускает мощный электродвигатель.

Многие из вас, находясь рядом с кабиной водителя, слышали регулярные громкие щелчки при нажатии педали. Именно так работает линейный контактор.

Различные типы привода

Виды контакторов по способу монтажа

Безкорпусные или специализированные устройства (например, линейный контактор в троллейбусе), не имеют ограничений по дизайну, разрабатываются исходя из соображений функционала и безопасности. Существуют и специальные конструкции, создаваемые для определенных электроустановок. Такие включатели не применяются в бытовых условиях, поскольку требуют отдельных мест размещения.

Для удобства использования в стандартных электрощитках, применяются стандартные модульные конструкции для крепления на DIN рейках.

Они отлично вписываются в общую систему энергоснабжения дома или офиса, если их применение предусмотрено проектом.

Схема подключения модульного контактора

Универсальных решений не бывает, каждый коммутатор соединяется с силовыми и управляющими линиями в соответствии с рекомендациями производителя. Разобраться в этом несложно, в паспорте и на корпусе устройства обязательно присутствует подробное описание (равно как и меры безопасности).

При этом один и тот же контактор (имеется в виду модель) можно использовать для различных проектов и локальных решений. Для понимания методики разработки, рассмотрим схему подключения коммутатора в режиме кнопочного пускателя для электродвигателя.

Так же точно можно включать мощный электрообогреватель или бойлер для воды. Не имеет значения, будет контактор однофазным, или трехфазным. Принципиально на схему включения влияет лишь количество контактных групп.

Итог

Разобравшись с общими принципами работы, вы сможете подобрать необходимое устройство и безопасно интегрировать его в свою схему энергоснабжения. Или организовать локальное подключение отдельной электроустановки.

Видео по теме

profazu.ru

Модульные контакторы. Виды и применение. Типы и работа

Для коммутации некоторых электрических приспособлений применяют коммутационные механизмы, работающие с помощью электромагнитного привода и дистанционного управления. Эти компактные электрические приборы называются модульные контакторы (МК).

Модульные контакторы назначение

МК являются электрическими аппаратами, используемыми для связки переменного либо постоянного тока. МК устанавливают на динрейку и в зависимости от модели его можно дополнить какими-либо необходимыми аксессуарами. Так как в функции этих приборов не входит защита электроцепи от короткого замыкания или перегрузки, то её надлежит модернизировать, оборудовав плавкими предохранителями либо автоматическими выключателями.

Благодаря достаточно гибкой конструкции МК, их можно изменять, внедряя контакторные приставки, датчики времени, тепловым реле, блокировочные устройства и прочее оборудования управляющее электрическими проводниками. К примеру, при использовании пуска электродвигателей, цепь оснащают теплореле. С помощью реле выполняется отменная защита двигателя от перегрузки.

Основные составляющие контактора:

• Полюс. Эта часть прибора осуществляет замыкание и размыкание тока в цепи. Обеспечивает беспрерывную работу без опасного повышения температурных границ. Полюс имеет подвижную часть, на которой располагается пружина, и неподвижные контакты, которые принимают давление пружины. Элемент покрыт серебряным напылением для увеличения срока службы и механической прочности.
• Катушка. Этот элемент создаёт электромагнитное поле. Именно в нём осуществляет свои движения подвижная часть прибора, благодаря чему происходит замыкание электрической цепи.
• Дополнительные контакторы. Эта группа элементов предназначена для индикации состояния МК, блокирования контактов, а также самоблокировки и взаимной блокировки. Контактная система оснащена выдержкой времени. Контакты бывают разных модификаций:
  • нормально открытые;
  • нормально закрытые;
  • перекидные контакты.

Важные составляющие узлы:

• Электромагнитный механизм.
• Дугогасительная система.
• Контактная система.
• Система вспомогательных контактов (блок-контактов).

Принцип работы МК

Работа МК базируется на замыкании (под действием магнитного поля) рабочих контактов.

Работа построена следующим образом:

• Напряжение на катушку прибора подаётся сразу после его включения.
• Чем больше насыщается катушка напряжением, тем сильнее прижимается магнитный якорь к сердечнику.
• Контакты начинают размыкаться либо замыкаться в зависимости от начального состояния аппарата.
• Вспомогательные контакты включают реверсивный ход и управляют катушкой.
• Система гашения дуги выполняет функции токоограничителя при скачках напряжения и внезапном обрывании электрической цепи.

Использование модульных контакторов

МК широко применяют в домашней электропроводке. Их можно использовать для создания автоматического включения (выключения) электрических конвекторов в квартире либо доме при достижении указанной температуры в помещении. Это осуществляется посредством того, что на цепь питания электрообогревателей контакторы подают напряжение после того, как получают сигнал от реле температуры.

С помощью МК выполняется схема автоматического регулирования системой кондиционирования, осветительными устройствами, насосом скважины и пр. системами. Модульными контакторами обеспечивают автоматическое включение резерва (АВР) электроснабжения частного дома и квартиры.

С МК можно собирать традиционную и реверсивную схему регулирования электродвигателей. Традиционная схема представляет управление запуском и остановкой двигателя, а путём реверсивной изменяют направление вращения двигателя.

Добавочные контактные пары в МК разрешают эксплуатировать эти устройства вместе с другими приборами. Это позволяет наладить подачу сигнала из одного контактора на другой. Также благодаря контактным парам собирается схема сигнализации режима работы МК.

Чаще всего МК применяют для управления, а также коммутации разнообразных приводов и устройств (вентиляционного, обогревательного, осветительного и др.).

Классификация модульных контакторов

Существует целое изобилие модульных контакторов, которые различают по типу работы, техническим характеристикам, области использования, износостойкости, количеству полюсов, силе тока и прочих нюансах конструктивного исполнения.

По типу работы можно выделяют механические и электромагнитные приборы. Ныне большой популярностью пользуются электромагнитные МК. Они преобладают положительными моментами над прочими коммутационными устройствами, благодаря чему широко применяются в быту. К достоинствам электромагнитных аппаратов относится их бесшумность в работе, устойчивость к сильным вибрациям. Причём сами приборы не создают вибрации при переключении режимов.

Модульные контакторы бывают однофазные и двухфазные, ещё могут иметь от 1 до 4 полюсов. Поэтому выделяют одно-, двух-, трёх-, четырехполюсные контакторы. Приборы также различают по наличию дополнительных контактов. Ведь некоторые модели контакторов имеют вспомогательные контакты, а другие нет. Отличия есть и по роду тока, при этом выделяют МК постоянного и переменного тока.

Модульные контакторы предназначенные для коммутации цепи постоянного тока выпускаются в основном одно- и двухполюсные на силу тока 80-630 А и на максимальное напряжение равное 440 В. Трехполюсные приборы с током от 63 до 1000 А и замыкающими главными контактами используются для цепей переменного тока. Отличием этих двух контакторов является наличие дребезга контактов в устройствах переменного тока при включении, что вызывает сильный износ контактов. Это явный изъян данного типа аппаратов.

МК состоят из контактной системы и дугогасительной. Дугогасительная система представляет своеобразный ограничитель при разрыве электрической цепи.

Существует два основных типа МК, отличающихся способом разрыва сети:

• Одинарные. Этот тип модульных приборов содержит электромагнитное устройство, которое эффективно осуществляет гашение дуги. Это МК постоянного тока, они предназначенные для сложных работ. Активно применяются в индукционных печах и железнодорожном оборудовании.
• Сдвоенные. Этот тип МК эксплуатируется в тяжёлых условиях работ. Отличается от одинарных устройств — двойным разрывом дуги.

Типы модульных контакторов

Существуют следующие типы контакторов, которые имеют явные отличия:

• Пускатель. Эти приборы считаются улучшенным типом контакторов, содержат следующие элементы:
  • вспомогательная контактная группа;
  • тепловое реле;
  • автоматическую систему для пуска электродвигателя.
• Автоматическая система бывает разных видов:
  • реверсивная;
  • нереверсивная;
  • с переключением обмоток;
  • без переключения обмоток.
• Магнитный пускатель. Этот прибор представляет трёхполюсный контактор переменного тока. Оборудован МК двумя тепловыми реле, усовершенствующих защитную функцию.
• Магнитный контактор. Двухпозиционный аппарат для частых выключений и включений при нормальных режимах силовых цепей.
• Промежуточное реле. Это маломощный МК, увеличивающий в слаботочных цепях число контактов. Он рассчитан на огромное количество коммутаций.

Разные заводы-производители выпускают различные типы МК, которые отличаются конструктивными особенностями и назначением. Торговые марки определяют свой тип электромагнитным устройствам. Популярные модульные контакторы выпускаются фирмой АВВ для автоматизации оборудования зданий. В силовых цепях и цепях управления контакторы серии МТ и МF, распространены небольшие устройства для дистанционного управления КМЭ.

В больничных, офисных, промышленных, а также в жилых помещениях часто эксплуатируются модульные контакторы серии КМ.

Каждая фирма-производитель пользуется своей структурой обозначения приборов. Единства в маркировке МК нет, хотя между собой они не много похожи.

К примеру, прибор фирмы IEK (КМ хх х х АС/DC, где х — число) КМ20-20 АС:

• КМ – контактор модульный.
• 20 – номинальный ток.
• 2 замыкающихся контактов.
• 0 размыкающихся контактов.
• АС – род тока катушки.

Пример маркировки МК переменного тока серии КТ

Плюсы и минусы модульных контакторов

МК способны решить широкий спектр задач. Они удобны и быстрые в монтаже. А установленные схемы управления с помощью МК занимают мало места в распределительном щитке. Этот положительный момент обусловлен компактным конструктивным исполнением модульных электрических аппаратов. А благодаря их бесшумности, комфорт в помещении не будет нарушен, если аппарат установить прямо в квартирном щитке.

Также модульные контакторы имеют хорошую электробезопасность (2 класса), это говорит о безопасности для малоквалифицированных пользователей и профессионалов. Плюсом является ещё то, что МК можно подключать к любой сети и эксплуатировать при больших мощностях.

В основном модульные контакторы в день могут выполнять до 100 коммутационных операций, это явление можно отнести к недостаткам этих приборов.

Похожие темы:

electrosam.ru

Электрический контактор – устройство и принцип работы

Главная страница » Электрический контактор – устройство и принцип работы

Электрический контактор (магнитный пускатель) – коммутационный прибор, по сути, представляющий собой реле больших размеров. Традиционно контактор используется для переключения тока, питающего электродвигатели либо иную нагрузку большой мощности. Нередко мощные электрические контакторы для электродвигателей и прочего оборудования, дополняются защитой от перегрузки по току и другим критериям. Для этого в конструкции прибора используются чувствительные биметаллические реле и блокировочные группы.

Содержимое публикации

Исполнение электрических классических контакторов

Электрические классические контакторы – они же магнитные пускатели, обычно имеют группы контактов – основную и вспомогательную.

Контактные группы (чаще всего) находятся в нормально разомкнутом состоянии. Только при условии подачи напряжения питания на индукционную катушку прибора, контактные группы прибора изменяют своё состояние.

Три верхних клеммы основной группы служат для подключения входного трехфазного переменного тока, как правило, напряжением не менее 380 вольт. Эта контактная группа оснащена усиленными винтовыми зажимами под маркировкой «L1», «L2», «L3».

Вторая основная группа клемм, назначенная под питание нагрузки (электродвигателя или другой), расположена в нижней части конструкции прибора и также имеет винтовые зажимы, маркированные «T1», «T2», «T3».

Каждый прибор традиционно маркируется буквенно-цифровой комбинацией символов. Маркировка располагается на корпусе прибора и несёт базовую информацию об устройстве. Например:

А – 26 – 30 – 10

Здесь символом «А» обозначается серия устройства. Далее цифра «26» отмечает номинальный ток (26А) для нагрузки в виде асинхронного электродвигателя.

Цифра «30» обозначает число нормально открытых и нормально закрытых силовых контактов (соответственно 3 и 0). Цифра «10» указывает на число вспомогательных «NO» и «NC» контактов (1 и 0).

Назначение вспомогательной коммутации

Вспомогательные контакты часто используется в составе логической цепи реле или применяются в составе какой-либо другой части схемы управления нагрузкой. Типичное напряжение коммутации здесь 220В переменного тока.

Вспомогательные контактные группы могут иметь разную конфигурацию, в зависимости от модели прибора и производителя. Состояние контактов возможно как нормально закрытое, так и нормально открытое. Обычно имеет место комбинация состояний.

Терминальный набор вспомогательного интерфейса обычно рассчитан под номинальный ток существенно ниже, чем пропускают основные контакты.

Однако механизм вспомогательной группы действует в единой связке с главным механизмом коммутации электрического контактора.

Как правило, маркировка вспомогательных клемм выполняется цифровым кодом. Например, «13» и «14», «82» и «83» и т.п. К этой же категории в какой-то степени относятся и клеммы питания индуктивной катушки электромагнитной системы прибора.

Контактные клеммы питания катушки традиционно имеют маркер «А1» и «А2». На эти клеммы подводится напряжение управления электромагнитным механизмом, обычно по классической схеме (см. выше).

Дополнительный защитный модуль

Часто конструкцию электрического контактора дополняет защитный модуль. Есть конструкции электрических контакторов, где тепловое реле является неотъемлемой частью.

Правда, современные варианты электрических контакторов предусматривают, скорее, модульное наращивание.

Биметаллическое реле перегрузки состоит из чувствительных к теплу элементов, соединенных последовательно с цепями питания двигателя.

Тепловые элементы располагаются в непосредственно близости от биметаллической полосы, которая используется в качестве рычага отключения.

Биметалл имеет плавную характеристику теплового расширения, поэтому изгибается с заданной скоростью при нагреве. В нормальных рабочих условиях выделяемого нагревательным элементом тепла недостаточно прогиба биметалла и отключения реле перегрузки.

Однако если ток в цепи питания электродвигателя повышается, биметаллический элемент прогревается больше и в конечном итоге воздействует механически на контакты реле.

Так осуществляется простейшая защита электродвигателя по току. После остывания биметалла, реле включают в рабочий режим вручную кнопкой сброса.

Реле перегрузки обычно работают по закону обратного отсчёта, когда время отключения уменьшается по мере увеличения тока. Эти защитные модули характеризуются классом отсечки.

Согласно классу отсечки определяется время, которое потребуется для срабатывания реле в состоянии перегрузки.

Наиболее распространёнными считаются контакторные релейные модули классов 5, 10, 20, 30. Соответственно значения: 5, 10, 20, 30 указывают на время срабатывания (5, 10, 20, 30 секунд). Класс 5, как правило, применяется на контакторах двигателей, требующих моментального отключения.

Электрические контакторы специального назначения

Управление электрическими цепями при больших значениях токов (до 5000А) осуществляется при помощи контакторов повышенной мощности. Также приборы специального исполнения используются для управления асинхронными двигателями с фазным ротором.

Параметр номинальной коммутируемой мощности для приборов такого типа достигает значения 1500 кВт. Рабочий ток может составлять 1520А при питающем напряжении 440 вольт.

Электрические контакторы серии R для управления цепями постоянного или переменного тока применяются там, где требуется:

• распределение электрической энергии,
• управление индукционными печами,
• коммутация систем альтернативной энергетики,
• поддержка работы оборудования гидроэлектростанций,
• обслуживание объектов горнодобывающей промышленности.

Электрические специальные контакторы серий FOR, NOR, JOR, AMA, AME и другие, конечно же, уже не входят в группу магнитных пускателей. Однако работа механизмов переключения осуществляется на тех же принципах – благодаря магнитным или механическим защёлкам.

Прописные истины для магнитных пускателей

zetsila.ru

Назначение, устройство и характеристики электромагнитных контакторов | RuAut

Контактор – двухпозиционное электромагнитное устройство, которое, по сути, является одним из типов электромагнитных реле.

Назначение контактора – частое дистанционное включение и выключение электрических цепей повышенной мощности при нормальных условиях работы. Наибольшее распространение получили контакторы с одним и двумя полюсами, которые прижились в цепях постоянного тока, а трехполюсные контакторы получили распространение в цепях переменного тока.

В виду частоты производимых коммутаций (количество периодов включения-выключения может варьироваться от 30 до 3600 раз за час у различных типов устройств) к контакторам предъявляются повышенные технические требования относительно их электрической и механической износостойкости.

Составные части контактора:

• Дугогасительная система;
• Главные контакты;
• Вспомогательные контакты;
• Электромагнитная система.

Главные контакты контактора занимаются замыканием и размыканием силовой электрической цепи. Они разрабатываются с расчетом на возможность длительного проведения номинального электрического тока и на большую частоту периодических включений и отключений за короткий промежуток времени. Нормальное положение контактов – механические защелки находятся в свободном положении, а втягивающая катушка обесточена. Главные контакты контактора выпускаются двух типов – рычажного и мостикового. У рычажных контактов подвижная система поворотная, а у мостиковых – прямоходовая.

В дугогасительных камерах контактора с продольными щелями контакторов постоянного тока гасится электрическая дуга при помощи воздействия поперечного магнитного поля. Магнитное поле, как правило, образуется за счет последовательного включения с контактами дугогасительной катушки.

Дугогасительная система контактора снижает активность электрической дуги, появляющейся во время размыкания главных контактов, до полного её затухания. Каким образом будет гаситься дуга и конструкция дугогасительной системы определяется с учетом рода электрического тока главной цепи и режима работы самого контактора.

Электромагнитная система контактора служит для решения задачи дистанционного управления контактором, то есть на включение и выключение его с расстояния. Тип конструкции электромагнитной системы контактора определяется родом электрического тока, цепью управления контактора и типом кинематической схемы. Составные части электромагнитной системы – сердечник, катушка, якорь и детали крепления.

Электромагнитная система контактора может выполнять следующие функции – включение якоря или же включение якоря и удерживание его в замкнутом положении. В первом же случае удержание контактора в замкнутом положении осуществляется при помощи защелки.

Отключить контактор можно простым обесточиванием катушки при воздействии отключающей пружины или за счет собственного веса самой подвижной системы контактора.

На вспомогательных контактах контактора лежит функция переключения цепей управления, а также цепей сигнализации и блокировки контактора. Вспомогательные контакты рассчитаны на долгосрочное проведение тока силой не более 20 ампер и отключение тока силой менее 5 ампер. Контакты бывают размыкающие и замыкающие, как правило, мостикового типа.

Контакторы переменного тока снабжены дугогасительными камерами с деионными решетками. Дуга после возникновения начинает двигаться в сторону решетки, проходя через которую разбивается на множество маленьких дуг и угасает, когда ток переходит через ноль.

Контакторы не способны, в отличие от автоматических выключателей, отключать ток при коротком замыкании, они могут работать только с номинальными токами.

Управлять контактором помогает вспомогательная цепь переменного тока, который проходит по катушкам контактора. В целях безопасности обслуживания контактора оперативный ток должен быть значительно меньше величины рабочего тока в проводящих цепях. Контактор не оборудован механическими средствами, помогающими удерживать контакты в замкнутом положении. Если на катушке нет управляющего напряжения, то контакты контактора размыкаются. Чтобы удержать контакты в замкнутом положении включается схема «самоподхвата» с применением пары нормально открытых контактов или запуском константно существующего во времени заряда. Пример: напряжение с выхода ПЛК.

В соответствии с классификацией общепромышленные контакторы различаются по следующим характеристикам:

1. Род электрического тока в цепи управления и в главной цепи контактора;

2. Число главных полюсов контактора;

3. Номинальное значение тока главной цепи контактора;

4. Номинальное значение напряжения главной цепи контактора;

5. Номинальное значение напряжения включающей катушки контактора;

6. Наличие или отсутствие вспомогательных контактов контактора;

7. Способ монтажа контактора;

8. Род присоединения проводников цепи управления, а также главной цепи контактора;

9. Наличие внешних проводников контактора;

10. Вид присоединения контактора.

www.ruaut.ru

Контактор: устройство, назначение, принцип работы

Модульный контактор – это электрический электромагнитный аппарат, в котором управление осуществляется в дистанционном режиме. По назначению это коммутационный прибор (используется для включения и выключения тока в электрической цепи). Контактор может включать от одного до четырех полюсов других контактов, а также использовать сети переменного и постоянного тока (зависит от вида: электромагнитный, электропневматический, пневматический, запираемый). Чаще всего применяют данный аппарат для управления мощными электродвигателями. Т.к. он относится к электромагнитным устройствам, то сила для смыкания и размыкания контактов создаётся электромагнитом. В этой статье мы постараемся подробно рассмотреть принцип работы, назначение и устройство контактора.

Где и зачем применяется

Чаще всего используют модульный контактор при управлении и коммутации отопительного насоса и других разных устройств (к примеру, в системах вентиляции). Популярными и востребованными они стали при сборке щитов в квартире и различных системах автоматики. Например, управление светом, скважинным насосом, схема автоматического включения резерва и так далее. Почему? Потому что контактор превосходно вписывается с другими модульными устройствами, при этом, не нарушая эргономику в щите. Убедиться в этом вы можете, просмотрев наглядный пример на фото:

Стоит помнить, что сетевое напряжение должно быть не больше 380 Вольт при частоте 50 Гц. Но, не смотря на это, контактор может работать при высоких мощностях. Есть еще несколько плюсов данного прибора. Такие как практически полное отсутствие шума и вибрации, что довольно-таки положительно сказывается при их применении не только в домашнем щитке, но и в общественных местах (больница, квартира, школы, институты и так далее), так как другие коммутационные приспособления слишком восприимчивы к сильной вибрации.

Кстати, размер имеет значение. Ведь небольшой размер модульного контактора позволяет устанавливать его на din-рейку. В конструкции предусмотрены дугогасительные камеры для гашения дуги, которая возникает в процессе изменения нагрузки тока. Кроме того, бывают контакторы однофазные и трехфазные, что позволяет при этом подключиться к любой сети.

Более подробно узнать о модульных контакторах вы можете, просмотрев данное видео:

Обзор аппарата

Конструкция контактора

Чтобы понимать принцип действия контактора, необходимо изучить его строение. Ведь сам аппарат состоит из нескольких частей. Начнем с катушки. Она нужна для создания магнитного тока. Если катушка ещё и дроссель, тогда она обеспечивает движущие силы для работы приборов. Чтобы не произошло неполадок, стоит проверить напряжение новой катушки.

При замене следует проверить несколько важных пунктов. Такие как отсутствие касания подвижных деталей и отсутствие воздушного зазора при соприкосновении якоря и сердечника. Следующая деталь – контактная пружина. Поддерживает фиксированное натяжение контактов. После стыковки контактов происходит перекат подвижного на неподвижный. При этом случается разрушение оксидных пленок и различных химических соединений, появляющиеся на поверхности контактов. Если при передвижении контактов подвижный оказывается на неподвижном, то это называется предварительным натяжением контактной пружины. Это помогает снизить вибрацию одного контакта на другой.

Следующая часть модульного контактора – подвижная. Состоит она из контактов, которые передвигаются и создают работу. И еще одна часть аппарата – это замыкающиеся контакты. Как раз на них и перемещаются подвижные контакты с целью создания работы. Последние две части можно объединить одним словосочетанием – контактная система. Ведь, по сути, отличаются части немногим, но вместе создают определенную силу. Следует учесть, что присоединены они к якорю, но находятся в разных местах, потому что подвижные будут на траверсе, а неподвижные, на корпусе.

Когда контакты не соприкасаются и тока в них нет, то это называют «состояние покоя». При подаче напряжения на катушку создаётся электромагнитное поле, которое создаёт ЭДС, электродвижущую силу. Силовые контакты на ЭДС притягивают сердечник. В случае если подача напряжения будет прекращена, то электромагнитное поле пропадет и якоря (сердечники) не будут удерживаться. При этом с помощью пружины все контакты вернутся в исходное положение, размыкая цепи. В этом и заключается основной принцип работы контактора. Более подробно рассмотреть, как работает аппарат и из чего он состоит, вы можете на видео ниже:

Устройство и схема работы

Теперь мы можем сказать, что модульные контакты (как и другие контакторы или же пускатели) работают при подаче или отключения напряжения на электромагнитной катушке. Инструкция по подключению и эксплуатации довольно проста и не заставит вас долго возиться с ней, потому что при использовании вы легко освоите принцип действия аппарата.

Основные характеристики

На самом аппарате вы найдете несколько отметок, которые, в свою очередь означают номинальный ток, количество контактов и их тип. На данный момент можно выбирать среди 25 вариантов и моделей подобного устройства. При этом их масса будет отличаться. Выбирая подходящий вариант, стоит обращать внимание на все эти показатели, потому что номинальный ток контактов и номинальное напряжение должно соответствовать области применения. Для примера рекомендуем ознакомиться с характеристиками аппаратов в таблице:

Вот мы и рассмотрели принцип работы, назначение и устройство контакторов. Надеемся, предоставленная информация была для вас интересной и полезной!

Будет интересно прочитать:

samelectrik.ru

3. Определение, назначение, принцип работы и устройство контактора постоянного тока

Контакторы постоянного тока предназначены для ком­мутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.

Общие технические требования к контакторам и усло­вия их работы регламентированы ГОСТ 11206—77. Ниже описываются категории применения современных контак­торов и приводятся параметры коммутируемых ими цепей в зависимости от характера нагрузки.

Контакторы постоянного тока:

ДС-1 — активная или малоиндуктивная нагрузка.

ДС-2—пуск электродвигателей постоянного тока с парал­лельным возбуждением и их отключение при но­минальной частоте вращения.

ДС-3—пуск электродвигателей с параллельным возбуж­дением и их отключение при неподвижном состо­янии или медленном вращении ротора.

ДС-4—пуск электродвигателей с последовательным воз­буждением и их отключение при номинальной час­тоте вращения.

ДС-5—пуск электродвигателей с последовательным воз­буждением, отключение неподвижных или мед­ленно вращающихся двигателей, торможение про­тивотоком.

Общие требования к контакторам:

1.Высокая включающая и отключающая способность – не ниже 10I_ном, а в отдельных случаях до 20I_ном ;

2. Длительная работа при большой частоте отключений;

3. Высокая коммутационная износостойкость – до 3 млн. циклов с учетом отключений пусковых токов;

4. Высокая механическая износостойкость;

5. Технологичность конструкции, малая масса и габариты;

6. Высокая надёжность в эксплуатации.

Для контакторов существует еще режим редких комму­таций, характеризуемый более тяжелыми условиями, чем при нормальных коммутациях. Такие режимы возникают довольно редко (на­пример, при КЗ).

Основными техническими данными кон­такторов являются номинальный ток главных контак­тов, предельный отключаемый ток, номинальное напря­жение коммутируемой цепи, механическая и коммутацион­ная износостойкость, допустимое число включений в час, собственное время включения и отключения. Способность контактора, как и любого коммутационного аппарата, обе­спечить работу при большом числе операций характеризу­ется износостойкостью.

Различают механическую и комму­тационную износостойкость. Механическая износостойкость определяется числом циклов включение-отключение кон­тактора без ремонта и замены его узлов и деталей. Ток в цепи при этом равен нулю. Механическая износостойкость современных контакторов составляет (10—20)10⁶ опера­ций.

Коммутационная износостойкость определяется таким числом включений и отключений цепи с током, после кото­рого требуется замена контактов. Современные контакторы должны иметь коммутационную износостойкость порядка (2—3)10⁶ операций (некоторые выпускаемые в настоящее время контакторы имеют коммутационную износостойкость 10⁶ операций и менее).

Собственное время включения состоит из времени нарастания потока в электромагните контактора до значения потока трогания и времени движения якоря. Большая часть этого времени тратится на нарастание магнитного потока. Для контакторов постоянного тока с номинальным током 100 А собственное время включения составляет 0,14с, для контакторов с током 630 А оно увеличивается до 0,37с.

Собственное время отключения — время с момента обесточивания электромагнита контактора до момента размы­кания его контактов. Оно определяется временем спада по­тока от установившегося значения до потока отпускания. Временем с начала движения якоря до момента размыка­ния контактов можно пренебречь. В контакторах постоян­ного тока с номинальным током 100 А собственное время отключения составляет 0,07, в контакторах с номинальным током 630 А — 0,23 с.

Номинальный ток контактора I_ном представляет собой ток, который можно пропускать по замкнутым главным контактам в течение 8 часов без коммутаций, причем превышение температуры различных частей контактора не должно быть больше допустимого (прерывисто-продолжительный режим работы).

Номинальный рабочий ток контактора I_ном.р — это допустимый ток через его замкнутые главные контакты в конкретных условиях применения. Так, напри­мер, номинальный рабочий ток I_ном.р контактора для ком­мутации асинхронных двигателей с короткозамкнутым ро­тором выбирается из условий включения шестикратного пускового тока двигателя.

Номинальным напряжением называется наибольшее напряжение коммутируемой цепи, для работы при котором предназначен контактор. Коммутационная износостойкость главных контактов для категорий ДС-2, ДС-4 в ре­жиме нормальных коммутаций должна быть не менее 0,1, а для категорий ДС-3 не менее 0,02 механической износостойкости. Вспомогательные контакты должны ком­мутировать цепи электромагнитов переменного тока, у ко­торых пусковой ток может во много раз превышать устано­вившийся.

Контактор имеет следующие основные узлы: контакт­ную систему, дугогасительное устройство, электромагнит и систему вспомогательных контактов. При подаче напря­жения на обмотку электромагнита контактора его якорь притягивается. Подвижный контакт, связанный с якорем электромагнита, замыкает или размыкает главную цепь. Дугогасительное устройство обеспечивает быстрое гашение дуги, благодаря чему достигается малый износ контактов. Система вспомогательных слаботочных контактов служит для согласования работы контактора с другими устройст­вами.

Контактная система. Контакты аппарата подвержены наиболее сильному электрическому и меха­ническому износу ввиду большого числа операций в час и тяжелым условиям работы. С целью уменьшения изно­са преимущественное распространение получили линей­ные перекатывающиеся контакты.

Для предотвращения вибраций контактов контактная пружина создает предварительное нажатие, равное при­мерно половине конечной силы нажатия. Большое влия­ние на вибрацию оказывает жесткость крепления непод­вижного контакта и стойкость к вибрациям всего кон­тактора в целом. В этом отношении очень удачна конструкция контактора серии КПВ-600 (рис.1). Не­подвижный контакт 1 жестко прикреплен к скобе 2. Один конец дугогасительной катушки 3 присоединен к этой же скобе. Второй конец катушки вместе с выводом 4 надеж­но скреплен с изоляционным основанием из пластмассы 5. Последнее крепится к прочной стальной скобе 6, кото­рая является основанием аппарата. Подвижный контакт 7 выполнен в виде толстой пластины. Нижний конец пла­стины имеет возможность поворачиваться относительно точки опоры 8. Благодаря этому пластина может перека­тываться по сухарю неподвижного контакта 1. Вывод 9 соединяется с подвижным контактом 7 с помощью гиб­кого проводника (связи) 10. Контактное нажатие созда­ется пружиной 12.

При износе контактов сухарь 1 заменяется новым, а пластина подвижного контакта поворачивается на 180° и неповрежденная сторона ее используется в работе.

Для уменьшения оплавления основных контактов ду­гой при токах более 50 А контактор имеет дугогасительные контакты — рога 2, 11. Под действием магнитного поля дугогасительного устройства опорные точки дуги быстро перемещаются на скобу 2, соединенную с непод­вижным контактом 1, и на защитный рог подвижного контакта 11. Возврат якоря в начальное положение (пос­ле отключения магнита) производится пружиной 13.

Основным параметром контактора является номи­нальный ток, который определяет размеры контактора.

Рис.1. Контактор постоянного тока серии КПВ-600.

Характерной особенностью контакторов КПВ-600 и многих других типов является электрическое соединение вывода подвижного контакта с корпусом контактора. Во включенном положении контактора магнитопровод нахо­дится под напряжением. Даже в отключенном положении напряжение может оставаться на магнитопроводе и других деталях. Соприкосновение с магнитопроводом по­этому опасно для жизни.

Серия контакторов КПВ имеет исполнение с размы­кающим главным контактом. Замыкание производится за счет действия пружины, а размыкание — за счет си­лы, развиваемой электромагнитом.

Номинальным током контактора называется ток пре­рывисто-продолжительного режима работы. При этом режиме работы контактор находится во включенном со­стоянии не более 8 ч. По истечении этого промежутка ап­парат должен быть несколько раз включен и отключен (для зачистки контактов от окиси меди). После этого аппарат снова включается.

Если контактор располагается в шкафу, то номи­нальный ток понижается примерно на 10% из-за ухуд­шающихся условий охлаждения.

В продолжительном режиме работы, когда длитель­ность непрерывного включения превышает 8 ч, допусти­мый ток контактора снижается примерно на 20%. В та­ком режиме из-за окисления медных контактов растет переходное сопротивление, что может привести к повы­шению температуры выше допустимой величины. Если контактор имеет небольшое число включений или вообще предназначен для длительного включения, то на рабочую поверхность контактов напаивается серебряная пластина. Серебряная облицовка позволяет сохранить допустимый ток контактора, равный номинальному току, и в режиме продолжительного включения. Если контактор наряду с режимом продолжительного включения исполь­зуется в режиме повторно-кратковременного включения, применение серебряных накладок становится нецелесо­образным, так как из-за малой механической прочности серебра происходит быстрый износ контактов.

Согласно рекомендациям завода допустимый ток повторно-кратковременного ре­жима для контактора КПВ-600 определяется по формуле:

,

где п – число включений в час.

Необходимо отметить, что если при отключении в повторно-кратковременном режиме длительно горит ду­га (отключается большая индуктивная нагрузка), то температура контактов может резко увеличиться за счет нагрева контактов дугой. В этом случае нагрев контак­тов в продолжительном режиме работы может быть мень­ше, чем в повторно-кратковре­менном режиме. Как правило, контактная система имеет один полюс.

Для реверса асинхронных двигателей при большой часто­те включений в час (до 1200) применяется сдвоенная кон­тактная система. В этих кон­такторах типа КТПВ-500, име­ющих электромагнит постоян­ного тока, подвижные контак­ты изолированы от корпуса, что делает более безопасным обслуживание аппарата. На рис.2 показана схема вклю­чения контакторов для ревер­са асинхронных двигателей. По сравнению со схемой, име­ющей однополюсные контакто­ры, схема рис.2 имеет большое преимущество. При неполадках и отказе одного контактора подается напря­жение только на один зажим двигателя. В схеме с од­нополюсными контакторами отказ одного контактора ведет к возникновению тяжелого режима двухфазного питания двигателя.

Рис.2. Схема включения главных контактов контактора КТПВ-500

для реверса асинхронного двигателя.

Контакторы с двухполюсной контактной системой очень удобно использовать для закорачивания сопротив­лений в цепи ротора асинхронного двигателя.

В контакторах типа КМВ-521 применяется также двухполюсная система. Эти контакторы предназначены для включения и отключения мощных электромагнитов приводов постоянного тока масляных выключателей. На­личие двухполюсной контактной системы, включенной в оба провода сети постоянного тока, обеспечивает на­дежное отключение индуктивной нагрузки.

studfiles.net