Электромагнитные контакторы: конструкция, рабочие характеристики и виды

Электромагнитные контакторы iek, abb, мк

Управление различными электрическими устройствами на расстоянии требует использования специальных приспособлений. Наиболее часто для этого применяются электромагнитные контакторы, которые также используются для коммутации отдельных деталей схем.

Что это такое

Контактор – это электрическое магнитное приспособление, необходимое для включения и отключения действия разнообразных электрических приборов на расстоянии (их также называют пускатели). Ранее это устройство в электротехнике использовалось только для контроля двигателей электровозов и других машин, но сейчас они широко применяются в электронике.

Фото — контактор класса МК

Классификация контакторов может осуществляться по нескольким признакам:

  1. Проходящему току. Многие устройства предназначены для работы с исключительно постоянным или переменным током, но также есть комбинированные;
  2. По характеристикам локальной электрической цепи. Контакторы нужно подбирать по силе тока и его напряжению. При этом существуют бытовые приборы с меньшими показателями и промышленные, у которых напряжение может доходить до 2000 вольт, а сила до 5000 ампер;
  3. По количеству контактов и полюсов. Бывают двухполюсные, трёхполюсные и прочие устройства;
  4. Некоторые пускатели оснащены защелками, чтобы электромагнитные контакторы могли устанавливаться на дин-рейку, а некоторые нет.

Технические характеристики зависят от того, какие виды электромагнитных контакторов используются. Рассмотрим основные из них:

  1. У рабочей катушки может быть напряжение от 12 вольт до 660, при этом частота тока не должна превышать 60 Гц;
  2. У любого контактора может быть от 1 до 5 полюсов;
  3. Многие импортные устройства переменного тока работают с частотой до нескольких тысяч Герц, притом у моделей постоянного этот показатель может доходить до 10 000;
  4. В среднем срок службы контактора до 5 лет;
  5. У катушек могут быть разные варианты управления, поэтому пускатели или как их еще называют, реле такого плана активно используются в системах освещения, сигнализации, для управления работой тепловоза и т. д.;

Конструкция и принцип действия

У классических магнитных контакторов есть несколько главных узлов: дугогасительная система, главные и дополнительные контакты, электромагнитная система.

Главные контакты отвечают за включение и отключения электрического тока. Их количество просчитывается исходя из характеристики пускателя. Главной особенностью их работы является подготовленность к частым включениям и отключениям. Если, к примеру, у кулачковых переключателей количество циклов не должно превышать 200, то в контакторах это число может быть более 500. Главные контакты бывают следующих видов:

  1. Рычажного (работают по круговой траектории, поворотной);
  2. Мостикового (работают по прямой линии).

Любым электромагнитным аппаратам, которые работают с большой силой тока, необходимо иметь специальные дугогасительные камеры. Эти детали способствуют гашению чрезмерной электрической дуги, которая может создавать помехи при работе.

Фото — принципиальная схема пускателя

Электромагнитной системой производится непосредственное управление другими механизмами. Независимо от типа, магнитная система помогает включать и отключать кинематическую схему другого (ведомого, управляемого) устройства. Она состоит из металлического сердечника, рабочей катушки и разнообразных соединяющих элементов. Данная часть устройства является наиболее хрупкой, именно от неё зависит качество и скорость работы.

В основном, низковольтные и высоковольтные пускатели рассчитаны на включение якоря в работу. Обратите внимание, внутри корпуса также как и снаружи присутствуют крепления. Этими защелкивающими деталями якорь контактора удерживается в определенном положении, образовывая замкнутую структуру. Это гарантирует бесперебойность работы.

Также контроль за работой системы осуществляют специальные пружины, которые можно отключить, если перестать подавать на них ток. Эти индивидуальные защелки иногда могут отключаться в зависимости от собственного веса.

Фото — импортные пускатели

Помимо основных элементов, пускатели также содержат дополнительные – это дроссели и т. д. Они нужны для управления отдельными основными контактами и для передачи блокирующего сигнала в контролируемые системы, например, сигнализация или освещение. В основном такие контакты воздействуют прямолинейно и выполнены по мостиковому типу. Они способны контролировать дополнительно ток свыше 20 ампер.

При воздействии дуги с этим блоком, она не исчезает полностью. При помощи специальных решеток, поток направленных частиц разбивается на множество небольших потоков, благодаря чему при поступлении тока на рабочие части, дуга сводится к нулю.

Фото — схема действия быстродействующего контактора

Маркировка и типы

Существует несколько наиболее распространенных коммутаторов. Их помогает различать обозначение на поверхности устройства. Также марку указывает сертификат и паспорт приспособления. Предлагаем рассмотреть наиболее распространенные:

  1. КТ и КТП – это крановые контакторы, работающие в сетях постоянного и переменного токов. У них чрезвычайно высокая износостойкость – до нескольких миллионов повторений циклов. Частота тока не должна превышать 50 Герц, напряжение до 380 Вольт;
  2. КМИ – это малые пускатели, которые применяются для контроля работы асинхронных двигателей типа АИР и т. д. Они работают в сети, где сила тока не превышает 9 — 95А. Главной особенностью является возможность установки коммутаторов в неблагоприятных участках с повышенным уровнем влажности и пыли. Их аналогом является устройство класса КТЭ 400А EKF, но в нем максимальный допустимый ток доходит до 400 А; Фото — пускатель КМ-2211
  3. Назначение электромагнитных коммутаторов типа КТИ от IEK и ABB напоминает КМИ, за исключением того, что они контролируют работу трехфазных асинхронных двигателей. Иными словами, у них более широкий диапазон действия. Они быстро переключают нагрузку (на смену режима уходит приблизительно 2 секунды). Работают до 660 вольт;
  4. КНЕ применяются в сетях тока, могут быть морскими и тропическими. Поддаются монтажу на судах, поэтому получили широкое использование на разнообразных морских предприятиях, теплоходах;
  5. ПМ и ПМЛ относятся к бытовым пускателям, с силой тока от 2 ампер. Довольно распространены в системах сигнализации, иллюминации. Их аналоги – электропневматические коммутационные устройства;
  6. Тиристорные приборы серии ТКПМ-121, КТП-121, КПД-121 предназначены для коммутации крановых механизмов. Работают в условиях напряжения до 550 вольт и частоте до 50 герц. Производство осуществляется на заводе ИЭК; Фото — ТКД
  7. Из импортных приборов можно выделить электромагнитные контакторы Siemens, у которых параметры работы позволяют применять их для подключения и контроля иностранного станочного оборудования;
  8. Пускатели типа КПВ и КТПВ имеют магнитный способ устранения дуги, что является огромным преимуществом сравнительно с другими типами. Активно используются для тягового состава, электроподвижного транспорта и прочих сложных механизмов.

Управление пускателем

Работа устройства во многом зависит от области его использования. Для контроля трехфазного электродвигателя используется следующая схема подключения электромагнитного контактора:

Фото — схема управления

После нажатия пусковой кнопки по катушке начинает поступать электрический ток, который образовывает магнитное поле. Благодаря этому притягиваются главные контакты, они замыкаются. Соответственно, после использования кнопки «Стоп» движения направленных частиц прекращается – контакты размыкаются, двигатель останавливается. Обратите внимание, что после остановки не происходит фиксации клемм, из-за чего часто пускатели ломаются. В этом случае понадобится ремонт самого коммутационного механизма.

Фото — блокировка контактов

Если Вы хотите купить электромагнитные МК контакторы для блокировки отдельного оборудования, то Вам поможет представленная схема. В представленном чертеже немаловажную роль играет пусковая приставка, которая после остановки пускателя фиксирует его главные контакты, не давая им длительное время соединиться. Такой вариант считается более надежным, нежели первый.

Продажа электромагнитных контакторов производится в специализированных магазинах электрического оборудования, при этом цена зависит от класса пускателя. Например, стоимость стандартного КТ на 10 Ампер варьируется в пределах 400 рублей, а специализированного Сименс – 800.

Видео: как подключить электромагнитный контактор

Контакторы электромагнитные

В работе электрических цепей постоянно возникают ситуации, когда требуется включить или выключить на расстоянии какие-либо установки и оборудование. Для решения этих задач широко используются электромагнитные контакторы, работающие с разными видами токов. В нормальном рабочем режиме коммутационных устройств предполагается частое выполнение подобных операций – примерно 1500 в течение часа. Устройство и принцип работы контакторов позволяет активно применять их для управления двигателями высокой мощности, установленными на электровозы, трамваи, троллейбусы, лифты и другую технику, и оборудование.

Компоненты и составляющие коммутационного устройства

Существуют устройства с другими разновидностями приводов – гидравлические и пневматические. Тем не менее, электромагнитные контакторы являются основными, поскольку они более универсальны, эффективны и устойчивы к износу.

Действие устройств электромагнитного типа осуществляется благодаря взаимодействию всех узлов, деталей и компонентов, составляющих цельный прибор.

Каждый контактор переменного и постоянного тока состоит из:

  • Главные (основные) контакты. Замыкают и размыкают цепь высокого напряжения и способны в течение длительного времени работать под воздействием тока с установленным номиналом. Контактные группы выдерживают циклы включений-выключений в больших количествах и с высокой частотой. Когда контакты принимают нормальное положение, через втягивающую катушку перестает поступать ток, а механические защелки переходят в свободное состояние. Конструкция основной контактной группы может быть рычажной, с двигающейся системой поворотов, или мостиковой – с прямым ходом.
  • В устройство контактора входит камера для гашения электрической дуги. Используется в устройствах постоянного тока. Конструкция данного элемента имеет щели, расположенные продольно, а непосредственное гашение осуществляется действием поперечных магнитных полей. Возбуждение таких полей осуществляется при помощи дугогасительной катушки, подключаемая в последовательную цепь вместе с контактами.
  • Система гашения дуги. Ее использует контактор переменного тока. С ее участием гасится электрическая дуга, возникающая в момент, когда размыкаются основные контакты. Конфигурация данной конструкции и методы гашения выбираются по рабочему режиму и параметрам тока в конкретной цепи. Внутри камеры устанавливается специальная решетчатая конструкция, при попадании на которую большая дуга разделяется на несколько небольших осколков и полностью гаснет при переходе тока через нулевую отметку.
  • Детали, используемые в электромагнитной схеме. Сюда входят магнитный сердечник, якорь и катушка, а также крепежные материалы. Такая схема позволяет управлять прибором на расстоянии, включать и отключать цепь. Ее можно настроить на выполнение определенных операций – включать якорь и удерживать его во включенном состоянии, или всего лишь включать якорь. Для поддержки замкнутого положения существует специальная защелка. Обесточивание катушки и полное выключение контактора производится собственным весом всей системы, но, как правило, для этой цели используются конструкции, состоящие из отключающих пружин.
  • Дополнительные контакты (вспомогательные). Предназначены для коммутаций в цепях, управляющих прибором, и на участках с блокирующей и сигнальной функцией. Через эти контакты ток может проходить достаточно долго, но не выше 20 А, а выключение происходит при силе тока не выше 5 А. Контакты могут быть замыкающего и размыкающего действия, многие из них имеют мостиковую конструкцию.
Читайте также:  Как проверить импульсный трансформатор мультиметром: прозвонка на КЗ и обрыв, измерение напряжения и тока

Общие внешние данные любого контактора переменного тока и постоянного, в целом будут одинаковыми для всех подобных систем. Основные отличия заключаются в разном количестве контактов, катушек и других элементов, установленных в автоматические выключатели.

Принцип действия контакторов

Основной деталью контактора, которая сразу же бросается в глаза, является катушка с проводами. Изнутри у нее располагается сердечник, соединенный механически с контактами. Данные элементы осуществляют замыкание или размыкание электрической цепи, создавая течение или, наоборот, прекращая движение тока. Медная или стальная каркасная оболочка придает катушке необходимую жесткость и способствует более эффективному остыванию деталей прибора.

Принцип работы контактора заключает в себе определенные действия противоположного характера. После поступления на катушку напряжения, возникает магнитное поле, под влиянием которого сердечник начинает движение снизу-вверх. В результате, происходит замыкающее соединение цепи и возникновение тока, приводящего в движение подключенное электрооборудование. Когда движение электричества прекращается, сердечник, под воздействием пружинной системы, возвращается к своему начальному состоянию. В результате, цепь размыкается и электрооборудование выключается.

Функция включения-выключения контакторного устройства состоит в действии специального кнопочного мини-аппарата с кнопками ПУСК (черного цвета) и СТОП (красного цвета). При надавливании на каждую из них контакты, соответственно, замыкаются и размыкаются. Потенциал поступает на катушку и происходит замыкание силовых контактов. Они остаются во включенном состоянии даже после возврата пусковой кнопки в первоначальное состояние. Эта функция осуществляется с помощью вспомогательных блок-контактов.

Принцип действия контактора заключается еще и в действии коммутационной схемы, где участвуют две цепи. Первая из них – управляющая, передающая питание на катушку. После замыкания контактов в действие вступает высоковольтная цепь, ток в которой намного выше, чем в управляющей схеме.

Классификация и виды контакторов

Поскольку коммутационные устройства и автоматические выключатели применяются во многих областях, они выпускаются под выполнение конкретных задач, с необходимыми параметрами и техническими характеристиками. Эти данные необходимы при решении задачи, как выбрать контактор.

Все разновидности коммутирующих устройств можно классифицировать по их характерным признакам и другим показателям:

  • Токи во всех цепях могут быть постоянными или переменными. Вполне естественно, что и контактор будет тоже переменного или постоянного тока
  • Численность главных полюсов, составляющее 1-5 единиц.
  • Параметры токового номинала силовой цепи. Находятся в границах 1,5-4800 А.
  • Характеристики номинального напряжения. При постоянном токе – 27-2000 В, при переменном токе 110-1600 В. Показатели частоты переменного тока составляют 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000 и 10000 Гц.
  • Номинал напряжения катушки управления. При постоянном токе – 12-440 В, при переменном токе – 12-660 В с частотой 50 Гц. Существуют устройства переменного тока на 24-660 В, с частотой 60 Гц.
  • Существуют различия по типу соединений проводников во всех видах используемых цепей, методам установки, подключению наружных проводов и прочим показателям.

В зависимости от частоты коммутаций прибора в часовой промежуток времени, существует специальная классификация контакторов – 0,3; 1,3; 10; 30. Каждому из них соответствует определенная частота включений – 30, 120, 300, 1200 и т.д. Показатель механической устойчивости к износу может доходить до 30 млн. циклов, а устойчивость к коммутационному износу составляет 0,1 и выше от механического показателя. Большинство контакторов имеют 10 класс и соответствующие ему параметры и технические характеристики.

Выбор контактора осуществляется еще и по коммутационной способности, которая полностью зависит от условий работы. Большинство приборов задействовано в операциях пуска, реверсирования, торможения и отключения. Это основные действия, обязательные в процессе управления различными типами электрических приводов.

Параметры и технические показатели

К основным показателям электро-магнитных контакторов относятся следующие:

  • Численность главных контактов. Для устройств постоянного тока их число – 1-2, переменного тока – 2-5.
  • Показатель токового номинала в силовой цепи.
  • Значение предельной коммутационной способности устройства. Означает показатель максимального тока, который может быть отключен контактором без утраты эксплуатационных качеств.
  • Номинальное напряжение силовой цепи – не более 660 В, управляющей цепи – 12, 24, 48, 110 и 220 В. По этим данным подбираем нужное устройство.
  • Устойчивость к коммутационному износу пускателей, составляющая до 2 млн. циклов. Прибор должен выдерживать установленное количество коммутаций под действием тока в силовой цепи, и быть пригодным для последующего использования.
  • Устойчивость к механическому износу, рассмотренная выше. Означает число срабатываний без тока в силовой цепи. У контакторов этот показатель равен 10-20 млн. циклов, по нему выбирают необходимый прибор.
  • Продолжительность собственного времени включения. Это временной отрезок от момента включения (подачи команды) и до момента, когда контакты окажутся полностью замкнутыми.
  • Продолжительность собственного времени отключения. Начинается от момента подачи команды на выключения и до полного гашения электрической дуги.
  • Значение токовых характеристик на дополнительных контактах, их количество и тип. По своим функциям они могут быть замыкающего и размыкающего действия.

Большое значение для электромагнитных контакторов приобретает номинальный показатель рабочего тока и напряжения. Значение номинальных токовых параметров зависит от условий нагрева основных цепей, при бездействии самого прибора. В замкнутом положении основных контактов, прибор должен выдерживать ток установленного номинала на протяжении 8 часов. При этом, его любые детали не могут нагреваться сверх установленной величины.

Напряжение силовой цепи соответствует номинальному, когда контакторное устройство может нормально выполнять свои функции. Кроме того, существуют контакторы постоянного и переменного тока, используемые в соответствующих цепях. Между ними имеется заметная разница, поэтому их следует рассмотреть более подробно.

Контакторы работающие при постоянном и переменном токе

Контакторы постоянного тока используются для коммутационных действий в силовых цепях аналогичного тока. Для приведения в действие устройства используется соответствующий электромагнит.

Данные типы устройств работают при напряжении 22 и 440 вольт, силе тока – до 630 А. Конструктивно они могут быть одно- и двухполюсными. Отдельные виды контакторов используются в силовых и управляющих цепях постоянного тока напряжением 220 В и номинальных токах 25-250 А. Вес каждого устройства зависит от его величины и технических характеристик. Например, масса контактора на 100 А составляет 5,5 кг, а на 630 А – 30 кг. Подобные приборы все реже выпускаются производителями из-за снижения спроса.

Коммутационные устройства, автоматы, в том числе и контактор переменного тока используются в силовых цепях с аналогичными параметрами. Все рабочие процессы осуществляются с помощью электромагнита постоянного или переменного тока. Большинство из них имеют трехполюсную конструкцию на основе главных замыкающих контактов.

Конструкция электромагнитной системы изготавливается в шихтованном варианте – набирается из отдельных пластинок, толщина которых не более 1 мм, изолированных между собой. Катушки отличаются незначительным количеством витков и низким показателем сопротивления.

Индуктивное сопротивление катушки электромагнитного контактора составляет большую часть от общего сопротивления и может изменяться по мере изменения размера зазора. В связи с этим, величина переменного тока внутри катушки при разомкнутом положении контактов примерно в 5-10 раз выше тока в замкнутом состоянии магнитной системы. Неприятные явления в виде вибрации и гудения в таких приборах устраняются короткозамкнутым витком в сердечнике.

Модульный контактор (КМ)

Контакторы и магнитные пускатели: сходства и различия

Контакторы переменного тока

Контактор как электромеханическое устройство

Назначение, устройство и характеристики электромагнитных контакторов

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.

Читайте также:  Патрон Е27: что это означает, электрический патрон, свеча Яблочкова

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.

Контакторы зачастую применяются для работы с электрическими цепями промышленного тока с напряжением не превышающим 660 В, и силе тока не больше 1600 ампер.

Электромагнитные контакторы

Электромагнитные контакторы относятся к электромеханическим системам, которые используются для частой коммутации силовых токоподводящих цепей. Основное применение этих устройств – это использование в системах управления работой электроприводов, которые устанавливаются на разных промышленных установках и электрических машинах. Посредством электромагнитной системы, имеющейся в контакторах можно дистанционно осуществлять процессы замыкания/размыкания главных контактов, регулируя, таким образом, режим подачи тока к электрическому оборудованию.

Конструкционные особенности контакторных систем

Электромагнитный контактор включает в свой состав следующие ключевые узлы:

  • Группа главных контактов;
  • Электромагнитная подсистема;
  • Подсистема гашения дуги;
  • Вспомогательная контактная группа.

Главные контакты

Главная контактная группа представляет собой набор коммутационных контактов, при помощи которых производится замыкание/размыкание токоподводящих силовых цепей. В основном контакты производятся из меди и отвечают высоким показателям качества, поскольку они должны выдерживать большое количество циклов переключения и выдерживать длительный период проведение токов достаточно большой величины. В некоторых случаях могут использоваться накладки на контакты из сплава на основе серебра. Контакты главного типа могут иметь два исполнения – мостикового либо рычажного. Подвижная система первых из них имеет прямоходовую систему, а вторые – поворотную.

Электромагнитная подсистема

Подсистема служит для возможности совершения дистанционного управления работой контакторного механизма, то есть, непосредственно осуществлять цикл включения/отключения его контактов. Основными элементами электромагнитной подсистемы являются сердечник, якорь, втягивающая катушка, а также крепежные детали.

Эта система может настраиваться на включение и удержание якоря во включенном состоянии или только на его включение без последующего удержания – в таком случае удерживание реализуется за счет защелки. При остановке протекания тока через управляющую катушку происходит отключение и механизма контактной группы – это происходит под воздействием возвратной пружины. Если удержание выполнялось при помощи защелки, то для ее отключения требуется дополнительный электромеханический механизм.

Дугогасительная система

Эта система позволяет выполнять гашение электрической дуги, которая генерируется в процессе размыкания главных контактов. Наличие дугового разряда отрицательно влияет на состояние контактов и через определенное время может привести к их выходу из строя.

В контакторах, работающих с постоянным током, гашение дуги происходит за счет использования магнитного поля, а в контакторных системах, функционирующих в цепях переменного тока, применятся специальная деионная решетка.

Вспомогательная контактная группа

Вспомогательные контакты используются для возможности переключений управляющих цепей контакторных систем, а также цепей блокировок и сигнализаций. Эта контактная группа предназначается для возможности продолжительного проведение токов с величиной более 20А, а также на отключение цепей со значением тока не более 5А. Вспомогательную группу контактов производят двух видов – замыкающего и размыкающего, в основном мостикового типа.

Классификация электромагнитных контакторных систем

Классифицируя общепромышленные контакторы, используется несколько классификационных пунктов, среди которых следующие:

  • Тип тока в главной и управляющей цепях – могут быть варианты для постоянного, переменного или комбинированного – постоянного и переменного токов;
  • Количество главных полюсов – может варьироваться от 1-го до 5-ти;
  • Значение силы тока в главной цепи – от 1,5а до 4,8ка;
  • Величина значений номинальных напряжений в рабочей цепи:
    • Постоянные токи – от 27v до 2kv;
    • Переменные токи – от 110v до 1.6kv при частоте тока от 50hz до 10khz;
  • По значению номинального напряжения в управляющей цепи:
    • Для постоянных токов – от 12v до 440v;
    • Для переменных токов – от 12v до 660v при частоте тока 50hz и от 24v до 660v при частоте 60hz;
  • По использованию вспомогательной группы контактов (и без дополнительных контактов).

Отличительные особенности конструкции контакторов

Контакторы постоянного тока используются достаточно редко и модернизация их конструкции практически не производится. В основном они выполняются в виде однополюсных или двополюсных конструкций.

Контакторные системы переменного тока в основном имеют 3-полюсное исполнение с применением шихтованной конструкции. Этот тип конструкции предусматривает использование изолированных отдельных пластин, толщиной не больше 1мм. Рабочая катушка такой системы выполнена с небольшим количеством витков и небольшим значением электрического сопротивления.

Структура обозначений электромагнитных контакторов

Для маркировки контакторов используются следующие обозначение: КТ(КТП)-Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6.

  • Z1 – указывает на номер серии контакторов;
  • Z2 – означает величину контактора: от 0 до 6;
  • Z3 – количество полюсов в конструкции контактора;
  • Z4 – используется для дополнительного обозначения специфических особенностей контактора;
  • Z5 – буква «А» – повышена коммутационная способность; «Б» – использование модернизированных контактов; «С» – указывает на использование контактов с металлокерамическими накладками (без буквы «С» – контакты выполнены из меди).
  • Z6 – указывает на тип климатического исполнения.

Правила и порядок выбора контактора

Электромагнитные контакторы следует подбирать исходя из области их использования и задач, которые с их помощью планируется реализовать. Учитывая технические особенности контакторов, их выбор производят по следующим пунктам:

  • По области использования и назначения;
  • Исходя из категории использования;
  • Учитывая требуемую коммутационную/механическую износоустойчивость;
  • По количеству и исполнению главной контактной группы;
  • По наличию в структуре дополнительной контактной группы;
  • По типу тока и значению напряжения, подаваемого в главную цепь;
  • По поддерживаемому напряжению рабочей катушкой и показателю ее рабочей мощности;
  • По поддерживаемым режимам эксплуатации;
  • Учитывая климатическое выполнение устройств, а также их тип по категориям размещения в рабочей зоне.

Электромагнитные контакторы

Контакторы – это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы.

Электромагнитный контактор представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется чаще всего с помощью электромагнитного привода.

Классификация электромагнитных контакторов

Общепромышленные контакторы классифицируются:

  • по роду тока главной цепи и цепи управления (включающей катушки) -постоянного, переменного, постоянного и переменного тока;
  • по числу главных полюсов – от 1 до 5;
  • по номинальному току главной цепи – от 1,5 до 4800 А;
  • по номинальному напряжению главной цепи: от 27 до 2000 В постоянного тока; от 110 до 1600 В переменного тока частотой 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10 000 Гц;
  • по номинальному напряжению включающей катушки: от 12 до 440 В постоянного тока, от 12 до 660 В переменного тока частотой 50 Гц, от 24 до 660 В переменного тока частотой 60 Гц;
  • по наличию вспомогательных контактов – с контактами, без контактов.

Контакторы также различаются по роду присоединения проводников главной цепи и цепи управления, способу монтажа, виду присоединения внешних проводников и т.п.

Указанные признаки находят отражение в типе контактора, который присвоен предприятием-изготовителем.

Нормальная работа контакторов допускается

  • при напряжении на зажимах главной цепи до 1,1 и цепи управления от 0,85 до 1,1 номинального напряжения соответствующих цепей;
  • при снижении напряжения переменного тока до 0,7 от номинального включающая катушка должна удерживать якорь электромагнита контак­тора в полностью притянутом положении и при снятии напряжения не удерживать его.

Выпускаемые промышленностью серии электромагнитных контакторов рассчитаны на применение в разных климатических поясах, работу в различных условиях, определяемых местом размещения при эксплуатации, механическими воздействиями и взрывоопасностью окружающей среды и, как правило, не имеют специальной защиты от прикосновений и внешних воздействий.

Конструкция электромагнитных контакторов

Контактор состоит из следующих основных узлов: главных контактов, дугогасительной системы, электромагнитной системы, вспомогательных контактов.

Главные контакты осуществляю замыкание и размыкание силовой цепи. Они должны быть рассчитаны на длительное проведение номинального тока и на производство большого числа включений и отключений при большой их частоте. Нормальным считают положение контактов, когда втягивающая катушка контактора не обтекается током и освобождены все имеющиеся механические защелки. Главные контакты могут выполняться рычажного и мостикового типа. Рычажные контакты предполагают поворотную подвижную систему, мостиковые – прямоходовую.

Дугогасительные камеры контакторов постоянного тока построены на принципе гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в камерах с продольными щелями. Магнитное поле в подавляюще большинстве конструкций возбуждается последовательно включенной с контактами дугогасительной катушкой.

Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги, которая возникает при размыкании главных контактов. Способы гашения дуги и конструкции дугогасительных систем определяются родом тока главной цепи и режимом работы контактора.

Электромагнитная система контактора обеспечивает дистанционное управление контактором, т. е. включение и отключение. Конструкция системы определяется родом тока и цепи управления контактора и его кинематической схемой. Электромагнитная система состоит из сердечника, якоря, катушки и крепежных деталей.

Электромагнитная система контактора может рассчитываться на включение якоря и удержание его в замкнутом положении или только на включение якоря. Удержание же его в замкнутом положении в этом случае осуществляется защелкой.

Отключение контактора происходит после обесточивания катушки под действием отключающей пружины, или собственного веса подвижной системы, но чаще пружины.

Вспомогательные контакты. Производят переключения в цепях управления контактора, а также в цепях блокировки и сигнализации. Они рассчитаны на длительное проведение тока не более 20 А, и отключение тока не более 5 А. Контакты выполняются как замыкающие, так и размыкающие, в подавляющем большинстве случаев мостикового типа.

Контакторы переменного тока выполняются с дугогасительными камерами с деионной решеткой. При возникновении дуга движется на решетку, разбивается на ряд мелких дуг и в момент перехода тока через ноль гаснет.

Электрические схемы контакторов , состоящие из функциональных токопроводящих элементов (катушки управления, главных и вспомогательных контактов), в большинстве случаев имеют стандартный вид и отличаются лишь количеством и видом контактов и катушек.

Читайте также:  Принцип работы и особенности датчиков температуры, классификация и область применения

Важными параметрами контактора являются номинальные рабочие ток и напряжения .

Номинальный ток контактора – это ток, который определяется условиями нагрева главной цепи при отсутствии включения или отключения контактора. Причем, контактор способен выдержать этот ток три замкнутых главных контактах в течение 8 часов, а превышение температуры различных его частей не должно быть больше допустимой величины. При повторно-кратковременном режиме работы аппарата часто пользуются понятием допустимого эквивалентного тока длительного режима.

Напряжение главной цепи контактора – наибольшее номинальное напряжение, для работы при котором предназначен контактор. Если номинальные ток и напряжения контактора определяют для него максимально-допустимые условия применения в длительном режиме работы, то номинальные рабочий ток и рабочее напряжение определяются данными условиями эксплуатации. Так, номинальный рабочий ток – ток, который определяет применение контактора в данных условиях, установленных предприятием-изготовителем в зависимости от номинального рабочего напряжения, номинального режима работы, категории применения, типоисполнения и условий эксплуатации. А номинальное рабочее напряжение равно напряжению сети, в которой в данных условиях может работать контактор.

Контакторы должны выбираться по следующим основным техническим параметрам:

1) по назначению и области применения;

2) по категории применения;

3) по величине механической и коммутационной износостойкости;

4) по числу и исполнению главных и вспомогательных контактов;

5) по роду тока и величинам номинального напряжения и тока главной цепи;

6) по номинальному напряжению и потребляемой мощности включающих катушек;

7) по режиму работы;

8) по климатическому исполнению и категории размещения.

Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока. Контакторы переменного тока предназначены для коммутации цепей переменного тока. Электромагниты этих цепей могут быть как переменного, так и постоянного тока.

Контакторы постоянного тока.

В настоящее время применение контакторов постоянного тока и соответственно новые их разработки их поэтому сокращаются. Контакторы постоянного тока выпускаются в основном на напряжение 22 и 440 В., токи до 630 А., однополюсные и двухполюсные.

Контакторы серии КПД 100Е предназначены для коммутирования главных цепей и цепей управления электроприводом постоянного тока напряжением до 220В.

Контакторы выпускаются на номинальные токи от 25 до 250 А.

Контакторы серии КПВ 600 предназначены для коммутации главных цепей электроприводов постоянного тока. Контакторы этой серии имеют два исполнения: с одним замыкающим главным контактом (КПВ 600) и с одним размыкающим главным контактом (КПВ 620).

Управление контакторами осуществляется от сети постоянного тока.

Контакторы выпускаются на номинальные токи от 100 до 630 А. Контактор на ток 100 А имеет массу 5,5 кг, на 630 А – 30 кг.

Контакторы переменного тока : КТ6000, КТ7000

КТ (КТП) – Х1 Х2 Х3 Х4 С Х5

Х1 – номер серии, 60, 70.

Х2 – величина контактора: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Х3 – число полюсов: 2, 3, 4, 5.

Х4 – дополнительное значение специфических особенностей сери: Б – модернизированные контакты; А – повышенная коммутационная способность при напряжении 660В.

С – контакты с металлокерамическими накладками на основе серебра. Отсутствие буквы означает, что контакты медные.

Х5 – климатическое исполнение: У3, УХЛ, Т3.

Контаткторы переменного тока строятся, как правило, трехполюсными с замыкающими главными контактами. Электромагнитные системы выполняются шихтованными, т. е. набранными из отдельных изолированных друг от друга пластин толщиной до 1 мм. Катушки низкоомные с малым числом витков. Основную часть сопротивления катушки составляет ее индуктивное сопротивлние, которое зависит от величины зазора. Поэтому ток в катушке контактора переменного тока при разомкнутой системе в 5-10 раз превышает ток при замкнутой магнитной системе. Электромагнитная система контакторов переменного тока имеет короткозамкнутый виток на сердечнике для устранения гудения и вибрации.

В отличии от контакторов постоянного тока режим включения контакторов переменного тока более тяжел, чем режим отключения из за пускового тока асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Кроме этого наличие дребезга контактов при включении приводит в этих условиях к большому износу контактов. Поэтому борьба с дребезгом при включении здесь приобретает первостепенное значение.

Контакторы: конструкция и типы

Контактор – это один из главных элементов управления электродвигателем, который служит размыкающим переключателем, а также выполняет работу пускателя двигателя плавного пуска или частотного преобразователя. Но самый идеальный вариант – осуществлять управление электродвигателем с помощью контактора, потому что он дает возможность реализации дистанционного управления. Одно из главных преимуществ контакторов – коммутационная долговечность, несколько тысяч операций.

Для контактора необычайно важно наличие качественных характеристик силовых и управляющих цепей. Для производства выбора контактора для коммутирования электрооборудования необходимо представлять определенную информацию, характеризующую цепи управления и силовые цепи, паспортные данные содержат следующую информацию:

Для цепей управления:

  • Тип управляющего контакта и частота для цепей переменного тока.
  • Номинальное значение напряжение и напряжение управления.

Для силовых цепей:

  • Рабочее напряжение, номинальное значение. Это показатель равен напряжению между фазами и определяет, наряду с замыкающей и размыкающей способностью, эксплуатационным режимом и пусковыми характеристиками рабочие параметры использования цепей.
  • Рабочий ток, его номинальное значение, на которое рассчитан контактор или номинальная мощность. Эти показатели служат для определения рабочих условий электродвигателя, если контактор предназначен для прямого управления электродвигателем, могут быть введены дополнительные параметры, такие как максимальная мощность.

Стоит обратить внимание на дополнительную информацию, такую как:

  • Рекомендованные рабочие режимы и класс повторно-кратковременного режима, определяющие рабочие циклы оборудования.
  • Максимальная величина тока, которую контактор сможет коммутировать с гарантированной вероятностью.

Конструкция контактора

Контактор состоит из нескольких основных частей:

  • полюс;
  • катушка;
  • дополнительные контакты.

Рис. №1 Вид сдвоенного и одинарного контактора.

Эти элементы используются для осуществления замыкания и размыкания тока в силовой цепи. Габаритный размер полюса зависит от тока, на который рассчитан контактор, полюс позволяет обеспечить непрерывную работу без критического повышения температурного порога. Состоит элемент из подвижной части и неподвижного фиксированного контакта. На подвижной части находится пружина, осуществляющая давление на замыкающие контакты. Специальное серебряное напыление, соответствующая инновационная обработка способствуют продолжительности работы, долговечности и механической прочности.

Два основных типа контакторов

Контакторы распределяются на два вида и могут быть одинарными и сдвоенными.

Сдвоенные контакторы используются для тяжелых условий работы.

Одинарный контактор содержит в своей конструкции электромагнитное устройство, служащее для эффективного гашения электрической дуги. Он рекомендуется для цепей постоянного тока и тяжелых эксплуатационных условий, таких как: использование для железнодорожного оборудования, гидроэлектростанций, для индукционных печей и т. д.

Контактор должен осуществлять гашение дуги, возникающее при разрыве электрической цепи. При этом дуга не должна быть слишком короткой (быстрой), чтобы не вызвать перенапряжения в сети и недлинной, чтобы не способствовать разрушению материалов, из которых состоит контактор. Сопротивление дуги находится в прямой зависимости от числа свободных электронов, присутствующих в плазме Ферромагнитные элементы, из которых состоят дугогасящие камеры и помещенные в область дуги обязательно присутствуют в конструкции полюсов. Они должны развернуть дугу в нужном направлении, это так называемое магнитное взрывание, так они будут способствовать охлаждению среды и контактного соединения после гашения дуги. Для защиты от перегрузки контакторы совмещают с электронными или тепловыми реле перегрузки.

Рис. №2. Устройство контактора.

Катушка

Катушка контактора создает электромагнитное поле, в котором перемещается подвижная часть контактора, осуществляя замыкание электрической цепи. Питание на катушку приходит от сети постоянного и переменного тока.

Питание катушки переменным током

В случае питания от сети переменного тока его значение определяется полным сопротивлением катушки. Если магнитный зазор при включении катушки велик, индуктивность катушки имеет малое значение, полное сопротивление будет минимальным. Ток, проходящий через катушку, максимален и ограничивается величиной сопротивления. Величина тока нагрузки диктует тяговое усилие, необходимое для включения контактора.

Когда происходит замыкание магнитной цепи, ее магнитное сопротивление падает, в тоже время ее полное сопротивление многократно увеличивается, а ток снижается не менее чем в 10 раз. Ток в катушке уменьшается с повышением полного значения сопротивления, которое вызвано с уменьшением зазора в контакторе, но в тоже время его должно хватить для удержания электромагнитной катушки в закрытом состоянии.

Питание катушки постоянным током

Для сетей постоянного тока в питающую цепь катушки включают добавочное сопротивление (как правило, резистор).

В системах автоматизации используются специально разработанные контакторы с электромагнитами с невысоким энергопотреблением. Они разрешают прямое подключение оборудования, управление этими устройствами осуществляется с дискретного выхода прямым способом. Для осуществления этой функции контактор оснащен специальным электромагнитом.

Рис. №3. Схема электромагнита с низким энергопотреблением.

Дополнительная контактная система

Основная функция дополнительных контактов – самоблокировка, взаимная блокировка и блокирование контактов, а также индикация состояния контактора.

Основные модификации дополнительных контактов

Их три типа:

  • НО (NO) – нормально открытые контакты (разомкнутое состояние соответствует открытому контакту), закрытое состояние – соответствует подаче питающего напряжения на электромагнит.
  • НЗ (NC) – нормально закрытые контакты: закрытое состояние соответствует разомкнутому положению контактора, открытый контакт – подача питания на электромагнит.
  • Перекидные контакты НО/НЗ. Если на контактор не поступает питание, его контакты будут находиться в открытом или закрытом состоянии. После поступления напряжения их состояние переключается на противоположное.

Дополнительная контактная система оборудуется выдержкой времени, которую можно использовать после открытия или закрытия контактора. Время – регулируется.

Выбор контактора

При выборе контактора для управления электродвигателем руководствуются следующими требованиями:

  • Рабочий ток и режим отключения.
  • Тип электродвигателя (нагрузки) – это: сопротивление, электродвигатель с беличьей клеткой или с контактными кольцами.
  • Условия, которые влияют на открытие или замыкание контактов – это: электродвигатель запущен в работу или остановлен, пуск электродвигателя или торможение противовключением и прочие операции.

При выборе контактора принимаются во внимание ограничения, не описанные в стандартных правилах пользования. Это температура окружающей среды, влажность, географическое месторасположение, высота над уровнем или приближенность к морю. Трудность в обслуживании также может играть решающую роль при выборе контактора, на это условие оказывает влияние долговечность устройства или его надежность.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Добавить комментарий