Все про контактори

Все про контактори. Частина 1. Електромагнітні контактори

Контактори - це апарати дистанційної дії, призначені для частих включень і відключень силових електричних ланцюгів при нормальних режимах роботи. Контактор - це, мабуть, найстаріший апарат, який застосовувався для управління електродвигунами. Найбільшого поширення у всьому світі отримали електромагнітні контактори. Вони є основними коммутирующими апаратами схем з струмами більше 50 А.

Все контактори класифікуються:

за родом струму головного ланцюга і ланцюга керування (що включає котушки) - постійного, змінного, постійного і змінного струму;

по числу головних полюсів - від 1 до 5;

по номінальному струму головного ланцюга - від 1,5 до 4800 А;

по номінальній напрузі включає котушки: від 12 до 440 В постійного струму, від 12 до 660 В змінного струму частотою 50 Гц, від 24 до 660 В змінного струму частотою 60 Гц;

за наявністю допоміжних контактів - з контактами, без контактів.

Контактори складаються з системи головних контактів, дугогасительной, електромагнітної систем і допоміжних контактів. Головні контакти здійснюю замикання і розмикання силового ланцюга. Вони повинні бути розраховані на тривале проведення номінального струму і на виробництво великого числа включень і відключень при великій їх частоті. Нормальним вважають стан контактів, коли втягує котушка контактора НЕ обтекается струмом і звільнені всі наявні механічні засувки.

Головні контакти можуть виконуватися важеля і мостикового типу. Важільні контакти припускають поворотну рухливу систему, мостіковие - прямоходового. На малюнку 5 представлена ​​послідовно кінематика руху контакту контактора при замиканні.

Як правило, у важільних контактів осі обертання контакту не збігаються. Крім того, контакти стосуються раніше ніж рухлива система досягне кінцевого положення. В результаті цього при замиканні і розмиканні відбувається перекочування і прослизання рухомого контакту по нерухомому. Тому початкова точка дотику при замиканні і вона ж, кінцева точка дотику і, відповідно, точка де виникає дуга при розмиканні виявляється зміщеною по відношенню до точки кінцевого торкання контактів. Завдяки цьому поверхні, які забезпечують тривале проведення струму і які визначають перехідний опір контакту, віддалені від місця виникнення дуги. Ну а прослизання контактів при достатньому контактному натисканні приводить до стирання окисної плівки і різної скопилася бруду з поверхні контакту, т. Е. Відбувається самоочищення контактів. Так як контакти в комутаційних апаратах є, мабуть, найбільш слабкими частинами апарату, то ми бачимо, що в даному випадку, сама конструкція силових контактів контакторів дозволяє тривалий час зберігати стабільним перехідний контактний опір, що в свою чергу, дуже сильно впливає на надійність і безвідмовність роботи контактора в цілому. Але нічого не буває ідеальним, тому і у цій важільних контактів є свої недоліки. Прослизання при тій шорсткості, яку зазвичай мають поверхні контактів (особливо працюючих), викликають додатковий брязкіт контактів при замиканні, а отже, і підвищений знос. Ну а повна відмова від прослизання і при недостатньо високому натисканні призведе до швидкого перегріву контактів за рахунок їх окислення. Тому тут доводиться вибирати з дух зол менше.

Важільні контакти вимагають гнучкого зв'язку для приєднання до струмопроводу, а й порівняно низька зв'язок в ряді випадків є слабким місцем контактної системи. Її важко здійснити на великі струми і її механічна зносостійкість виявляється нижче, ніж інших деталей.

Далі розберемося з призначенням і можливими конструкціями дугогасительной системи контакторів. Дугогасительная система забезпечує гасіння електричної дуги, яка виникає при розмиканні головних контактів. Способи гасіння дуги і конструкції дугогасильних систем визначаються родом струму головного ланцюга і режимом роботи контактора. Дугогасительниє системи контакторів постійного струму відрізняються від дугогасильних систем контакторів змінного струму через те, що самі принципи гасіння дуги при постійному і змінному струмі відрізняються.

Дугогасительниє камери контакторів постійного струму побудовані на принципі гасіння електричної дуги поперечним магнітним полем в камерах з поздовжніми щілинами. Магнітне поле, в переважній більшості конструкцій, порушується послідовно включеної з контактами дугогасительной котушкою. У 60-х роках минулого століття в СРСР були створені конструкції з постійними магнітами, але поширення вони не отримали. Камери з вузькими щілинами, які можуть бути прямими і зигзагоподібними значно підвищують здатність, що відключає і обмежують розміри дуги і її полум'я за межами камери, однак повного гасіння електричної дуги в обсязі камери за допомогою цієї камери домогтися не вдається.

Контактори змінного струму виконуються з дугогасильними камерами з деіонной гратами. При возниконовении дуга рухається на решітку, розбивається на ряд дрібних дуг і в момент переходу струму через нуль гасне. Погасити дугу на змінному струмі в принципі легше ніж на постійному, тому контактори постійного струму мають більш складну систему дугогашенія.

Електромагнітна система контактора забезпечує дистанційне керування контактором, т. Е. Включення і відключення. Конструкція системи визначається родом струму і ланцюги управління контактора і його кінематичною схемою.

Електромагнітна система складається з сердечника, якоря, котушки і кріпильних деталей. На малюнку 6 показана схема включення електродвигуна за допомогою електромагнітного контактора.

У вихідному відключеному положенні, коли напруги з котушки 15 знято, рухлива система під дією пружини 11 знаходиться в нормальному положенні. Контактор включають шляхом натискання кнопки SB1. У котушці створюється магнітний потік, який притягує якір 10 до сердечника 14. Одночасно з головними контактами замикаються додаткові контакти 12, які блокують (шунтируют) контакти кнопки SB1. Контактна натискання здійснюється пружиною 8. На якорі 10 встановлена ​​прокладка з магнітною 9, яка зменшує силу тяжіння і при знятті напруги з котушки якір відразу відходить і не залипає.

Електромагнітна система може розраховуватися на включення якоря і утримання його в замкнутому положенні або тільки на включення якоря. Утримання ж його в замкнутому положенні в цьому випадку здійснюється засувкою. Відключення контактора відбувається після знеструмлення котушки під дією відключає пружини, або власної ваги рухомої системи, але частіше пружини. У контакторах з засувкою, крім електромагнітної системи включення, є друга електромагнітна система, яка виробляє звільнення рухомий системи з під засувки. Так як електромагнітні системи тут працюють короткочасно, то ні можуть виконуватися малими розмірами і з великими перевантаженнями за струмом.

Допоміжні контакти. Проводять перемикання в ланцюгах управління контактора, а також в ланцюгах блокування і сигналізації. Вони розраховані на тривалий проведення струму не більше 20 А, і відключення струму не більше 5 А. Контакти виконуються як замикають, так і розмикаючих, в переважній більшості випадків мостикового типу.

Контактори постійного струму. В даний час застосування контакторів постійного струму і, відповідно, нові розробки їх тому скорочуються. Контактори постійного струму випускаються в основному на напругу 22 і 440 В. струми до 630 А. однополюсні і двополюсні.

Контактори серії ККД 100Е призначені для комутації головних ланцюгів і ланцюгів керування електроприводом постійного струму напругою до 220В. Контактори випускаютя на номінальні струми від 25 до 250 А. контактори серії КПВ 600 призначені для комутації головних ланцюгів електроприводів постійного струму. Контактори цієї серії мають два виконання: з одним замикаючим головним контактом (КПВ 600) і з одним розмикальним головним контактом (КПВ 620). Управління контакторами здійснюється від мережі постійного струму. Контактори випускаютя на номінальні струми від 100 до 630 А. Контактор на струм 100 А має масу 5,5 кг, на 630 А - 30 кг.

Контактори змінного струму. Контатктори змінного струму будуються, як правило, триполюсними з замикаючими головними контактами. Електромагнітні системи виконуються шихтованими, т. Е. Набраними з окремих ізольованих один від одного пластин товщиною до 1 мм. Котушки низькоомні з малим числом витків. Основну частину опору котушки становить її індуктивний опір, яке залежить від величини зазору. Тому струм в котушці контактора змінного струму при розімкнутої системі в 5-10 разів перевищує струм при замкнутої магнітної системі. Електромагнітна система контакторів змінного струму має короткозамкнений виток на осерді для усунення гудіння і вібрації.

На відміну від контакторів постійного струму режим включення контакторів змінного струму більш важкий, ніж режим відключення через пускового струму асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором. Крім цього наявність брязкоту контактів при включенні призводить в цих умовах до великого зносу контактів. Тому боротьба з дребезгом при включенні тут набуває першочергового значення.

Найбільш поширені контактори змінного струму серії КТ6000 і КТ7000.

Джерело: www.electrolibrary.narod.ru - "Електротехнічна бібліотека"