Контакторы – особенности выбора и применение. Что такое контактор?

Эти устройства играют важную роль в обеспечении электробезопасности и тем самым предотвращают возгорание электрооборудования или линий электропередач.

Контакторы электромагнитные

При эксплуатации электрических цепей всегда возникают ситуации, когда необходимо дистанционно включить или выключить определенные установки и устройства. Для этих задач часто используются электромагнитные контакторы, работающие с различными видами тока. При нормальной эксплуатации распределительных устройств можно ожидать накопления этих операций — около 1500 в час. Конструкция и принцип действия контакторов позволяют активно использовать их для управления мощными двигателями, установленными в электровозах, трамваях, троллейбусах, лифтах и других машинах и оборудовании.

Существуют также устройства с другими типами привода — гидравлическим и пневматическим. Однако чаще всего используются электромагнитные контакторы, поскольку они более гибкие, эффективные и износостойкие.

Работа электромагнитных устройств достигается за счет взаимодействия всех компонентов, частей и элементов, из которых состоит все устройство.

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.
Читать еще:  Про амарант: что это такое и как его едят, полезные свойства и применение в кулинарии. Амарант что это такое?

Принцип действия контакторов

Основная часть контактора, которая сразу бросается в глаза, — это катушка с проводами. Внутри находится сердечник, который механически соединен с контактами. Эти элементы замыкают или разрывают цепь, создавая поток тока или, наоборот, прерывая его. Медный или стальной каркас придает катушке необходимую жесткость и способствует более эффективному охлаждению компонентов.

Контакторы электромагнитные

Принцип работы контактора включает в себя некоторые противоположные действия. При подаче напряжения на катушку индуцируется магнитное поле, которое заставляет сердечник двигаться снизу вверх. Это замыкает цепь и генерирует ток, который приводит в действие подключенные электрические устройства. Когда движение электричества прекращается, сердечник возвращается в исходное состояние под воздействием системы пружин. Это размыкает цепь, и электрические устройства отключаются. Функция включения/выключения контактора заключается в нажатии на специальный мини-кнопочный блок с кнопками START (черная) и STOP (красная). При нажатии на один из двух переключателей контакты замыкаются или размыкаются. К катушке прикладывается потенциал, и токовые контакты замыкаются. Они остаются под напряжением, даже когда кнопка пуска возвращается в исходное состояние. Эту функцию выполняют вспомогательные контакты.

Принцип работы контактора также основан на действии цепи, в которой задействованы два контура. Первая цепь — это цепь управления, которая передает ток на катушку. Когда контакты замыкаются, активируется высоковольтная цепь, сила тока которой намного выше, чем у цепи управления.

Классификация и виды контакторов

Поскольку разъединители и автоматические выключатели применяются во многих областях, они изготавливаются для конкретных задач с требуемыми параметрами и техническими характеристиками. Эти данные имеют решающее значение для выбора контактора.

Все типы распределительных устройств можно классифицировать в зависимости от их свойств и других характеристик:

  • 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.
Читать еще:  Чем засыпать фундамент внутри. Чем засыпать внутри ленточного фундамента?

В зависимости от частоты коммутации единицы в час существует специальная классификация контакторов — 0,3; 1,3; 10; 30. Каждому из них соответствует определенная частота коммутации — 30, 120, 300, 1200 и так далее. Механическая износостойкость может достигать 30 миллионов циклов, а коммутационная износостойкость составляет 0,1 или более от механической. Большинство контакторов относятся к классу 10 и имеют соответствующие параметры и технические данные.

Выбор контактора также зависит от коммутационной способности, которая полностью зависит от условий эксплуатации. Большинство устройств задействованы в функциях запуска, движения задним ходом, торможения и приведения в действие. Это основные функции, необходимые для управления различными типами электрических приводов.

Категории применения по переменному току

AC-1 Активная или низкоиндуктивная нагрузка (cosφ≤0,95)
AC-2 Пуск электродвигателей с фазными роторами, торможение с защитой от прерывания.
AC-3 Запуск двигателей с короткозамкнутым ротором, остановка роторных двигателей при номинальной нагрузке
AC-4 Запуск двигателей с короткозамкнутой клеткой, остановка неподвижных или медленно вращающихся двигателей, тормоз противоскольжения

Хороший контактор должен гарантировать не только определенное количество переключений в течение определенного периода времени, но и определенное количество переключений в течение этого периода (прерывание и механическая стойкость). Контакторы можно разделить на три категории — A, B и C — в зависимости от их коммутационного сопротивления. Категория «А» — самая высокая, а категория «В» — самая низкая.

Коммутационная износостойкость

А Самый высокий, который гарантирует от 1,5 до 4 миллионов включений магнитного контактора во время работы.
Б Средние модели этой категории выдерживают от 630 000 до 1,5 млн. переключений.
В Самые низкие, с циклами от 100 000 до 500 000.

Устойчивость к механическому износу также гарантирует определенное количество рабочих циклов без ремонта или замены отдельных компонентов. Следует отметить, однако, что при расчете механической износостойкости учитывается количество циклов включения и выключения без нагрузки. Поэтому лучше выбрать контактор с низкой износостойкостью.

Читать еще:  Какой кабель использовать для проводки на улице по воздуху – особенности, маркировка, разновидности наружных кабелей, варианты прокладки. Какой кабель использовать для проводки на улице по воздуху?

Выбор количества полюсов зависит от применения контактора — постоянный ток или переменный ток, однофазный или трехфазный. Как для цепей постоянного тока, так и для однофазных цепей переменного тока обычно используются одно- или двухполюсные контакторы. В трехфазных цепях часто используются трехполюсные контакторы с тремя рабочими полюсами и вспомогательным полюсом, который служит в качестве блокирующего контакта. На рис. 1 показана двухконтактная схема со вспомогательным контактом, который предотвращает включение второго контактора без включения первого.

Рис.1 Схема блокировки двух устройств при помощи контакторов

Схема блокировки двух устройств при помощи контакторов

На рис. 2 показаны два контактора с заблокированным включением второго контактора, когда первый контактор находится под напряжением. При использовании контакторов с напряжением катушки 220 В показатели остаются практически неизменными. Вместо второй фазы используется только N.

Оцените статью