20. Контакторы и магнитные пускатели

Глава 20

КОНТАКТОРЫ  И МАГНИТНЫЕ   ПУСКАТЕЛИ

§ 20.1. Назначение контакторов и магнитных пускателей

Наиболее   распространенным   потребителем   электриче­ской энергии является электродвигатель. Примерно 2/3 всей выра­батываемой в стране электроэнергии потребляется электродвига­телями. Основным коммутационным аппаратом, осуществляющим подключение электродвигателя  к  питающей  сети,  является  кон­тактор. Электромагнитный контактор представляет собой выклю­чатель, приводимый в действие с помощью электромагнита. По сути дела, это мощное электромагнитное реле, контактный узел которого способен замыкать и размыкать силовые цепи с токами в десятки и сотни ампер при напряжениях в сотни вольт. При та­ких электрических нагрузках необходимо принятие специальных мер по гашению дуги. Поэтому по сравнению с обычными элект­ромагнитными реле электромагнитные контакторы имеют дугогасительные устройства и более мощные электромагнит и контакт­ные узлы. Кроме силовых (мощных) контактов! имеются и блоки­ровочные контакты, используемые в цепях управления для целей автоматики.   Различают  контакторы   постоянного   и   переменного тока. Для автоматического пуска, остановки и реверса электродви­гателей применяют магнитные пускатели.  Они представляют со­бой   комплектные электрические  аппараты,   включающие  в  себя электромагнитные контакторы, кнопки управления, реле защиты и блокировки.

Контакторы и магнитные пускатели используются и для вклю­чения других мощных потребителей электроэнергии: осветительпых и нагревательных установок,  преобразовательного и техно­логического электрического оборудования.

К этой же группе электрических силовых аппаратов следует отнести автоматические выключатели, которые также предназна­чены для подключения к питающей сети мощных электропотре­бителей. Замыкание их контактов производится не с помощью электромагнита, а вручную. Автоматически они производят лишь выключение нагрузки, защищая ее от перегрузок по току. Если контакторы и магнитные пускатели способны работать при час­тых включениях и отключениях, то автоматические выключатели обычно применяют при включениях па продолжительное время. В типовые схемы электропривода обычно входят автоматический выключатель (питающий и силовые, и управляющие цепи) и маг­нитный пускатель (осуществляющий непосредственную коммута­цию для пуска, остановки и реверса электродвигателя).

Рекомендуемые файлы

§ 20.2. Устройство и особенности контакторов

Принцип действия контакторов такой же, как и у эле­ктромагнитных реле. Поэтому и устройство их во многом сходно. Главное отличие заключается в том, что контакты контакторов коммутируют большие токи. Поэтому они выполняются более мас­сивными, требуют больших усилий, между ними при разрыве воз­никает дуга, которую необходимо погасить.

Основными узлами контактора являются электромагнитный механизм, главный (силовой) контактный узел, дугогасительная система, блокировочный контактный узел.

Электромагнитный механизм осуществляет замыкание и раз­мыкание контактов. При подаче напряжения на втягивающую катушку электромагнита якорь притягивается к сердечнику, а ме­ханически связанные с ним подвижные контакты замыкают сило­вую цепь и выполняют необходимые переключения в цепи управ­ления.

Магнитные системы контакторов в зависимости от характера движения якоря и конструкции различают на поворотные и пря-моходовые. Магпитопровод контактора поворотного типа устроен аналогично клапанному реле. Для устранения залипапия якоря используют немагнитные прокладки. Для замыкания силовых кон­тактов требуются значительно большие усилия, чем развиваемые в реле. Поэтому электромагнитный механизм контактора выполня­ется более мощным и массивным. При срабатывании контактора происходит довольно значительный удар якоря о сердечник. Час­тично этот удар принимает на себя немагнитная прокладка; кро­ме того, магнитную систему амортизируют пружиной, которая так­же уменьшает вибрацию контактов.

Магнитопровод контактора   прямоходного  типа  имеет обычно Ш-образпую форму. В этом случае для устранения заливания яко­ря делают зазор между средними стержнями сердечника и якоря. Втягивающая катушка    обычно    обеспечивает    включение    и удержание якоря в притянутом положении. Но иногда использу­ют две катушки: мощную включающую и менее мощную удержи­вающую. В этом случае контактор во включенном состоянии по­требляет меньше электроэнергии, поскольку включающая катушка находится под током только короткое время. Размыкание контак­тов происходит за счет отключающей пружины при снятии напря­жения с катушки контактора. Втягивающая катушка должна обе­спечивать надежное срабатывание контактора при снижении на­пряжения до 0,85. По нагреву катушка должна выдерживать повышение напряжения до 1,05

В контакторах с поворотным якорем наибольшее распростра­нение получили линейные перекатывающиеся контакты (см. рис. 16.5). В примоходных контактах применяются мостиковые кон­тактные системы (см. рис. 16.4). Контактный мостик имеет не­большую массу и выполняется самоустанавливающимся, что сни­жает вибрацию контактов. Для предотвращения вибрации кон­тактная пружина создает предварительное нажатие, равное при­мерно половине конечной силы нажатия.

У контакторов для длительного режима работы на поверх­ность медных контактов обычно напаивается металлокерамическая или серебряная пластинка. Контакты иногда могут выпол­няться из меди, если образующаяся пленка окисла па рабочей поверхности контактов периодически снимается их самоочисткой. Дугогасительная система контакторов постоянного тока обыч­но выполняется в виде камеры с продольными щелями, куда дуга вытесняется с помощью магнитной силы. Дугогасительная систе­ма контакторов переменного тока обычно имеет вид камеры со стальными дугогасительными пластинами и двойным разрывом дуги в каждой фазе.

Блокировочные или вспомогательные контакты применяются для переключений в цепях управления и сигнализации, поэтому они имеют такое же конструктивное выполнение, как и контакты реле.

§ 20.3. Конструкции контакторов

Как правило, род тока в цепи управления, которая пи­тает катушку контактора, совпадает с родом тока главной цепи. Поэтому контакторы постоянного тока, предназначенные для включения двигателей постоянного тока, имеют электромагнитный механизм, питаемый постоянным током. Соответственно контак­торы переменного тока, предназначенные для включения двигате­лей (или другой нагрузки) переменного тока, имеют электромагнитный механизм, питаемый переменным током. Бывают и исклю­чения. Известны, например, случаи, когда катушки контакторов переменного тока получают питание от цепи постоянного тока.

Устройство контактора постоянного тока показано на рис. 20.1. Электромагнитный механизм поворотного типа состоит из сердеч­ника / с катушкой 2, якоря 3 и возвратной пружины 4. Сердеч­ник 1 имеет полюсный наконечник, необходимый для увеличения

Рис. 20.1. Контактор посто-                 Рис.   20.2.   Дугогасительная

янного тока                                  камера     с     электромагнит-

ным дутьем

магнитной проводимости рабочего зазора электромагнита. Немаг­нитная прокладка 5 служит для предотвращения залипания яко­ря. Силовой контактный узел состоит из неподвижного 6 и по­движного 7 контактов. Контакт 7 шарнирно закреплен на рычаге 8, связанном с якорем 8 и прижатом к нему нажимной пружиной 9.  Подвод тока к подвижному контакту 7 выполнен гибкой медной
лентой 10. Замыкание главных контактов 6 и 7 происходит с проскальзыванием и перекатыванием, что обеспечивает очистку кон­тактных поверхностей от окислов и нагара. При срабатывании электромагнитного механизма кроме главных контактов переклю­чаются вспомогательные контакты блокировочного контактного уз­ла 11. При размыкании главных контактов 6 и 7 между ними возникает электрическая дуга, ток которой поддерживается за счет ЭДС самоиндукции в обмотках отключаемого электродвига­теля. Для интенсивного гашения электрической дуги служит ду­гогасительная камера 12. Она имеет дугогасительную решетку в виде тонких металлических пластин, которые разрывают дугу на короткие участки. Пластины интенсивно отводят теплоту от дуги и гасят ее. Однако при большой частоте включения  контактора пластины   не  успевают остывать  и  эффективность дугогашения падает.

Для вытеснения дуги в сторону дугогасителыюй решетки мож­но использовать электромагнитную силу, так называемое магнит­ное дутье. На рис. 20.2 показана дугогасительная камера с уз­кой щелью и магнитным дутьем. Щелевая камера образована дву­мя стенками /, выполненными из изоляционного материала. Си­стема магнитного дутья состоит из катушки 2, включенной после­довательно с главными контактами и размещенной на сердечнике 3. Для подвода магнитного поля в зону образования дуги служат ферромагнитные щеки 4. В результате взаимодействия электриче­ского тока дуги с магнитным полем появляется сила F, которая растягивает дугу и вытесняет ее в щелевую камеру между стенками 1. За счет усиленного отвода теплоты стенками камеры дуга быстро гаснет.

При последовательном включении главных контактов и катуш­ки магнитного дутья направление силы F остается постоянным при любом направлении тока в силовой цепи, поскольку сила F пропорциональна квадрату тока (ведь магнитное поле создается этим же током). Поэтому магнитное дутье можно использовать и в контакторах переменного тока.

Контакторы переменного тока отличаются от контакторов по­стоянного тока, прежде всего тем, что они, как правило, выпол­няются трехполюсиыми. Основное назначение контакторов пере­менного тока — включение трехфазных асинхронных электродви­гателей. Поэтому они имеют три главных (силовых) контактных узла. Все три главных контактных узла работают от общего эле­ктромагнитного приводного механизма клапанного типа, который поворачивает вал с установленными на нем подвижными контак­тами. С этим же приводом связаны вспомогательные контакты. Главные контактные узлы имеют систему дугогашения с магнит­ным дутьем и дугогасителной щелевой камерой или дугогаси­телной решеткой. В контакторах быстрее всего изнашиваются главные контакты, поскольку они подвергаются интенсивной эро­зии (как говорится, контакты выгорают). Для увеличения общего срока службы контакторов предусматривается возможность сме­ны контактов.

Наиболее сложным и трудным этапом работы контактов является процесс их размыкания. Именно в этот момент контакты оп­лавляются, между ними возникает дуга. Для облегчения работы главных контактов при размыкании выпускаются контакторы пе­ременного тока с полупроводниковым блоком. В этих контакторах параллельно главным замыкающим контактам включают по два тиристора (управляемых полупроводниковых диода). Во включен­ном положении ток проходит через главные контакты, поскольку тиристоры находятся в закрытом состоянии и ток не проводят. При размыкании контактов схема управления на короткое время открывает тиристоры, которые шунтируют цепь главных контак­тов и разгружают их от тока, препятствуя возникновению элект­рической дуги. Такие комбинированные тиристорные контакторы выпускаются на токи в сотни ампер. Поскольку тиристоры рабо­тают в кратковременном режиме, они не перегреваются и не нуж­даются в радиаторах охлаждения.

Коммутационная износостойкость комбинированных контакто­ров составляет несколько миллионов циклов, в то время как глав­ные контакты обычных контакто­ров постоянного и переменного то­ка выдерживают обычно 150—200 тыс. включений.

Для управления электродвига­телями переменного тока неболь­шой мощности применяют прямоходовые контакторы с мостиковыми контактными узлами. Благодаря двукратному разрыву цепи и облег­ченным условиям гашения дуги пе­ременного тока в этих контакторах не требуются специальные дугогасительные камеры с магнитным дутьем, что существенно уменьшает их габаритные размеры.

Рис. 20.3.  Контактор переменного тока

Электромагнитный привод контактора переменного тока малой мощности (рис. 20.3) имеет Ш-образный сердечник 1 и якорь 2, собранные из пластин электротехнической стали. Часть полюсов сердечника охвачена короткозамкнутым витком, что предотвра­щает вибрацию якоря, вызванную снижением силы электромаг­нитного притяжения до нуля при прохождении переменного сину­соидального тока через нуль. Катушка 3 контактора охватывает сердечник и якорь, она и создает намагничивающую силу в маг­нитной системе контактора. На якоре 2 закреплены подвижные контакты 4 мостикового типа, что повышает надежность отклю­чения за счет двукратного размыкания. В пластмассовом корпусе установлены неподвижные контакты 5 и 6. Пружина 7 возвраща­ет контакты 4 в исходное положение. В трехфазном контакторе — три контактные пары, отделенные друг от друга пластмассовыми перемычками 8. Главные контакты имеют металлокерамические накладки и защищены крышкой. Вспомогательные контакты на рис. 20.3 не показаны.

§ 20.4. Магнитные пускатели

Магнитный пускатель — это комплектное устройство, предназначенное главным образом для пуска трехфазных асин­хронных двигателей. Основной составной частью магнитного пускателя является трехполюсный контактор переменного тока. Кро­ме того, контактор имеет кнопки управления и тепловые реле.

Схема включения трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором показана на рис. 20.4. Для пуска элект­родвигателя М нажимается кнопка SB1 («Пуск»). Через катушку контактора КМ проходит ток, электромагнит контактора срабатывает, и замыкаются все его контакты, которые на схеме обоз­начаются теми же буквами КМ. Силовые контакты КМ подклю-

Рис. 20.4. Схема включения трех-           Рис.   20.5.   Конструкция   неревер-

фазного     асинхронного     электро-       сивного магнитного пускателя

двигателя   с   магнитным   пускате­лем

чают на трехфазное напряжение обмотку электродвигателя М. Параллельно кнопке SB1 подсоединены блокировочные контак­ты КМ. Так как они замкнулись, то после отпускания кнопки SB1 катушка контактора получает питание по этим контактам. Сле­довательно, для включения электродвигателя не надо все время держать кнопку нажатой: достаточно ее один раз нажать и от­пустить. Для остановки электродвигателя служит кнопка SB2 («Стоп»), при нажатии которой разрывается цепь питания кон­тактора КМ. Для защиты электродвигателя от перегрева служат тепловые реле FP1 и FP2, чувствительные элементы которых включаются в две фазы электродвигателя, а размыкающие кон­такты, обозначенные теми же буквами, включены в цепь пита­ния катушки контактора КМ. Для защиты самой схемы управле­ния служат плавкие предохранители FV. На схеме показан также рубильник Р, который обычно замкнут. Его размыкают лишь в том случае, когда собираются проводить ремонтные работы. По­добная схема является типовой, она применяется во всех случаях, когда не требуются изменение направления вращения (реверс) электродвигателя и интенсивное (принудительное) торможение.

На рис. 20.5 показана конструкция нереверсивного магнитно­го  пускателя, который  смонтирован в ящике с открывающейся крышкой. Электромагнитный механизм 1 контактора при сраба­тывании перемещает три подвижных контакта 2, размещенных в дугогасительных камерах. Одновременно переключаются блокиро­вочные контакты 3. Последовательно с двумя главными контакт­ными узлами включены тепловые реле 4.

Кнопки «Пуск» и «Стоп» обычно находятся вне ящика пуска­теля, они размещены на пульте управления под рукой у рабочего. Кнопка «Стоп» имеет красный цвет. Реверсивная схема включе-

Рис. 20.6. Схема  включения трехфазного асинхронного элек­тродвигателя с реверсивным магнитным пускателем

ония трехфазного асинхронного двигателя показана на рис. 20.6. Для того чтобы реверсировать (изменить направление вращения) трехфазный асинхронный двигатель, необходимо изменить поря­док чередования фаз на обмотке статора. Например, если для прямого вращения фазы подключались в последовательности ABC, то для обратного вращения необходима последовательность АСВ. Поэтому в состав реверсивного магнитного пускателя входят два контактора: KB для вращения вперед и КН для вращения назад. Кроме того, реверсивный магнитный пускатель имеет три кнопки управления и тепловые реле. В ряде случаев в комплект магнит­ного пускателя входят пакетный переключатель и плавкие предохранители. Схема (рис. 20.6) работает следующим об­разом.

Для включения электродвигателя М в прямом направлении не­обходимо нажать кнопку SB1 («Вперед»). При этом срабатывает контактор KB и своими силовыми контактами подключает к трех­фазной  сети обмотки электродвигателя. Одновременно  блокировочные контакты KB разрывают цепь питания катушки контакто­ра КН, чем исключается возможность одновременного включения обоих контакторов. Для включения электродвигателя в обратном направлении необходимо нажать кнопку SB2 («Назад»). В этом случае срабатывает контактор КН и своими силовыми контактами подключает к трехфазной сети обмотки электродвигателя. После­довательность соединения фаз теперь иная, чем при срабатывании контактора KB: две фазы из трех поменялись местами. При сра­батывании контактора КН его блокировочные контакты разрыва­ют цепь питания катушки контактора КВ. Нетрудно видеть, что при одновременном включении контакторов KB и КН произошло бы короткое замыкание двух линейных проводов трехфазной сети друг на друга. Для того чтобы исключить такую аварию, и нуж­ны блокировочные размыкающиеся контакты контакторов KB и КН. Следовательно, если подряд нажать обе кнопки (SB1 и SB2), то включится только тот контактор, кнопка которого была нажа­та раньше (пусть даже на мгновение).

Для реверса электродвигателя надо предварительно нажать кнопку SB3 («Стоп»). В этом случае блокировочные контакты подготавливают цепь управления для нового включения. Для на­дежной работы необходимо, чтобы силовые контакты контактора разомкнулись раньше, чем произойдет замыкание блокировочных контактов в цепи другого контактора. Это достигается соответст­вующей регулировкой положения блокировочных контактов по хо­ду якоря электромагнитного механизма контактора. Для блоки­ровки кнопок SB1 и SB2 используются замыкающиеся блокиро­вочные контакты соответствующего контактора, подключенные па­раллельно кнопке.

Необходимо исключить одновременное срабатывание обоих контакторов, для чего используют двойную или даже тройную блокировку. Для этой цели в схеме рис. 20.6 применяют двухцепные кнопки SB1 и SB2. Например, кнопка SB1 при нажатии за­мыкает свои контакты в цепи контактора KB и разрывает свои контакты в цепи контактора КН. Аналогично работает двухцепная  кнопка SB2. Кроме того, реверсивные магнитные пускатели могут иметь механическую блокировку с перекидным рычагом, препят­ствующим одновременному срабатыванию электромагнитов кон­такторов. Контакты тепловых реле FP1 и FP2, включенные в две фазы обмотки электродвигателя, отключают цепь питания катушек обоих контакторов при длительном протекании большого тока, чтобы не допустить перегрева обмоток. Для защиты схемы уп­равления служат плавкие предохранители FV.

Магнитные пускатели и контакторы выбирают по номинально­му току электродвигателя с учетом условий эксплуатации. В про­мышленности применяются магнитные пускатели серий ПМЕ и ПМЛ с прямоходовыми контакторами и серии ПАЕ с подвижной системой поворотного типа.

§ 20.5. Автоматические выключатели

Автоматический выключатель предназначен для вклю­чения и отключения электрических цепей и электрооборудования, а также для защиты от больших токов, возникающих при корот­ких замыканиях и перегрузках. В отличие от магнитного пускате­ля автоматический выключатель не может использоваться для автоматических систем, использующих электрические управляющие сигналы. Он также не обеспечивает ре­верса электродвигателя. Автоматический выключатель часто используют для про­должительного включения нереверсируемых электродвигателей. Может он также использоваться вместо рубильника в схе­мах с магнитным пускателем (см. рис. 20.4 и 20.6).

Устройство автоматического воздуш­ного выключателя (автомата) показано на рис. 20.7. С помощью рукоятки / про­изводится включение и отключение ав­томата. В состоянии, показанном на ри­сунке, автомат отключен, и подвижный контакт 2 не замкнут с неподвижным контактом 3. Для включения автомата следует взвести пружину 6, при этом ру­коятка / перемещается вниз и повора­чивает деталь 4, которая своим нижним концом входит в зацепление с зубом удерживающего рычага 5.

Рис.20.7.     Автоматический выключатель

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта — Глава 1. Принцип действия и виды.

Теперь авто­мат готов к включению. Для его вклю­чения    рукоятку  1  перемещают    вверх.

Пружина 6 займет такое положение, что шарнирно соединенные рычаги 7 и 8 перемещаются вверх по отношению к тому положе­нию, когда они находятся на одной прямой. Автомат включится: цепь тока создается через контакты 2 и 3, разделители 9 и 10.

Автоматическое отключение автомата происходит при сраба­тывании разделителей. При длительных токовых перегрузках сра­батывает тепловой биметаллический расцепитесь 10, свободный конец, которого перемещается вниз, поворачивая рычаг 5 по часо­вой стрелке. Зуб рычага расцепляется с деталью 4, которая пово­рачивается, а рычаги 7 и 8 проходят мертвое положение. Усилие пружины 6 направлено вниз, под его действием размыкаются кон­такты 2 и 3. Отключение при максимально допустимом токе про­исходит под действием электромагнитной силы , выводящей зуб рычага 5 из зацепления с деталью 4. Если произошло автомати­ческое отключение нагрузки, то рукоятка 1 остается в верхнем положении. Ручное отключение автомата происходит при перемещении ру­коятки 1 вниз. Возникающая при размыкании контактов 2 и 3 электрическая дуга гасится с помощью дугогасительной решет­ки 11.

Автоматы могут снабжаться расцепителями минимального на­пряжения, отключающими автомат при напряжении в сети ниже допустимого значения. Для дистанционного управления автомати­ческим выключателем могут использоваться специальные их кон­струкции, дополненные электромагнитным  приводом рукоятки 1.

Выпускаемые промышленностью автоматические выключатели типов АК, АП, АЕ имеют от 1 до 3 пар силовых контактов. Они предназначены для цепей с напряжением от 110 до 500 В при то­ках в десятки ампер. Время автоматического отключения состав­ляет 0,02—0,04 с.

Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель)

Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель) — это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления, предназначенное для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок. Пускатель представляет собой контактор, комплектованный дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя, плавкими предохранителями.

Категории применения пускателей

a) Контакторы переменного тока

• АС-1 – активная или малоиндуктивная нагрузка;
• АС-2 – пуск электродвигателей с фазным ротором, торможение противовключением;
• АС-3 – пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Отключение вращающихся двигателей при номинальной нагрузке;
• АС-4 – пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей. Торможение противовключением.

б) 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.

Схема подключения нереверсивного магнитного пускателя

На рис. 1 показана электрическая принципиальная схема включения нереверсивного магнитного пускателя для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором.

Рис 1. Схема включения нереверсивного магнитного пускателя
электрическая принципиальная

Принцип действия схемы включения нереверсивного магнитного пускателя

Для включения электродвигателя М необходимо кратковременно нажать кнопку SB2 «Пуск». Это приведет к замыканию главных контактов в цепи питания электродвигателя. Одновременно замкнется вспомогательный контакт, что создаст параллельную цепь питания катушки магнитного пускателя. Такую схему называют схемой самоблокировки. Она обеспечивает так называемую нулевую защиту электродвигателя. Если в процессе работы электродвигателя напряжение в сети исчезнет или значительно снизится (обычно более чем на 40% от номинального значения), то магнитный пускатель отключается и его вспомогательный контакт размыкается.

Аппараты ручного управления (рубильники, конечные выключатели) нулевой защитой не обладают, поэтому в системах управления станочным приводом обычно применяют управление с использованием магнитных пускателей.

Для отключения электродвигателя достаточно нажать кнопку SB1 «Стоп». Это приводит к размыканию цепи самопитания и отключению катушки магнитного пускателя.

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя

В том случае, когда необходимо использовать два направления вращения электродвигателя, применяют реверсивный магнитный пускатель, принципиальная схема которого изображена на рис.2.

Рис. 2. Схемы включения реверсивного магнитного пускателя

Принцип действия схем включения реверсивного магнитного пускателя

Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя необходимо изменить порядок чередования фаз статорной обмотки.

В реверсивном магнитном пускателе используют два контактора: КМ1 и КМ2. Из схемы видно, что при случайном одновременном включении обоих контакторов в цепи главного тока произойдет короткое замыкание. Для исключения этого схема снабжена блокировкой.

Если после нажатия кнопки SB3 «Вперед» к включения контактора КМ1 нажать кнопку SB2 «Назад», то размыкающий контакт этой кнопки отключит катушку контактора КМ1, а замыкающий контакт подаст питание в катушку контактора КМ2. Произойдет реверсирование электродвигателя.

Полезные ссылки

Контакторы и магнитные пускатели | Электрические аппараты

Страница 8 из 18

11 ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ

КОНТАКТОРЫ И МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

Контактор – это двухпозиционный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимый в действие приводом. Этот аппарат имеет два коммутационных положения, соответствующие включенному и отключенному его состояниям. В контакторах наиболее широко применяется электромагнитный привод. Возврат контактора в отключенное состояние (самовозврат) происходит под действием возвратной пружины, массы подвижной системы или при совместном действии этих факторов.

Пускатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для пуска, остановки и защиты электродвигателей без выведения и введения в их цепи сопротивлений резисторов. Пускатели осуществляют защиту электродвигателей от токов перегрузки. Распространенным элементом такой защиты является тепловое реле, встраиваемое в пускатель.

Токи перегрузки для контакторов и пускателей не превышают (8-20)-кратных перегрузок по отношению к номинальному току. Для режима пуска двигателей с фазовым ротором и торможения противотоком характерны (2.5-4)-кратные токи перегрузки. Пусковые токи электродвигателей с короткозамкнутым ротором достигают (6-10)-кратных перегрузок по сравнению с номинальным током.
Электромагнитный привод контакторов и пускателей при соответствующем выборе параметров может осуществлять функции защиты электрооборудования от понижения напряжения. Если электромагнитная сила, развиваемая приводом, при снижении напряжения в сети окажется недостаточной для удержания аппарата во включенном состоянии, то он самопроизвольно отключится и осуществит таким образом защиту от понижения напряжения. Как известно, понижение напряжения в питающей сети вызывает протекание токов перегрузки по обмоткам электродвигателей, если механическая нагрузка на них будет оставаться неизменной.
Контакторы предназначены для коммутации силовых цепей электродвигателей и других мощных потребителей. В зависимости от рода коммутируемого тока главной цепи различают контакторы постоянного и переменного тока. Они имеют главные контакты, снабженные системой дугогашения, электромагнитный привод и вспомогательные контакты.Как правило, род тока в цепи управления, которая питает электромагнитный привод, совпадает с родом тока главной цепи. Однако известны случаи, когда катушки контакторов переменного тока получают питание от цепи постоянного тока.

Рисунок 1 — Конструктивная схема контактора
На рис. 1 изображена конструктивная схема контактора, отключающего цепь двигателя. В этом случае напряжение на катушке 12 отсутствует и его подвижная система под действием возвратной пружины 10, создающей силу Fв, придет в нормальное состояние.Возникающая при расхождении главных контактов дуга Д гасится в дугогасительной камере 5.
Быстрое перемещение дуги с контактов в камеру обеспечивается системой магнитного дутья. В цепь главного тока включена последовательная катушка 1, которая размещена на стальном сердечнике 2. Стальные пластины – полюса 3, расположенные по бокам сердечника 2, подводят создаваемое катушкой 1 магнитное поле к зоне горения дуги в камере. Взаимодействие этого поля с током дуги приводит к появлению сил, которые перемещают дугу в камеру.
Контактор включит цепь с током I0, если подать напряжение U на катушку 12 приводного электромагнита. Поток Ф, созданный током, протекающим через катушку электромагнита, разовьет тяговую силу и притянет якорь 9 электромагнита к сердечнику, преодолев силы Fв противодействия возвратной 10 и Fk контактной 8 пружин.
Сердечник электромагнита оканчивается полюсным наконечником 11, поперечное сечение которого больше поперечного сечения самого сердечника. Установкой полюсного наконечника достигается некоторое увеличение силы, создаваемой электромагнитом, а также видоизменение тяговой характеристики электромагнита (зависимости электромагнитной силы от величины воздушного зазора).
Соприкосновение контактов 4 и 6 друг с другом и замыкание цепи при включении контактора произойдет раньше, чем якорь электромагнита полностью притянется к полюсу. По мере движения якоря подвижный контакт

6 будет как бы «проваливаться», упираясь своей верхней частью в неподвижный контакт 4. Он повернется на некоторый угол вокруг точки А и вызовет дополнительное сжатие контактной пружины 8. Появится провал контактов, под которым подразумевается величина смещения подвижного контакта на уровне точки его касания с неподвижным контактом в случае, если неподвижный будет удален.
Провал контактов обеспечивает надежное замыкание цепи, когда толщина контактов уменьшается вследствие выгорания их материала под. действием электрической дуги. Величина провала определяет запас материала контактов на износ в процессе работы контактора.
После соприкосновения, контактов происходит перекатывание подвижного контакта по неподвижному. Контактная пружина создает определенное нажатие в контактах, поэтому при перекатывании происходит разрушение окисных пленок и других химических соединений, которые могут появиться на поверхности контактов. Точки касания контактов при перекатывании переходят на новые места контактной поверхности, не подвергавшиеся воздействию дуги и являющиеся поэтому более «чистыми». Все это уменьшает переходное сопротивление контактов и улучшает условия их работы. В то же время перекатывание повышает механический износ контактов (контакты изнашиваются).
В момент соприкосновения подвижный контакт 6 сразу же оказывает на неподвижный контакт 4 давление, обусловленное предварительным натяжением контактной пружины 8. Вследствие этого переходное сопротивление контактов в момент их касания будет небольшим и контактная площадка не разогреется при включении до значительной температуры. Кроме того, предварительное контактное нажатие, созданное пружиной 8, позволяет снизить вибрацию (отскоки) подвижного контакта при ударе его о неподвижный контакт. Все это предохраняет контакты от приваривания при включении электрической .цепи. На контактах имеются контактные накладки, выполненные из специального материала, например серебра, чтобы улучшить условия длительного прохождения тока через замкнутые контакты во включенном состоянии. Иногда применяются накладки из дугостойкого материала для уменьшения износа контактов под воздействием электрической дуги (металлокерамика «серебро-окись кадмия» и др.). Гибкая связь 7 (для подвода тока к подвижному контакту) изготовляется из медной фольги (ленты) или тонкой проволоки.
Раствором контактов называется расстояние между подвижным и неподвижным контактами в отключенном состоянии контактора. Раствор контактов обычно лежит в пределах от 1 до 20 мм. Чем ниже раствор контактов, тем меньше ход якоря приводного электромагнита. Это приводит к уменьшению в электромагните рабочего воздушного зазора, магнитного сопротивления, намагничивающей силы, мощности катушки электромагнита и его габаритов. Минимальная величина раствора контактов определяется: технологическими и эксплуатационными условиями, возможностью образования металлического мостика между контактами при разрыве цепи тока, условиями устранения возможности смыкания контактов при отскоке подвижной системы от упора при отключении аппарата. Раствор контактов также должен быть достаточным для обеспечения условий надежного гашения дуги при малых токах.

Рисунок 2 — Прямоходовой пускатель
Изображенная на рис. 1 схема контактора поворотного типа довольно типичная. Обычно такие контакторы предназначаются для тяжелого режима работы (большая частота циклов коммутационных операций, индуктивные цепи) при относительно высоких значениях номинального тока (десятки и сотни ампер). Другой распространенный тип контакторов и пускателей — прямоходовой; он рассчитывается преимущественно на меньшие номинальные токи (десятки ампер) и более легкие условия работы. Прямоходовой пускатель (рис. 2) имеет мостиковые контакты 2 и 3, с которых дуга выдувается в дугогасительные камеры 1. Сила Fk контактной пружины создает нажатие в замкнутых контактах, возвратная пружина Fп возвращает подвижную систему аппарата в отключенное состояние, когда будет снято напряжение с катушки. Аппарат включается электромагнитом при подаче напряжения на его катушку 5. На полюсах электромагнита переменного тока устанавливаются короткозамкнутые витки 4, устраняющие вибрацию якоря во включенном положении аппарата.
В отличие от контактора постоянного тока в контакторе переменного тока для уменьшения потерь на вихревые токи применяют шихтованные магнитопроводы и короткозамкнутые витки на полюсах для устранения вибрации якоря. Контакторы переменного тока чаще изготовляют трехполюсными, постоянного тока — однополюсными и двухполюсными. В качестве дугогасительного устройства в контакторах на постоянном токе чаще применяются щелевые камеры, на переменном — чаще дугогасительная решетка.
Для гашения дуги применяют также камеры с дугогасительной решеткой. Дугогасительная решетка представляет собой пакет тонких металлических пластин 5 (рис. 1). Под действием электродинамических сил, создаваемых системой магнитного дутья, электрическая дуга попадает на решетку и рвется на ряд коротких дуг. Пластины интенсивно отводят тепло от дуги и гасят ее, но пластины дугогасительной решетки обладают значительной термической инерционностью — при большой частоте включений они перегреваются и эффективность дугогашения падает.
Мощные контакторы переменного тока имеют главные контакты, снабженные системой дугогашения — магнитным дутьем и дугогасительной камерой с узкой щелью или дугогасительной решеткой, как и контакторы постоянного тока. Конструктивное отличие заключается в том, что контакторы переменного тока выполняют многополюсными; обычно они имеют три главных замыкающих контакта. Все три контактных узла работают от общего электромагнитного привода клапанного типа, который поворачивает вал контактора с установленными на нем подвижными контактами. На том же валу устанавливают вспомогательные контакты мостикового типа. Контакторы имеют достаточно большие габаритные размеры. Их применяют для управления электродвигателями значительной мощности.
Для увеличения срока службы конструкция контакторов допускает смену контактов.
Существуют комбинированные контакторы переменного тока, в которых параллельно главным замыкающим контактам включают два тиристора. Во включенном положении ток проходит через главные контакты, поскольку тиристоры находятся в закрытом состоянии и ток не проводят. При размыкании контактов схема управления открывает тиристоры, которые шунтируют цепь главных контактов и разгружают их от тока отключения, препятствуя возникновению электрической дуги. Поскольку тиристоры работают в кратковременном режиме, их номинальная мощность невелика и они не нуждаются в радиаторах охлаждения.
Наша промышленность выпускает комбинированные контакторы типа КТ64 и КТ65 на номинальные токи, превышающие 100 А, выполненные на базе широко распространенных контакторов КТ6000 и снабженные дополнительным полупроводниковым блоком.
Коммутационная износостойкость комбинированных контакторов в режиме нормальных коммутаций составляет не менее 5 млн. циклов, а коммутационная износостойкость полупроводниковых блоков примерно в 6 раз выше. Это позволяет многократно использовать их в системах управления.
Для управления электродвигателями переменного тока небольшой мощности применяют прямоходовые контакторы с мостиковыми контактными узлами. Двукратный разрыв цепи и облегченные условия гашения дуги переменного тока позволяют обойтись без специальных дугогасительных камер, что существенно уменьшает габаритные размеры контакторов.
Прямоходовые контакторы обычно выпускаются промышленностью в трехполюсном исполнении. При этом главные замыкающие контакты разделяются пластмассовыми перемычками 1.
Наряду со слаботочными герконами, созданы герметичные силовые магнитоуправляемые контакты (герсиконы), способные коммутировать токи в несколько десятков ампер. На этой основе были разработаны контакторы для управления асинхронными электродвигателями мощностью до 1.1 кВт. Герсиконы отличаются увеличенным раствором контактов (до 1.5 мм) и повышенным контактным нажатием. Для создания значительной силы электромагнитного притяжения используют специальный магнитопровод.
Область применения электромагнитных контакторов достаточно широка. В машиностроении контакторы переменного тока применяют чаще всего для управления асинхронными электродвигателями. В этом случае их называют магнитными пускателями. Магнитный пускатель представляет собой простейший комплект аппаратов для дистанционного управления электродвигателями и кроме самого контактора часто имеет кнопочную станцию и аппараты защиты.
На рисунке 1 (а, б) показаны соответственно монтажная и принципиальная схемы соединений нереверсивного магнитного пускателя. На монтажной схеме границы одного аппарата обводят штриховой линией. Она удобна для монтажа аппаратуры и поиска неисправностей. Читать эти схемы трудно, так как они содержат много пересекающихся линий.

а)                                        б)
Рисунок 1 — Схемы нереверсивного пускателя
На принципиальной схеме все элементы одного аппарата имеют одинаковые буквенно-цифровые обозначения. Это позволяет не связывать вместе условные изображения катушки контактора и контактов, добиваясь наибольшей простоты и наглядности схемы.
Нереверсивный магнитный пускатель имеет контактор KM с тремя главными замыкающими контактами (Л1-С1, Л2-С2, Л3-С3) и одним вспомогательным замыкающим контактом (3-5).
Главные цепи, по которым протекает ток электродвигателя, принято изображать жирными линиями, а цепи питания катушки контактора (или цепи управления) с наибольшим током – тонкими линиями.
Для включения электродвигателя М необходимо кратковременно нажать кнопку SB2 «Пуск». При этом по цепи катушки контактора потечет ток, якорь притянется к сердечнику. Это приведет к замыканию главных контактов в цепи питания электродвигателя. Одновременно замкнется вспомогательный контакт 3 – 5,
что создаст параллельную цепь питания катушки контактора. Если теперь кнопку «Пуск» отпустить, то катушка контактора будет включена через собственный вспомогательный контакт. Такую схему называют схемой самоблокировки. Она обеспечивает так называемую нулевую защиту электродвигателя. Если в процессе работы электродвигателя напряжение в сети исчезнет или значительно снизится (обычно более чем на 40% от номинального значения), то контактор отключается и его вспомогательный контакт размыкается. После восстановления напряжения для включения электродвигателя необходимо повторно нажать кнопку «Пуск». Нулевая защита превращает непредвиденный, самопроизвольный пуск электродвигателя, который может привести к аварии.
Аппараты ручного управления (рубильники, конечные выключатели) нулевой защитой не обладают, поэтому в системах управления станочным приводом обычно применяют контакторное управление.
Для отключения электродвигателя достаточно нажать кнопку SB1 «Стоп». Это приводит к размыканию цепи самопитания и отключению катушки контактора.
В том случае, когда необходимо использовать два направления вращения электродвигателя, применяют реверсивный магнитный пускатель, принципиальная схема которого изображена на рисунке 2, а. Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя необходимо изменить порядок чередования фаз статорной обмотки. В реверсивном магнитном пускателе используют два контактора: КМ1 и КМ2. Из схемы видно, что при случайном одновременном включении обоих контакторов в цепи главного тока произойдет короткое замыкание. Для исключения этого схема снабжена блокировкой. Если после нажатия кнопки SВ3 «Вперед» и включения контактора КМ1 нажать кнопку SB2 «Назад», то размыкающий контакт этой кнопки отключит катушку контактора КМ1, а замыкающий контакт подаст питание в катушку контактора КМ2. Произойдет реверсирование электродвигателя.

 

Рисунок 2 — Схемы реверсивного пускателя
Аналогичная схема цепи управления реверсивного пускателя с блокировкой на вспомогательных размыкающих контактах изображена на рисунке 2, б. В этой схеме включение одного из контакторов, например КМ1, приводит к размыканию цепи питания катушки другого контактора КМ2. Для реверса необходимо предварительно нажать кнопку SB1 «Стоп» и отключить контактор КМ1. Для надежной работы схемы необходимо, чтобы главные контакты контактора КМ1 разомкнулись раньше, чем произойдет замыкание размыкающих вспомогательных контактов в цепи контактора КМ2. Это достигается соответствующей регулировкой положения вспомогательных контактов по ходу якоря.
В серийных магнитных пускателях часто применяют двойную блокировку по приведенным выше принципам. Кроме того, реверсивные магнитные пускатели могут иметь механическую блокировку с перекидным рычагом, препятствующим одновременному срабатыванию электромагнитов контакторов. В этом случае оба контактора должны быть установлены на общем основании.
Магнитные пускатели открытого исполнения монтируют в шкафах электрооборудования. Пускатели пылезащищенного и пылебрызгонепроницаемого исполнения снабжают кожухом и монтируют на стене или стойке в виде отдельного аппарата.
Электромагнитные контакторы выбирают по номинальному току электродвигателя с учетом условий эксплуатации. ГОСТ 11206-77 устанавливает несколько категорий контакторов переменного и постоянного тока. Контакторы переменного тока категории АС-2, АС-3 и АС-4 предназначены для коммутации цепей питания асинхронных электродвигателей. Контакторы категории АС-2 используют для пуска и отключения электродвигателей с фазным ротором. Они работают в наиболее легком режиме, поскольку эти двигатели обычно пускаются при помощи роторного реостата. Категории АС-3 и АС-4 обеспечивают прямой пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором и должны быть рассчитаны на шестикратный толчок пускового тока. Категория АС-3 предусматривает отключение вращающего асинхронного электродвигателя. Контакторы категории АС-4 предназначены для торможения противотоком электродвигателей с короткозамкнутым ротором или отключения неподвижных электродвигателей и работают в наиболее тяжелом режиме.
Контакторы, предназначенные для работы в режиме АС-3, могут быть использованы в условиях, соответствующих категории АС-4, но номинальный ток контактора при этом снижается в 1.5-3 раза. Аналогичные категории применения предусмотрены для контакторов постоянного тока.
Контакторы категории ДС-1 применяют для коммутации малоиндуктивной нагрузки. Категории ДС-2 и ДС-3 предназначены для управления электродвигателями постоянного тока с параллельным возбуждением и позволяют коммутировать ток, равный . Категории ДС-4 и ДС-5 применяют для управления электродвигателями постоянного тока с последовательным возбуждением.
Указанные категории определяют режим нормальных коммутаций, в котором контактор может непрерывно работать длительное время. Кроме того, различают режим редких (случайных) коммутаций, когда коммутационная способность контактора может быть увеличена примерно в 1.5 раза.
Если асинхронный электродвигатель работает в повторно-кратковременном режиме, то выбор контактора осуществляется по величине среднеквадратичного тока. На выбор контактора влияет степень защиты контактора. Контакторы защищенного исполненияимеют худшие условия охлаждения, и их номинальный ток снижается примерно на 10% по сравнению с контакторами открытого исполнения.

КОНТАКТНО – ДУГОГАСИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ КОНТАКТОРОВ

В контакторах обычно используются рычажные (рис. 1, а) и мостиковые (рис. 1, б) контакты. В рычажных контактах образуется при отключении один разрыв (одна дуга), в мостиковых – два (две дуги). Поэтому при прочих равных условиях возможности для отключения электрических цепей у аппаратов с мостиковыми контактами выше, чем у аппаратов с рычажными (пальцевыми) контактами.

Рисунок 1 – Рычажные и мостиковые контакты
Мостиковые контакты по сравнению с рычажными имеют тот недостаток, что в замкнутом состоянии в них создается два контактных перехода тока, в каждом из которых должно быть создано надежное касание. Поэтому сила контактной пружины  должна быть удвоенной (по сравнению с рычажными контактами), что в конечном итоге увеличивает мощность электромагнитного привода контактора.
В контакторах переменного тока на отключаемые токи до 100 А при напряжении сети до 100-200 В можно не применять дугогасительные камеры, так как дуга гасится за счет растяжения ее в атмосферном воздухе (открытый разрыв). Для предотвращения перекрытия электрических дуг на соседних полюсах применяются изоляционные перегородки. Контакторы с открытым разрывом дуги существуют также и на постоянном токе, но отключаемые токи для них существенно меньше.
При высоких значениях отключаемых токов и напряжений аппараты снабжаются дугогасительными камерами, из которых наиболее распространены щелевые камеры и дугогасительные решетки. Щелевая камера (рис. 2, а) образует внутри узкий просвет (щель) между стенками из дугостойкого изоляционного материала (асбестоцемент и др.). В него загоняется электрическая дуга 1 и там она гасится за счет усиленного отвода тепла при тесном соприкосновении со стенками.
Дугогасительная решетка (рис. 2, б) представляетсобой пакет из тонких (мм) металлических пластин 2, на которые выдувается дуга. Пластины выполняют роль радиаторов, интенсивно отводящих тепло от столба дуги и способствующих ее гашению.
Наиболее важной характеристикой дугогасительной камеры является вольт – амперная характеристика. Используя ее, можно рассчитать процессы гашения дуги при отключении цепи.

 

Рисунок 2 – Дугогасительные камеры
Как показал опыт эксплуатации, дугогасительная решетка непригодна для частых отключений цепи при сравнительно больших токах. При большой частоте отключений ее пластины разогреваются до высоких температур и не успевают остыть. Они оказываются неспособными охлаждать столб дуги, и решетка отказывает в работе. Для режима частых отключений цепи более пригодны щелевые дугогасительные камеры.
Система магнитного дутья предназначена для того, чтобы создать дополнительные силы для схода дуги с контактов и вхождения ее в дугогасительную камеру (рис. 3, а). Катушка 1 магнитного дутья включена последовательно в цепь отключаемого тока. Созданный ею магнитный поток Ф с помощью деталей 2 и 3 магнитопровода подводится к зоне горения дуги у входа в дугогасительную камеру 4.
Рисунок 3 – Система магнитного дутья
Взаимодействие тока дуги (А) с магнитным полем напряженностью (А/м) приводит к появлению действующей на дугу электродинамической силы (Н), которая загоняет дугу длиной  (м) в камеру:
,                                          (*)где Гн/м.
В зоне горения дуги (в воздушном зазоре , м, между пластинами 3 на рис. 3, а) в соответствии с законом полного тока для однородного поля (HL=Iw) напряженность поля (А/м)
.
Подставив это значение в (*), получим:
,
где  – число витков катушки.
Так как в системе с катушкой последовательного магнитного дутья сила пропорциональна квадрату тока, то целесообразно использовать этот вид дутья в контакторах, рассчитанных на сравнительно большие номинальные токи. Для сокращения расхода меди на изготовление катушки, сечение которой должно выбираться по номинальному току контактора, желательно иметь возможно меньшее число витков катушки. Однако это число витков должно обеспечивать такую напряженность магнитного поля в зоне его взаимодействия с током дуги, которая создаст условия для надежного гашения дуги в заданном диапазоне отключаемых токов. Обычно оноизмеряется единицами при номинальных токах в сотни ампер, а при токах в десятки ампер достигает десяти и выше.
Преимущество систем с катушкой последовательного магнитного дутья заключается в том, что направление силы  не зависит от направления тока . Это позволяет применять указанную систему не только на постоянном, но и на переменном токе. Однако на переменном токе вследствие появления вихревых токов в магнитопроводе может возникнуть сдвиг по фазе между током дуги и результирующей напряженностью магнитного поля в зоне горения дуги, что может вызвать обратное «забрасывание» дуги в камеру.
Недостаток системы с катушкой последовательного магнитного дутья – малая напряженность магнитного поля, создаваемая ею при небольших отключаемых токах. Поэтому параметры этой системы надо выбирать так, чтобы в области этих токов обеспечить максимально возможную напряженность магнитного поля в зоне горения дуги, не прибегая к значительному увеличению числа витков катушки магнитного дутья, чтобы не вызывать излишнего расхода меди на её изготовление. При небольших токах магнитопровод этой системы не должен насыщаться. Тогда почти вся намагничивающая сила катушки компенсируется падением магнитного потенциала в воздушном зазоре и напряженность магнитного поля в нем окажется максимально возможной. При больших токах магнитопровод, наоборот, целесообразно вводить в насыщение, когда его магнитное сопротивление становится большим. Это снизит напряженность магнитного поля в зоне расположения дуги, уменьшит силу  и интенсивность гашения дуги, снизит перенапряжения при её гашении.
Существует система с катушкой параллельного магнитного дутья, когда катушка 1 (см. рис. 3), содержащая сотни витков из тонкого провода и рассчитываемая на полное напряжение источника питания, создает в зоне горения дуги напряженность магнитного поля (А/м)
.
Действующая на дугу электродинамическая сила (Н) (см. рис. 3, б)
,
где
В этой системе сила, действующая на дугу, пропорциональна току в первой степени. Поэтому она оказывается более целесообразной для контакторов на небольшие токи (примерно до 50 А).
Контактор с параллельной катушкой магнитного дутья реагирует на направление тока. Если направление магнитного поля сохраняется неизменным, а ток изменит свое направление, то сила  будет направлена в противоположную сторону. Дуга будет перемещаться не в дугогасительную камеру, а в противоположную сторону – на катушку магнитного дутья, что может привести к аварии в контакторе. Это – недостаток рассматриваемой системы. Недостатком этой системы является также необходимость повышения уровня изоляции катушки в расчете на полное напряжение сети. Понижение напряжения сети приводит к уменьшению намагничивающей силы катушки и ослаблению интенсивности магнитного дутья, что снижает надежность дугогашения.
В системе магнитного дутья вместо катушки напряжения можно применять постоянный магнит. По свойствам такая система аналогична системе с параллельной катушкой магнитного дутья. Замена катушки напряжения постоянным магнитом исключит расход меди и изоляционных материалов, которые потребовались бы на создание катушки. При этом в системе не должны нарушаться свойства постоянного магнита в процессе эксплуатации.
Системы с катушкой параллельного магнитного дутья и постоянными магнитами на переменном токе не применяются, так как практически невозможно согласовать направление магнитного потока с направлением тока дуги, чтобы получить одно и то же направление силы  в любой момент времени.
С увеличением напряженности поля магнитного дутья улучшаются условия схода дуги с контактов на дугогасительные рога и облегчается её вхождение в камеру. Поэтому с ростом  уменьшается также износ контактов от термического воздействия дуги, но до определенного предела.
Большие напряженности поля создают значительные силы, воздействующие на дугу и выбрасывающие расплавленные металлические мостики из межконтактного промежутка в атмосферу. Это повышает износ контактов . При оптимальной напряженности поля  износ контактов минимален.
Износ контактов – важный технический фактор. Поэтому принимаются серьезные меры, например уменьшение вибрации контактов при включении аппарата, чтобы уменьшить износ и увеличить срок службы контактов.
Важной характеристикой дугогасительного устройства переменного тока является закономерность роста восстанавливающейся прочности межконтактного промежутка за переходом тока через нуль.

Контакторы и магнитные пускатели: сходства, различия

Контакторы и магнитные пускатели — электротехнические приспособления, являющиеся немаловажными составляющими электрических сетей. Они предназначаются для связи между цепями силового типа и для цепей управления. Зачастую, специалисты по наладке оборудования, не всегда могут дать обоснованный ответ, чем отличается контактор от магнитного пускателя. Оба выполняют перечень схожих назначений, но все же различия между ними существуют, так как, каждый из них, обладает своеобразными функциями и особенностями.

Контакторы

Контактор — двухпозиционное устройство электромагнитного принципа, выполняющее дистанционное воздействие на включение и выключение электрических силовых цепей, в условиях обычного режима работы.

Принцип работы

Контакторы состоят из проводных катушек, в которых расположены сердечники, присоединенные к контактам замыкания (размыкания). Контакты замыкают (размыкают) цепь, которая пропускает ток. Медный (стальной) каркас упрочняет катушку и создает условия для охлаждения элементов.

Принцип работы контакторов заложен в двух действиях противоположного характера. На катушку поступает напряжение, вследствие чего, создается магнитный импульс, и подвижная часть сердечника начинает движение в сторону неподвижной части, и замыкает цепь, благодаря чему, в цепи появляется ток и включается электрооборудование. Когда подача энергии прекращается, сердечник, при помощи пружинной системы, возвращается в разомкнутое положение, что приводит к размыканию цепи и отключению оборудования.

Включаются и выключаются контакторы благодаря двум кнопкам «Пуск» и «Стоп» на панели кнопочного устройства. Замыкание контактов кнопки «Пуск» запускает процесс, описанный чуть выше, который приводит к замыканию силовых контактов и те остаются в замкнутом положении, даже после возврата кнопки в исходное положение. Такой эффект достигается, благодаря наличию, вспомогательных блок-контактов.

Системные цепи, имеют принципиальные отличия. Питание, поступающее на катушку, приходит с цепи управление, где ток не превышает 230 В. А цепь, которую замыкают контакты, называется силовой, так как она проводит ток, с силой, превышающей силу тока в цепи управления.

Область применения

Данные устройства, коммутируют цепи реактивной мощности и применяются в управлении электрическими двигателями, имеющими высокую мощность, а так же, в области инфраструктуры электрического транспорта.

Магнитные пускатели

Магнитный пускатель — низковольтный аппарат комбинированного типа и электромагнитного принципа, который производит запуск электродвигателей, обеспечивает их непрерывное вращение, отключает от электропитания, защищает, выполняет реверсивные функции.

Принцип работы

Данный прибор, состоит из основной части, для стационарного крепления, катушки, якоря, который передвигается по направляющим механизма, пружинного механизма, стационарных и подвижных контактов и корпуса. Самые простые пускатели, предстают в виде коробки, оборудованной кнопкой и клеммами, для присоединения к силовым цепям и стационарным контактам.

Принцип действия, заключается в том, что, когда ток попадает на катушку пускателя, он срабатывает по принципу электромагнита. Под воздействием магнитного поля, якорь притягивается к сердечнику, вследствие чего происходит замыкание контактного мостика, и запускается электрооборудование. Нижнее положение якоря, влияет на работу всего прибора. В данном положении, должно быть надежное сцепление контактов, так как данная составляющая играет роль прочного соединения входных и выходных электрических проводов, в момент срабатывания схемы.

Отсутствие тока, влечет за собой, исчезновение магнитного поля вокруг катушки. Это приводит к отбрасыванию якоря вверх за счет энергии пружин, контактный мостик, находящийся на подвижной части, обеспечивает разрыв силовой цепи, что приводит к отключению питания и оборудования. В данной системе, тоже есть наличие, вспомогательных блок-контактов.

Исправность магнитных пускателей, можно проверять вручную. Если устройство исправно, то, при нажатии на якорь, должно ощущаться сопротивление от сжатия пружин. Такое ручное управление допустимо только для проверок и не применяется во время рабочего процесса.

Область применения

Основная сфера использования магнитных пускателей — запуск, остановка и реверс электрических двигателей асинхронного типа. А, так как эти устройства достаточно неприхотливы и защищены от воздействия окружающей среды, то их устанавливают для дистанционного управления осветительным оборудованием, компрессорными установками, насосами, кранами, электропечами, конвейерами, кондиционерами.

Отличия контакторов от магнитных пускателей

Габариты, конструктивные особенности и защищенность

В состав контактора входит пара силовых контактов и объемные камеры для дугового гашения, что делает это устройство достаточно тяжелым и большим. По этим причинам, он не оборудуется корпусом, что делает его опасным для посторонних лиц и незащищенным от влаги. Поэтому, они монтируются в специальных местах, коими являются специализированные щиты или электрические шкафы. Имеют от 1 до 5 полюсов.

Магнитный пускатель, в отличие от контактора, имеет пластиковый корпус и трех — парные силовые провода, не имеет камер для дугового гашения. Корпус делает его безопасным и защищенным от влаги и позволяет использовать пускатели, даже под открытым небом, но отсутствие камер защиты от дуговых зарядов, не позволяет его использование в цепях с высокими мощностями и множественными коммутациями.

Производственный фактор

Важно знать, что слаботочные контакторы не выпускаются, а значит в слаботочных цепях, возможно, устанавливать только магнитные пускатели. Именно это обстоятельство, позволяет пускателям держаться на плаву в рыночном сегменте данной сферы.

Назначение устройств

Несмотря на то, что пускатели отлично подходят для большинства электрических приборов, основным его назначением, являются трехфазные двигатели переменного тока. Пускатель выполняет функцию их запуска и отключения, а также предотвращает непроизвольный пуск. В принципе, пускатель обладает достаточно узконаправленной значимостью. Используются в сетях с напряжением до 380 В.

Контактор, в свою очередь, коммутирует, абсолютно все виды электрических цепей и применяется в конструкции сложносоставных схем, что делает его, практически универсальным. Мощные электродвигатели, цепи компенсации реактивной мощности и иные области электротехники, где присутствуют частые запуски и большие нагрузки, вот основные сферы применения контакторов. Используются в сетях с напряжением до 660 В.

Необходимые действия при эксплуатации контакторов и магнитных пускателей

1. Перед установкой приборов, необходимо убрать смазку с рабочих поверхностей и проверить состояние, каждого электрического соединения и проверить, правильность регулировки устройств.
2. Необходимо регулярно проверять состояние контактной группы, периодически осматривая после 50 000 срабатываний или после каждого отключения тока в аварийном режиме.
3. Выполняя зачистку поверхности контактов, главное сохранять их первоначальную форму.
4. Проверять расположение разрывных контактов, относительно друг друга. В помощь будет копировальная бумага.
5. У контакторов, с несколькими полюсами, проверяется одновременное замыкание контактов всех полюсов.
6. Необходимо проводить проверку на исправность механической блокировки.
7. Постоянно проверять зазор между контактами. Заменяются они, когда первоначальная толщина уменьшается на 50%, а у контактов с накладками на 80%.

Заново установленные контакты, должны соприкасаться по линии, длина которой по сумме, ровняется 75% и более, ширине подвижного контакта. Допускается контактное смещение, не более 1 мм по ширине.

Основные поломки контакторов и магнитных пускателей, и их причины

Выход из строя управляющей катушки

Причины:

• было подано напряжение, от электрической сети, не соответствующее рекомендациям. То есть, была установлена катушка под напряжение 220 вольт, а напряжение подсоединяемой сети, составляло 380 вольт;
• подача тока на катушку, у контактов которой, образовалась перемычка. Итог — короткое замыкание и сгоревшие контакты катушки;
• межвитковое замыкание, вследствие естественного старения изоляции на медной обмотке катушки;
• превышенные рабочие температуры.

Сгорание главных контактов

Причины:

• неправильный расчёт параметров нагрузки на пускатель.
• подключение устройства, с двумя силовыми и одним дополнительным контактом, к трёхфазной нагрузке. Дополнительный контакт не рассчитан на номинальную силу тока выше 10 А, вследствие чего, происходит сгорание более слабого звена;
• низкое напряжение на катушке, вследствие чего, возникает недостаток мощности вырабатываемой силы, необходимой для сцепления главных контактов. Причина такого недостатка, кроется в разной жесткости возвратных пружин, когда возникает дребезг и уменьшается постоянство и площадь сцепления контактов.
• в процессе длительного срока работы, по причине воздействия, создаваемого вибрацией, ослабевает крепление проводников с контактными выводами. Уменьшение площади смыкания контактов, влечет за собой местный перегрев, что выводит контакты из строя.

Видео по теме

Пускатели магнитные КМИ с кнопками в корпусе IP54 IEK

Магнитные пускатели серии КМИ с кнопками в корпусе IP54 от компании IEK

Магнитный пускатель – это комбинированное устройство, которое отвечает за управление, пуск, непрерывность работы и защиту электродвигателя и подключенных к нему сетей. Можно сказать, что пускатель – это контактор, который оборудован несколькими дополнительными элементами. Но принципиальная разницами между этими двумя устройствами все же остается неизменной.

Существует несколько видов магнитных пускателей.

1. Пускатели с тепловым реле в конструкции. Они предназначены для защиты двигателя от длительных перегрузок.

2. Пускатели магнитного исполнения. Они устанавливаются в закрытых шкафах или щитках. Важно, чтобы в процессе работы они были защищены от пыли и воздействия посторонних предметов.

3. Пускатели закрытого (защищенного) типа. Их можно использовать в помещении, в котором нет сильного пылевого загрязнения.

4. Пылебрызгонепроницаемые магнитные пускатели. Они могут работать как внутри помещений, так и снаружи. Главное, чтобы устройства были защищены от солнца и дождя.

Как работает магнитный пускатель? Процесс очень прост. Напряжение попадает на катушку. В ней появляется электромагнитное поле, втягиваещее внутрь катушки металлический сердечник. К сердечнику присоединены рабочие контакты. Они замыкаются и пропускают сквозь себя электроток. Управление магнитным пускателем происходит с помощью специальной кнопки.

Конструкция магнитного пускателя представляет собой две основные части: само устройство и блок контактов, который включается в работу тогда, когда схема предполагает наличие дополнительных контактов. Это бывает, если нужна сигнализация работы при помощи пускателя или включение пускателем дополнительного оборудования. Блок контактов иногда называют контактной приставкой.

Для примера можно рассмотреть модель магнитного пускателя от компании IEK – малогабаритный пускатель серии КМИ. Их назначение такое же, как и у всех остальных пускателей.

Преимущества магнитных пускателей серии КМИ:

— довольно большой ассортимент устройств, по сравнению с аналогами;

— большое количество самых разнообразных дополнительных элементов;

— такие пускатели можно устанавливать на DIN-рейку;

— можно получить реверсивный вариант устройства, в котором используется механизм блокировки.

Конструкция магнитных пускателей КМИ имеет несколько отличительных особенностей:

1. Соединительные контакты снабжены специальными насечками. Они снижают нагрев проводов. Это происходит за счет хорошего крепления в месте соединения и увеличению площади контакта.

2. В устройства встроены группы дополнительных контактов.

3. В магнитной системе есть специальные алюминиевые кольца, которые защищают устройство от детонации.

4. Устройства работает по уникальной технологии, которая позволяет избежать шума при работе и повышает надежность системы контактов.

Чем отличается контактор от пускателя (главные отличия)

Контакторы и пускатели представляют собой специальные электромагнитные устройства, которые широко используются в системах управления и защиты электрифицированных объектов. При помощи предложенных механизмов можно осуществлять дистанционное подключение, остановку и отключение электрических приводов различного оборудования как промышленного типа, так и некоторого бытового. Эти электромеханические узлы станут незаменимыми в тех случаях, когда требуется выполнять частые пуски электрических моторов или осуществлять подключение электрооборудования, питающегося токами высокого ампеража. Рассмотрим, что же собой представляют эти устройства, и какое между ними сходство и основные отличия.

Что такое контактор?

Контактор представляет собой исполнительный электромеханический механизм, выполненный в виде блока, в котором расположены быстродействующие контактные группы. Контактор может функционировать как самостоятельное устройство или использоваться в конструкции другого оборудования или системе управления и защиты электрифицированного объекта. Контакторная система является коммутационным узлом, который поддерживает дистанционное управление и может использоваться для частых коммутаций электрических цепей, работающих в нормальных режимах эксплуатации. Для замыкания / размыкания контактов в основном применяются электромагнитные приводы, которые приводят в действие исполнительный механизм. В отличие от релейной системы, которая также может замыкать или размыкать контакты контактор производит одновременный разрыв электрической цепи сразу в нескольких местах, в то время, как реле это делает только в одном месте.

Что такое магнитный пускатель?

Магнитные пускатели являются также коммутационными устройствами, которые являются фактически модифицированными контакторами, поддерживающими возможность коммутации мощных нагрузок переменного и постоянного тока. Эти устройства эффективно применяются для включений/отключений силовых электроцепей. Предлагаемые коммутационные системы владеют достаточно широкой областью применения. Основное их предназначение — это пуск, реверсирование током и остановка 3-фазного электрического асинхронного привода. Кроме этого, эти устройства успешно могут применяться в системах дистанционного управления различными электрифицированными объектами. Кроме основных рабочих элементов контакторы могут доукомплектовываться различными дополнительными узлами такими, как тепловые реле, вспомогательные контактные группы, автоматы для пуска электродвигателей и пр.

Что общего между контактором и пускателем?

Чтобы понять, в чем же отличия между этими двумя коммутационными системами сначала разберемся, в чем же они схожи между собой.

Общим между пускателем и контактором является то, что оба этих устройства применяются для коммутации электрических цепей, питающих электрооборудование. И контакторы и пускатели применяются для пуска/остановки электродвигателей переменного тока, а также для ввода или вывода ступеней сопротивления, если пуск/остановка выполняются по реостатному принципу.

И контактор, и пускатель владеет в своей конструкции дополнительными парами контактов, используемыми для цепей управления. Они могут быть нормально замкнутыми или нормально разомкнутыми парами контактов.

Отличия между контакторами и пускателями

Рассмотрим основные отличия между этими двумя коммутационными устройствами.

Габаритные размеры.

Контактор, в отличие от пускателя является довольно таки увесистым и крупногабаритным устройством. Например, 100-амперный контактор в сравнении с таким же пускателем в несколько раз тяжелее и имеет существенно большие размеры.

Конструкционные особенности

Если рассматривать конструкцию контактора, то сразу бросаются в глаза мощные силовые контакторы с дугогасительными камерами. Защитного кожуха, как такового, в контакторах нет, контактор монтируется на специальных щитах, расположенных в закрытых помещениях.

Что касается пускателя, то его силовые контакты всегда находятся под защитой пластикового корпуса. Больших камер дугогашения в пускателях нет, поэтому их не рекомендуют использовать в мощных электроцепях, где требуется частая коммутация.

Защищенность

Благодаря использованию пластикового корпуса в пускателе, а в некоторых случаях и металлического кожуха, эти устройства отличаются высокой степенью защищенности от воздействий внешних факторов. Поэтому такие пускатели можно устанавливать даже под открытым небом, что нельзя делать с контакторами.

Назначение устройств

Основным назначением пускателя является пуск и остановка 3-фазных электрических приводов, работающих на переменном токе. Кроме этого, эти устройства могут осуществлять коммутацию цепей для подачи питания на осветительные системы, обогревательное оборудование и прочее электрическое оборудование.

Что касается контактора, то он подходит для коммутации любых цепей постоянного и переменного тока.

Заключение

Исходя из выше сказанного, следует, что пускатель является своего рода одной из модификаций контактора и может применяться для определенных целей. Контакторы, конструкция которых модифицируется постоянно, могут применяться практически в любом случае для выполнения коммутации электрических цепей. Поэтому на современном потребительском рынке контакторы практически вытеснили пускатели и успешно выполняют их функции.

Модульные контакторы и электромагнитные пускатели для систем отопления, освещения и вентиляции

Контакторы электромагнитные для систем отопления, вентиляции, освещения

Контакторы электромагнитные — это устройства для удаленного управления оборудованием, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы. Магнитный пускатель состоит двух видов контактов — подвижных и стационарных. Их замыкание вызывает запуск электродвигателя, а размыкание — отключение и остановку. Работа контактов осуществляется под действием магнитного поля.

Контакторы оснащаются катушкой:

• Переменного тока
• Постоянного тока.

По количеству полюсов аппараты бывают:

• Однополярные
• Двухполярные
• Трехполюсные
• Четырехполюсные.

Бытовые контакторы рассчитаны на ток стандартного напряжения от 24 до 380 Вольт, частотой 50 Герц.
Одна из главных характеристик — это номинальный рабочий ток. Для электромагнитных контакторов Eberle, этот показатель находится в диапазоне от 20 до 63 А. Ток показывает максимальную коммутируемую нагрузку.

Применение магнитных пускателей

Магнитные пускатели применяются как на производстве, так и в быту, и общественных заведениях. Устройства используются для регулирования освещения, вентиляции и нагревательных систем.

Преимущества магнитных пускателей

• Компактное исполнение
• Устройства удобно монтируются на DIN-рейку
• Работают бесшумно и при высокой мощности.

В нашем каталоге представлены электромагнитные контакторы Eberle, они работаю бесшумно. Устройства не создают вибрации во время переключения режимов и используются в бытовых условиях. 

Купить электромагнитный контактор вы сможете на нашем сайте оставив предварительно заявку или позвонить по телефону.

Основы контактора и типы

Введение

Контактор — это электрическое устройство, которое используется для включения или выключения электрической цепи. Считается особенным типом реле. Однако основное различие между реле и контактором заключается в том, что контактор используется в приложениях с более высокой допустимой нагрузкой по току, тогда как реле используется в приложениях с более низким током. Контакторы легко монтируются в полевых условиях и имеют компактные размеры.Как правило, эти электрические устройства имеют несколько контактов. Эти контакты в большинстве случаев нормально разомкнуты и обеспечивают рабочее питание нагрузки, когда катушка контактора находится под напряжением. Контакторы чаще всего используются для управления электродвигателями.

Существуют контакторы различных типов, каждый из которых имеет свой набор функций, возможностей и приложений. Контакторы могут отключать ток в широком диапазоне токов, от нескольких ампер до тысяч ампер, и напряжениях от 24 В постоянного тока до тысяч вольт.Кроме того, эти электрические устройства бывают разных размеров, от ручных до размеров, измеряющих метр или ярд с одной стороны (приблизительно).

Наиболее частая область применения контактора — это сильноточная нагрузка. Контакторы известны своей способностью выдерживать токи более 5000 ампер и высокую мощность более 100 кВт. При прерывании сильного тока двигателя возникают дуги. Эти дуги можно уменьшить и контролировать с помощью контактора.

Компоненты контактора

Следующие три являются ключевыми компонентами контактора:

1. Катушка или электромагнит: Это наиболее важный компонент контактора.Движущая сила, необходимая для замыкания контактов, обеспечивается катушкой или электромагнитом контактора. Катушка или электромагнит и контакты защищены кожухом.
2. Корпус: Как и корпуса, используемые в любом другом приложении, контакторы также имеют корпус, который обеспечивает изоляцию и защиту от прикосновения персонала к контактам. Защитный кожух изготавливается из различных материалов, таких как поликарбонат, полиэстер, нейлон 6, бакелит, термореактивные пластмассы и другие.Как правило, контактор с открытой рамой имеет дополнительный кожух, который защищает устройство от непогоды, опасности взрыва, пыли и масла.
3. Контакты: Это еще один важный компонент этого электрического устройства. Токоведущая задача контактора выполняется контактами. В контакторе есть разные типы контактов, а именно контактные пружины, вспомогательные контакты и силовые контакты. У каждого типа контакта своя роль.

Как работает контактор

Принцип работы контактора: Ток, проходящий через контактор, возбуждает электромагнит.Возбужденный электромагнит создает магнитное поле, заставляя сердечник контактора перемещать якорь. Нормально замкнутый (NC) контакт замыкает цепь между неподвижными и подвижными контактами. Это позволяет току проходить через эти контакты к нагрузке. При снятии тока катушка обесточивается и размыкает цепь. Контакты контакторов известны своим быстрым размыканием и замыканием.

Различные типы контакторных устройств

Ножевой переключатель

Ножевой переключатель использовался ранее в конце 1800-х годов.Вероятно, это был первый контактор, который использовался для управления (запуска или остановки) электродвигателей. Переключатель состоял из металлической полосы, которая упала на контакт. У этого переключателя был рычаг для опускания или подъема переключателя. Тогда нужно было выровнять ножевой переключатель в закрытое положение, стоя рядом с ним.

Однако с этим методом переключения возникла проблема. Этот метод приводил к быстрому износу контактов, поскольку было трудно вручную открывать и закрывать переключатель достаточно быстро, чтобы избежать дуги.В результате этого переключатели из мягкой меди подверглись коррозии, что сделало их уязвимыми для влаги и грязи. С годами размеры двигателей увеличивались, что в дальнейшем создало потребность в более высоких токах для их работы. Это создавало потенциальную физическую опасность для работы таких сильноточных переключателей, что приводило к серьезной проблеме безопасности. Несмотря на выполнение нескольких механических улучшений, ножевой переключатель не удалось полностью разработать из-за имеющихся проблем и рисков опасной эксплуатации и короткого срока службы контактов.

Ручной контроллер

Поскольку ножевой переключатель стал потенциально опасным в использовании, инженеры придумали другое контакторное устройство, которое предлагало ряд функций, отсутствующих в ножевом переключателе. Это устройство называлось ручным контроллером. Эти функции включали:

• Безопасная работа
• Неизолированный блок, который должным образом заключен в корпус
• Физически меньший размер
• Одинарные размыкающие контакты заменены на двойные размыкающие контакты

Как следует из их названия, двойные размыкающие контакты могут размыкать трасса в двух местах одновременно.Таким образом, даже в меньшем пространстве он позволяет работать с большей силой тока. Контакты с двойным разрывом разделяют соединение таким образом, что оно образует два набора контактов.

Переключатель или кнопка ручного контроллера не управляются дистанционно и физически прикреплены к контроллеру.

Цепь питания включается, когда ручной контроллер активируется оператором. После активации он передает электричество нагрузке. Вскоре ручные контакторы полностью заменили ножевые выключатели, и даже сегодня используются различные варианты этих типов контакторов.

Магнитный контактор

Магнитный контактор не требует вмешательства человека и работает электромеханически. Это одна из самых передовых конструкций контактора, которым можно управлять дистанционно. Таким образом, это помогает устранить риски, связанные с ручным управлением и подвергая обслуживающий персонал потенциальной опасности. Магнитный контактор требует лишь небольшого количества управляющего тока для размыкания или замыкания цепи. Это наиболее распространенный тип контакторов, используемых в промышленных системах управления.

Ожидаемый срок службы контактора или срок службы контактов

Ожидаемый срок службы контактора или его «срок службы контактов» является одной из самых больших проблем пользователя. Естественно, что контакты чаще размыкаются и замыкаются, срок службы контактора уменьшится. При размыкании и замыкании контактов возникает электрическая дуга, которая выделяет дополнительное тепло. Продолжение образования этих дуг может привести к повреждению контактной поверхности.

Кроме того, электрические дуги вызывают точечную коррозию и прожоги, которые в конечном итоге приводят к черному цвету контактов.Однако черный налет или оксид на контактах делают их еще более способными эффективно проводить электричество. Тем не менее, когда контакты сильно изношены и корродируют, их необходимо заменить.

Таким образом, чем быстрее замыкается контакт, тем быстрее гаснет дуга. Это, в свою очередь, помогает продлить срок службы контакта. Последние версии контакторов сконструированы таким образом, что замыкаются очень быстро и энергично. Это заставляет их биться друг о друга и отскакивать от них.Это действие известно как отказ контакта. Явление отскока контакта создает вторичную дугу. Важно не только быстро замкнуть контакты, но и уменьшить дребезг контактов. Это помогает уменьшить износ и вторичную дугу.

Сравнение NEMA и IEC

Для контакторов существует два стандарта:.

NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования)

NEMA — крупнейшая торговая ассоциация производителей электрического оборудования в США.NEMA призвала производителей стандартизировать размеры корпуса, чтобы пользователи могли уверенно определять, покупать и устанавливать электрические компоненты от разных производителей без лишних хлопот и перекрестных ссылок. Контакторы NEMA также спроектированы с коэффициентами безопасности, которые выходят за рамки проектных характеристик (превышение номинального размера), вплоть до 25%. NEMA — это в первую очередь североамериканский стандарт.

Контакторы NEMA для низковольтных двигателей (менее 1000 вольт) имеют номинальные характеристики в соответствии с размером NEMA, который дает максимальный номинальный продолжительный ток и номинальную мощность в лошадиных силах для подключенных асинхронных двигателей.Стандартные контакторы NEMA имеют обозначения от 00, 0, 1, 2, 3 до 9.

IEC (Международная электротехническая комиссия)

IEC — это глобальный стандарт. Контакторы IEC не имеют завышенных размеров. Они меньше контакторов NEMA и дешевле. Диапазон размеров, предлагаемый производителями, превышает десять стандартов NEMA. Как таковые, они более специфичны для конкретного применения и указываются, когда условия эксплуатации хорошо изучены. Принимая во внимание, что NEMA может быть выбран, когда условия эксплуатации, такие как нагрузка, не определены четко.Контакторы

IEC также «безопасны для пальцев». В то время как NEMA требует защитных крышек на клеммах контактора. Еще одно ключевое отличие состоит в том, что контакторы IEC быстрее реагируют на перегрузки, контакторы NEMA лучше выдерживают короткие замыкания.

Люди часто ошибочно воспринимают контакторы NEMA как более надежные. На самом деле это связано с их негабаритным дизайном.

В двух таблицах ниже подробно описаны контакторы и пускатели NEMA и IEC.

Приложения

Управление освещением

Контакторы часто используются для централизованного управления крупными осветительными установками, такими как офисное здание или здание розничной торговли.Для снижения энергопотребления в катушках контакторов используются контакторы с фиксацией, которые имеют две рабочие катушки. Одна катушка, на мгновение находящаяся под напряжением, замыкает контакты силовой цепи, которые затем механически удерживаются замкнутыми; вторая катушка размыкает контакты.

Пускатель электродвигателя

Контакторы могут использоваться в качестве магнитного пускателя. Магнитный пускатель — это устройство, предназначенное для питания электродвигателей. Он включает в себя контактор в качестве важного компонента, а также обеспечивает отключение питания, защиту от пониженного напряжения и перегрузки.

Примеры управления двигателем

Сводка

Контактор — это особый тип реле, используемый для включения или выключения электрической цепи. Чаще всего они используются с электродвигателями и осветительными приборами. Использование контактора обеспечивает уровень изоляции от высоких электрических токов, связанных с этими приложениями, защищая рабочих и оборудование. Контакторы IEC меньше по размеру и предлагаются в широком диапазоне размеров, в то время как контакторы NEMA больше и разработаны с коэффициентами безопасности, которые превышают расчетные характеристики на целых 25%.IEC — это глобальный стандарт. Контакторы NEMA в основном используются в Северной Америке, однако все больше компаний внедряют контакторы IEC, c3controls специализируется на IEC.

Отказ от ответственности:
Содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется при том понимании, что авторы и издатели не участвуют в предоставлении технических или других профессиональных консультаций или услуг. Инженерная практика определяется обстоятельствами конкретного объекта, уникальными для каждого проекта.Следовательно, любое использование этой информации должно осуществляться только после консультации с квалифицированным и лицензированным специалистом, который может принять во внимание все соответствующие факторы и желаемые результаты. Информация в этом техническом документе была размещена с разумной тщательностью и вниманием. Однако возможно, что некоторая информация в этих официальных документах является неполной, неверной или неприменимой к определенным обстоятельствам или условиям. Мы не несем ответственности за прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования информации, содержащейся в этом техническом документе, или действий на ее основе.

Магнитные пускатели и контакторы: Электромагнитные пускатели с тепловым реле перегрузки 2E: 200C

Перейти к основному содержанию

Номинальные характеристики и характеристики

Рама				200C	250C	300C	400C	600C
ТИП	Пускатель электромагнитный	Без корпуса	нереверсивный	х300С- ТК	H350C- ТК	х400С- ТК	h500C- ТК	H600C- TK
			Реверсивный	H300C- РТК	H350C- РТК	h400C- RTK	H500C- РТК	H600C- RTK
		С корпусом	нереверсивный	Ш300С-ТК	Ш350С-ТК	Ш400С-ТК	Ш500С-ТК	SH600C-TK
			Реверсивный	Ш300С-РТК	Ш350С-РТК	Ш400С-РТК	Ш500С-РТК	SH600C-RTK
		Тепловое реле перегрузки		TR250B-2E		TR400B-2E		TR600B-2E
Номинальное напряжение изоляции				AC660V
Макс.номинальная мощность двигателя	JIS и JEM	Расчетный рабочий ток (A) AC3	200-220В	180	240	300	400	600
			380-440В	180	240	300	400	600
			500-550 В	145	145	250	350	500
		Трехфазный двигатель (кВт) AC3 и AC2	200-220В	45	60	75	110	150
			380-440В	90	120	150	200	300
			500-550 В	90	90	160	200	300
	МЭК	Расчетный рабочий ток (A) AC3	220-240 В	182	240	300	400	600
			380-440В	180	240	300	400	600
			500-550 В	145	145	250	350	500
		Трехфазный двигатель (кВт) AC3	220-240 В	55	75	90	115	160
			380-440В	90	120	150	200	300
			500-550 В	90	90	160	200	300
Характеристики рабочей катушки	Нагрузка на катушку (макс.) (V.A)		Пикап	480/480		1600/1600		1800/1800
				100 В: около 1/4
			Фиксатор	9/9		10/10		14/14
	Расход змеевика (средний) (Вт)			8		8		13
	Напряжение срабатывания (% от номинального напряжения)			70		70		70
	Падение напряжения (% от номинального напряжения)			45		35		35
	Время срабатывания (мс) 200 В, 50 Гц (справочное значение)		Пикап	30-50		35-60		40-70
			Выпадение	20-45		20-45		20-50
Вспомогательный контакт	Тип контактов			Двойной контакт
	Номера		Стандартный	2НО2НЗ		3НО 3НЗ		4НО 4НЗ
			Максимум	4NO4NC (3НО3НК… двусторонний)
Блок механической блокировки				●
Срок службы (миллион раз)			Механический	5
			Электрооборудование	1	0,5
Доступный диапазон напряжения рабочей катушки (В)				100-440

Примечания

* 1

Номинал вспомогательного контакта

Номинальный рабочий ток					Номинальный тепловой ток Минимальный номинальный
переменного тока (AC15)			DC левый / правый <40 мин
200 — 220В	380 — 440В	500 -550 В	48 В	110 В
2A	1A	0.75A	0,7А	0,3A	10A	24 В 10 мА

* 2

Номинальные значения максимальной номинальной мощности двигателя указаны в скобках и прилагаются к корпусу.

* 3

Напряжение срабатывания и отпускания применимо к источнику питания 200 В, 60 Гц. В случае 50 Гц цифры для кадра 8C-125C примерно на 10% меньше, а значения для кадра 150C-600C примерно такие же.

Примечание

* 1

Применение категорий AC3 и AC2 к реверсивным электромагнитным пускателям должно быть ограничено обычным реверсивным режимом работы, при котором двигатель начинает обратное вращение после того, как он однажды остановился.Категория AC4 применима, когда двигатель начинает обратное вращение до полной остановки. И контакторы, используемые для реверсивной работы, должны быть электрически заблокированы с помощью взаимных вспомогательных контактов NC.

* 2

Так как время работы зависит от напряжения катушки, частоты или фазы и т. Д., Пускатели не должны использоваться для хронометража.

* 3

*: Тепловое реле перегрузки на 220 — 240 В, 7,5 кВт — TR50B-2E.

Магнитные пускатели двигателей — базовое управление двигателем

Для управления трехфазными двигателями используются магнитные контакторы для размыкания и замыкания силовых контактов в соответствии с двигателем.Это позволяет отделить цепь управления от цепи питания , обеспечивая большую безопасность для оператора, а также простоту и удобство электромонтажа для установщика. Магнитные контакторы также обеспечивают защиту от низкого напряжения (LVP) в случае отключения электроэнергии.

Магнитные контакторы также должны иметь встроенную защиту от перегрузки, если они будут использоваться для управления двигателями. Наиболее распространенные контроллеры для трехфазных двигателей — это поперечный магнитный пускатель, что означает, что двигатель запускается с полным линейным напряжением.

Разница между контакторами NEMA и IEC заключается в их сертификации и номинальных характеристиках. NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) признана в Северной Америке.

Пускатель двигателя NEMA

IEC (Международная электротехническая комиссия) признан как в Северной Америке, так и в Европе.

Пускатель двигателя IEC с реле перегрузки

Как правило, оборудование NEMA дороже и надежнее, чем оборудование IEC, но оборудование IEC более универсально. И поскольку оборудование IEC зачастую дешевле, оно чаще встречается в современных установках.

Магнитный пускатель двигателя состоит из двух основных частей: магнитного контактора и реле перегрузки .

Магнитный контактор представляет собой соленоидное реле, состоящее из неподвижных контактов, соединенных проводами серии с линиями к двигателю, индукционной катушки, обернутой вокруг магнитного сердечника, и подвижного якоря , прикрепленного к подвижным контактам. Когда электрический ток проходит через катушку с проволокой, создается магнитное поле.Это поле, в свою очередь, притягивает к себе якорь, заставляя подвижные контакты перекрывать зазор между неподвижными контактами и тем самым запитывая двигатель. Пружина постоянно пытается размыкать контакты, но пока на катушке присутствует напряжение , магнитные силы будут преодолевать силу этой пружины.

Катушка контактора обесточена Катушка контактора под напряжением

Однако, когда происходит отключение электроэнергии и ток через катушку падает ниже порогового значения, пружина размыкает контакты.Если питание будет восстановлено, нагрузка двигателя не будет повторно включаться, а вместо этого потребует дополнительных действий от оператора. Этот тип управления называется трехпроводным управлением и обеспечивает защиту от низкого напряжения (LVP).

Для управления трехфазными двигателями контакторы построены с тремя наборами контактов с номинальной мощностью л.с. . Также могут быть включены дополнительные вспомогательные контакты . Контакты реле обычно покрываются серебром для улучшения их проводимости, и хотя используются одинарные размыкающие контакты, в большинстве реле промышленного качества используются двойные размыкающие контакты для улучшения их отключающей способности.

Катушки

обычно предназначены для активации примерно при 85% от номинального напряжения и не деактивируются, пока напряжение не упадет ниже примерно 85% от номинального значения. Обычно катушка выдерживает перенапряжение до 10% без повреждения катушки.

Вопрос: Если магнитные катушки питаются от сети переменного тока, почему их контакты не размыкаются и не замыкаются 120 раз в секунду?

Ответ: Иногда бывает! Если магнитный контактор издает неестественный «дребезжащий» звук, это может быть вызвано ослабленной или неисправной затеняющей катушкой.Затеняющие катушки представляют собой простые замкнутые контуры из проводящего материала, которые при воздействии изменяющегося магнитного поля цепи переменного тока создают собственное магнитное поле с небольшой задержкой периода. Это обеспечивает постоянное магнитное притяжение между подвижным якорем и катушкой контактора. Если контактор «дребезжит», возможно, потребуется отремонтировать или заменить его затеняющие катушки.

Реле перегрузки (OLR) по конструкции аналогично тому, что используется в ручных пускателях двигателей. Ключевое отличие состоит в том, что нормально замкнутые контакты OLR соединены последовательно с током, протекающим через якорь катушки контактора.Это гарантирует, что если перегрузка произойдет в любой из трех линий питания, питающих двигатель, нормально замкнутые контакты OLR разомкнутся, и контактор, подающий питание на двигатель, отключится от цепи.

Ключевой полезностью является отделение цепи управления от цепи питания. Магнитные пускатели, например, могут позволить управлять трехфазным двигателем на 50 лошадиных сил и 600 В (силовая цепь), просто запитав нагрузку 120 В, 1 А.

Эта концепция пускателей двигателей как нагрузки, которая управляет другими более крупными нагрузками, является ключом к нашему дальнейшему пониманию основ управления двигателем.

Комбинированный стартер

Комбинированный пускатель относится к упрощенному модульному устройству, которое содержит трехфазные разъединители, максимальную токовую защиту , магнитный контактор и реле перегрузки.

Основная разница между контактором и пускателем

Контактор и его особенности

Контакторы

— одно из самых распространенных и широко используемых устройств в области распределения энергии. Контактор — это переключатель с электрическим управлением.Это устройство, которое переключает более 15 ампер. Это особый тип реле. Люди используют его для переключения силовой цепи. Эта схема имеет гораздо более низкий уровень мощности. Проводник предназначен для непосредственного подключения к устройствам с сильноточной нагрузкой. Контактор используется для управления многими устройствами, такими как электродвигатели, освещение, отопление, конденсаторные батареи, тепловые испарители и т. Д. Вот несколько характеристик контактора:

• Контактор состоит из электромагнитной системы, контактной системы и устройства гашения дуги.
• В большинстве случаев контактор подходит с нормально разомкнутыми контактами, так что питание нагрузки отключается, когда катушка обесточена.
• Контактор компактный, легко монтируется в полевых условиях.
• При отключении больших токов двигателя контактор управляет и гасит образовавшуюся дугу.
• Контактор не предназначен для прерывания тока короткого замыкания.
• Контактор может иметь ток отключения от нескольких до тысяч ампер.
• Контактор может иметь ДГ от 24 В до многих киловольт.
• Контактор может быть достаточно маленьким, чтобы его можно было поднять одной рукой с точностью до метра сбоку.
• Подрядчик может быстро отключить основные цепи переменного и постоянного тока.

Стартер и его характеристики

Стартер — это электрическое устройство или двигатель. Он контролирует использование электроэнергии в оборудовании. Как следует из названия, стартер «запускает» двигатели. Но он также останавливает, реверсирует, ускоряет и защищает двигатели. Это устройство используется для вращения или проворачивания двигателя внутреннего сгорания, чтобы привести двигатель в действие своей собственной мощностью.Но сам стартер может быть другим двигателем внутреннего сгорания в случае очень больших двигателей.

Двигатель внутреннего сгорания — это система обратной связи, которая полагается на инерцию каждого цикла, чтобы инициировать следующий. В четырехтактном двигателе первые два такта приводятся в действие не самим двигателем, а стартером. После запуска двигателя стартер больше не требуется, поскольку контур обратной связи становится самоподдерживающимся. Некоторые особенности стартера:

• Стартер может быть электрическим, пневматическим или гидравлическим.
• Пускатель состоит из двух строительных блоков: контакторов и устройств защиты от перегрузок.
• Стартер проверяет двигатель на некоторой скорости, чтобы запустить его. Это заставляет двигатель всасывать топливо и воздух в цилиндры и сжимать их.
• Стартер установлен низко рядом с задней частью двигателя при расположении двигателя спереди.
• Стартер потребляет сильный электрический ток через толстые провода от аккумулятора.
• Стартеру нужен большой переключатель для работы с большим током вместо ручного переключателя.Этот переключатель необходимо включать и выключать очень быстро, чтобы избежать опасного искрения.
• Чтобы повернуть центральный коленчатый вал, большая шестерня маховика на задней части двигателя находится в зацеплении с шестернями стартера.
• Стартер использует катушку зажигания для увеличения мощности перед включением.

Разница между контактором и пускателем

«Это пускатель двигателя или контактор?»

Это очень часто задаваемый вопрос.И путаница тоже понятна. Поскольку контакторы и стартеры управляют электродвигателями, люди обычно используют эти два термина как синонимы. Катушка, контакты, дугогасительные камеры, использование более низкого управляющего напряжения — все эти механические элементы идентичны как в контакторе, так и в пускателе. Так чем же они отличаются? Вот те:

1. Контактор — это переключатель с электрическим управлением, похожий на реле. Тогда как стартер — это контактор с добавлением реле перегрузки.
2. Контактор подает напряжение на катушку контактора для замыкания контактов, а также для подачи и прерывания питания цепи. С другой стороны, пускатель использует реле перегрузки для защиты двигателя от скачков нагрузки, отключая его для предотвращения перегрева.
3. Контактор не связан с перегрузкой, тогда как с пускателем у нас есть варианты использования различных перегрузок.
4. Контактор обычно классифицируется по его допустимому напряжению, в отличие от пускателя, который обычно рассчитывается по его допустимому току и мощности двигателя, с которым он совместим.
5. Контактор предназначен исключительно для работы с нормально разомкнутыми контактами. С другой стороны, реле часто бывает как нормально разомкнутым, так и / или нормально замкнутым, в зависимости от желаемой функции.

Также читайте: Разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока

Что это такое, как это работает и многое другое

Главная »О нас» Новости »Магнитные пускатели двигателей: основы

Опубликовано: 24 августа, 2017 автором springercontrols

Магнитный пускатель двигателя — это устройство с электромагнитным управлением, которое запускает и останавливает подключенную нагрузку двигателя.Магнитные пускатели состоят из электрического контактора и устройства защиты от перегрузки, обеспечивающей защиту в случае внезапной потери мощности.

Контактор и реле

Контактор похож на реле, но предназначен для переключения большего количества электроэнергии и работы с нагрузками с более высоким напряжением. В отличие от реле, контактор не имеет общего полюса под напряжением, который переключается между нормально разомкнутым и нормально замкнутым полюсами. Контактор состоит из держателя контактов с электрическими контактами для подключения входящего сетевого силового контакта к контакту нагрузки, электромагнита (обычно называемого «катушкой»), который обеспечивает силу для замыкания контактов, чтобы позволить току течь, и корпус, который представляет собой изолирующий материал, удерживающий детали вместе и обеспечивающий некоторую степень защиты от прикосновения человека к клеммам.Контакторы обычно изготавливаются с нормально разомкнутыми контактами, что означает, что мощность не будет поступать на нагрузку до тех пор, пока не сработает катушка, которая замыкает контактор. Активация катушки обычно выполняется оператором управления, либо вручную, то есть человеком, нажимающим кнопку / щелчком переключателя, либо автоматически с помощью датчика или таймера, который переключается при достижении определенного состояния. Контакторы могут быть снабжены вспомогательными контактами (нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми) для выполнения дополнительных операций, когда контактор замкнут.

Когда контактор замкнут, это позволяет току проходить на «катушку» (электромагнит). Это может быть то же напряжение, что и мощность, проходящая через контакты, или часто более низкое «управляющее» напряжение используется только для подачи питания на катушку. Когда катушка находится под напряжением, это создает магнитную связь между контактами и держателем контактов, позволяя им оставаться вместе, и ток течет к двигателю или другой нагрузке до тех пор, пока система не будет отключена путем отключения питания катушки. В обесточенном состоянии пружина заставляет контакты разъединяться и прекращать прохождение энергии через контакты, тем самым отключая двигатель или нагрузку.

Реле тепловой перегрузки

: что это такое и как оно работает

Реле тепловой перегрузки предназначено для защиты двигателя или другой нагрузки от повреждений в случае короткого замыкания, перегрузки и перегрева. Простейшее реле перегрузки срабатывает из-за тепла, вызванного протеканием высокого тока через перегрузку и по биметаллической полосе. Биметаллическая полоса — это лента из двух разных металлов, прикрепленных друг к другу, причем каждый металл имеет свой коэффициент теплового расширения.Когда эта биметаллическая полоса нагревается, один металл будет расширяться быстрее, чем другой, и приведет к изгибу сборки. Когда он станет достаточно горячим, кривизны будет достаточно, чтобы контакты в перегрузке разъединились. Поскольку перегрузка имеет контакт, подключенный к цепи управления контактора, это эффективно размыкает цепь и обесточивает систему. Как только биметаллическая полоса остынет, она выпрямится и позволит цепи снова замкнуться.

Режимы работы реле перегрузки

Реле перегрузки можно настроить на 4 различных режима работы.

• Только ручной сброс — оператор должен нажать кнопку для перезапуска системы. Этот параметр обычно используется по соображениям безопасности, чтобы система не перезапустилась сама по себе.
• Только автоматический сброс — когда биметаллическая полоса охлаждается, система автоматически перезагружается. Это полезно, когда система находится в удаленном месте, что затрудняет ручной перезапуск, а автоматический перезапуск вряд ли создаст опасное состояние.
• Ручной сброс / останов — Аналогичен только ручному сбросу, но позволяет использовать кнопку для ручной остановки системы. Это полезно для простых систем, где отдельный выключатель не требуется.
• Автоматический отдых / остановка — Аналогичен только автоматическому сбросу, но позволяет использовать кнопку для остановки системы вручную. Это полезно для простых систем, где нет необходимости в отдельном переключателе включения / выключения.

Реле перегрузки обычно компенсируются по температуре окружающей среды, и уставка срабатывания часто регулируется в относительно узком диапазоне.Более старые реле перегрузки доступны с фиксированными точками срабатывания по температуре с использованием биметаллических полос. Их обычно называют «нагревателями», и они специфичны для каждой точки срабатывания (тока). Новые реле перегрузки доступны с электронным управлением и используются для различных функций двигателя.

---

Остались вопросы по магнитным пускателям двигателей?

Если у вас все еще есть вопросы о магнитных пускателях двигателей и их применении, специалисты Springer Controls готовы помочь. Свяжитесь с нами сегодня, и мы будем рады вам помочь!

в рубрике: Новости

Реле, контакторы и пускатели двигателей

---

---

ЦЕЛИ:

— Обсудите работу релейных устройств магнитного типа.

— Объясните различия между реле, контакторами и пускателями двигателей.

— Включить реле в цепь.

— Определите контакты 8- и 11-контактных реле.

— Обсудите различия между реле и контакторами постоянного и переменного тока.

— Обсудите различия между пускателями NEMA и IEC.

Реле и контакторы представляют собой переключатели электромеханические. Они действуют на принцип соленоида. Катушка с проволокой подключена к электрическому току. Магнитное поле, создаваемое током, сосредоточено в утюге. полюс. Электромагнит притягивает металлическую арматуру. Контакты есть подключен к металлической арматуре.Когда катушка находится под напряжением, контакты открыть или закрыть. Есть два основных метода построения реле или контактор. Тип хлопушки использует один подвижный контакт для соединения со стационарным контактом. Тип моста использует подвижный контакт для установите соединение между двумя неподвижными контактами.

Реле

Реле — это электромеханические переключатели, содержащие вспомогательные контакты. Вспомогательные контакты небольшие и предназначены для управления Приложения.

Как правило, они не предназначены для контроля больших объемов Текущий. Номинальные значения тока для большинства реле могут варьироваться от 1 до 10 ампер, в зависимости от производителя и типа реле. Реле хлопкового типа проиллюстрировано на фиг. 1. Когда катушка находится под напряжением, якорь притягивается к железному сердечнику внутри катушки. Это приводит к тому, что подвижный контакт чтобы оторваться от одного стационарного контакта и установить связь с другим. Общий вывод подключен к якорю, который является подвижным. часть эстафеты.Подвижный контакт прикреплен к якорю. В два неподвижных контакта образуют нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. Пружина возвращает якорь в нормально закрытое положение, когда мощность снимается с катушки. Затеняющая катушка необходима для предотвращения контакты из болтовни. Все соленоиды, работающие на переменном токе должна быть затеняющая катушка. Реле, работающие на постоянном токе, не требуют их.

Реле хлопкового типа показано на фиг.2.

РИС. 1 Магнитное реле — это в основном соленоид с подвижными контактами. прикрепил.

РИС. 2 реле хлопкового типа с одним подвижным контактом и двумя стационарные контакты. Это реле однополюсное, двухходовое.

Реле мостового типа

Реле мостового типа срабатывает при вытягивании куска металла или плунжера. внутри катушки (фиг. 3). Плунжер соединен со стержнем, содержащим подвижные контакты.Подвижные контакты установлены на пружинах и имеют утеплен от бруса. Узел плунжера и стержня называется арматурой. потому что это подвижная часть реле. Контакты моста получают свои название, потому что, когда катушка соленоида находится под напряжением, а плунжер втягивается внутри катушки подвижные контакты соединяются двумя неподвижными контакты. Мостиковые контакты могут управлять большим напряжением, чем зажимные. потому что они разрывают связь в двух местах вместо одного.

При отключении питания от катушки сила тяжести или пружина возвращает подвижные контакты в исходное положение. Реле с мостиковые контакты показаны на фиг. 4.

Конструкция электромагнита

Устройство электромагнитной части реле или контактора во многом зависит от того, будет ли он работать от прямого или переменного Текущий. Реле и контакторы, работающие от постоянного тока обычно содержат твердые материалы сердцевины, тогда как те, которые предназначены для использования с переменным током содержат многослойные жилы.Основная причина многослойный сердечник — это потери в сердечнике, связанные с переменным током вызванный непрерывным изменением электромагнитного поля.

РИС. 3 Мостиковые контакты используют один подвижный и два неподвижных. Они могут контролировать более высокие напряжения, потому что они разрывают соединение на двух места вместо одного.

РИС. 4 Реле с перемычками.

РИС. 5 вихревых токов индуцируются в металлическом сердечнике и производят мощность потеря в виде тепла.

РИС. 6 Молекулы находятся в беспорядке в куске немагнитного металла.

РИС. 7 Молекулы выровнены в куске намагниченного металла.

РИС. 8 При изменении магнитной полярности все молекулы меняют позиция.

Потери в сердечнике

Непрерывное изменение амплитуды и полярности магнитного поле заставляет токи индуцироваться в материале металлического сердечника.Эти токи называются вихревыми токами, потому что они похожи на водовороты (вихревые течения) встречаются в реках. Вихревые токи имеют свойство закручиваться внутри материала сердечника, выделяя тепло (фиг. 5). Ламинированные сердечники построены из тонких листов металла, сложенных вместе. Тонкий слой оксидов образуется между слоями. Этот оксид является изолятором и помогает уменьшить образование вихревых токов.

Другой тип потерь в сердечнике, связанный с устройствами переменного тока называется потерей гистерезиса.

Потеря гистерезиса вызвана молекулами внутри магнитных материалов. изменение направления. Магнитные материалы, такие как железо или мягкая сталь, содержат магнитные домены или магнитные молекулы. В немагнитном куске материала, эти магнитные домены не выровнены в каком-либо конкретном порядке (фиг. 6). Если металл намагничивается, магнитные молекулы или домены выравниваются упорядоченным образом (фиг. 7). Если полярность магнитное поле меняется на противоположное, молекулы перестраиваются к новая полярность (РИС.8). Хотя домены перестраиваются, чтобы соответствовать изменение полярности, они сопротивляются перестройке. Требуемая мощность изменение полярности приводит к потере мощности в виде тепла. Потери гистерезиса часто называют молекулярным трением, потому что молекулы постоянно меняют направление в переменном токе поле. Потери на гистерезис пропорциональны частоте. На низких частотах например 60 герц, это обычно настолько мало, что не вызывает особого беспокойства.

РИС. 9 Ток в цепи переменного тока постоянно меняет амплитуду и направление.

РИС. 10 Когда ток начинает расти, магнитное поле концентрируется в полюсе.

РИС. 11 Магнитное поле затеняющей катушки вызывает магнитное поле полюсного наконечника, чтобы он отклонился и сконцентрировался на незатененной части полюса.

Затеняющие катушки

Как упоминалось ранее, все устройства соленоидного типа, работающие на переменном ток содержат затеняющие катушки для предотвращения дребезга.Ток в переменном токе цепь постоянно увеличивается от нуля до максимального значения в одном направление, возвращаясь к нулю, а затем увеличивая до максимального значения в обратном направлении (фиг. 9). Потому что ток постоянно падает до нуля, соленоидная пружина или сила тяжести постоянно пытается выпустить якорь, когда магнитное поле схлопнется. Катушки затенения обеспечьте временную задержку для магнитного поля, чтобы этого не произошло. Когда ток увеличивается от нуля, магнитные линии потока концентрируются в металлический полюсный наконечник (РИС.10). Это увеличивающееся магнитное поле сокращает затеняющая катушка и индуцирует в ней напряжение.

Поскольку затеняющая катушка или петля представляет собой кусок тяжелой меди, она имеет очень низкое сопротивление. Очень маленькое наведенное напряжение может вызвать большой количество тока, протекающего в контуре. Текущий поток в затемнении катушка создает магнитное поле вокруг затеняющей катушки также. Это магнитное поле действует противоположно магнитному полю в полюсный наконечник и заставляет его отклоняться от затеняющей катушки (РИС.11). Пока переменный ток изменяется по амплитуде, напряжение индуцируется в цикле затенения.

Когда ток достигает максимального или пикового значения, магнитное поле больше не меняется, и в затемнении отсутствует наведенное напряжение катушка. Поскольку затеняющая катушка не пропускает ток, нет магнитного поле, противодействующее магнитному полю полюсного наконечника (РИС. 12).

Когда ток начинает уменьшаться, магнитное поле полюса кусок начинает разрушаться.Коллапсирующее магнитное поле снова вызывает напряжение в затеняющей катушке. Поскольку коллапсирующее магнитное поле движется в противоположном направлении, напряжение, индуцированное в затемнении катушка заставляет ток течь в противоположном направлении, создавая магнитное поле противоположной полярности вокруг затеняющей катушки. Магнитный поле затеняющей катушки теперь пытается поддерживать коллапсирующий магнитный поле полюсного наконечника (РИС. 13). Это приводит к тому, что линии магнитного потока полюсного наконечника, чтобы сконцентрироваться на затененной части полюсного наконечника.Затеняющая катушка обеспечивает постоянное магнитное поле полюсному наконечнику, предотвращение выпадения якоря.

Многослойный полюсный наконечник с затеняющими катушками показан на фиг. 14.

РИС. 12 Когда ток достигает своего пикового значения, магнитное поле больше не меняется, и затеняющая катушка не оказывает сопротивления магнитное поле полюсного наконечника.

РИС. 13 По мере уменьшения тока коллапсирующее магнитное поле снова индуцирует напряжение в затеняющей катушке.Затеняющая катушка теперь помогает магнитному поле полюсного наконечника и силовые линии сосредоточены в заштрихованных часть полюсного наконечника.

РИС. 14 Ламинированный полюсный наконечник с экранирующими катушками.

Типы управляющих реле

Реле управления

могут быть разных стилей и типов (РИС. 15). Большинство из них имеют несколько наборов контактов, а некоторые созданы в таким образом, чтобы их контакты могли быть установлены как нормально разомкнутые или нормально закрытый.Такая гибкость может быть большим преимуществом во многих экземпляры. Когда создается цепь управления, одно реле может требуется три нормально разомкнутых контакта и один нормально замкнутый, тогда как другому может потребоваться два нормально разомкнутых и два нормально замкнутых контакта.

Реле, предназначенные для подключения к 8- или 11-полюсным трубным розеткам: популярны во многих приложениях (рис. 16). Эти реле относительно недорого, а замена в случае выхода из строя быстрая и простая.Поскольку реле подключаются к розетке, проводка подключается к розетка, а не реле. Замена заключается в удалении дефектного реле и подключение нового. 11-штыревой трубный патрон показан на фиг. 17. 8- и 11-контактные реле могут быть получены с различным напряжением катушки. Напряжение катушки: 12 В постоянного тока, 24 В постоянного тока, 24 В переменного тока и 120 Вольт. ac распространены. Их контактные характеристики обычно находятся в диапазоне от 5 до 10 ампер, в зависимости от типа реле и производителя.

Схема подключения 8- и 11-контактных реле показана на РИС. 18. Номера контактов для 8- и 11-контактных реле можно определить, удерживая положите так, чтобы нижняя часть была обращена к вам. Держите реле так, чтобы ключ обращен вниз. Штыри пронумерованы, как показано на фиг. 18. 11-контактный реле содержит три отдельных однополюсных двусторонних контакта.

Контакты 1 и 4, 6 и 5, 11 и 8 — нормально замкнутые контакты. Булавки 1 и 3, 6 и 7, 11 и 9 — нормально разомкнутые контакты.Катушка подключен к контактам 2 и 10.

Восьмиконтактное реле содержит два отдельных однополюсных, двухпозиционных. контакты. Контакты 1 и 4, 8 и 5 нормально замкнуты. Контакты 1 и 3, и 8 и 6 нормально открыты. Катушка подключена к контактам 2 и 7.

РИС. 15 Реле управления могут быть изготовлены в различных вариантах корпуса.

РИС. 16 реле, предназначенных для подключения к 8- и 11-полюсным ламповым розеткам.

РИС.17 одиннадцатиконтактный трубный разъем.

РИС. 18 Схемы подключения 8- и 11-полюсных реле.

РИС. 19 Полупроводниковое реле, использующее герконовое реле для управления действием симистор.

Твердотельные реле

Другой тип реле, который можно найти во многих приложениях, — это твердотельные реле. реле. В твердотельных реле вместо них используются твердотельные устройства. механических контактов для подключения нагрузки к линии.Твердотельные реле которые предназначены для подключения нагрузок переменного тока к сети устройство, называемое симистором. Симистор — двунаправленное устройство, которое означает, что он позволяет току течь через него в любом направлении. Есть несколько методов, используемых для управления включением симистора. или выкл. В одном методе используется небольшое релейное устройство, которое управляет воротами. симистора (РИС. 19). Реле может управляться низковольтным источник.

При подаче напряжения контакт реле замыкается, подавая питание на ворота. симистора, который подключает нагрузку к линии. Другой распространенный метод для управления работой твердотельного реле называется оптоизоляцией, или оптическая изоляция. Этот метод используется многими ПЛК для связи с выведенным устройством. Оптоизоляция достигается за счет использования света от светоизлучающего диода (LED) для включения фотомистора (фиг. 20). Стрелки, указывающие от символа диода, указывают на то, что он излучает светится при подаче напряжения.Стрелки, указывающие на символ симистора, указывают что он должен получать свет, чтобы включиться. Оптическая изоляция очень популярна с электронными устройствами, такими как компьютеры и ПЛК, потому что есть нет движущихся контактов, которые могут изнашиваться, и потому что сторона нагрузки реле электрически изолирован от управляющей стороны. Эта изоляция предотвращает любой электрический шум, возникающий на стороне нагрузки при передаче в сторону контроля.

Также доступны полупроводниковые реле для управления нагрузками, подключенными к цепи постоянного тока (РИС.21). В этих реле вместо этого используется транзистор. симистора для подключения нагрузки к линии.

Твердотельные реле могут быть получены в различных типах корпусов и номинальных характеристиках. Некоторые из них имеют номинальное напряжение от 3 до 30 вольт и могут контролировать только небольшое количество тока, в то время как другие могут контролировать сотни вольт и несколько ампер. Показанная восьмиконтактная ИС (интегральная схема) на фиг. 22 содержит два твердотельных реле, предназначенных для маломощных Приложения.Твердотельное реле, показанное на фиг. 23 рассчитан на контроль нагрузка 8 ампер, подключенная к цепи переменного тока 240 вольт. Для этого твердотельного реле, чтобы иметь возможность управлять этим количеством мощности, оно должно быть установлено на радиаторе, чтобы увеличить его способность рассеивать тепло. Хотя это реле рассчитано на 240 вольт, оно также может управлять устройствами с более низким напряжением.

РИС. 20 Твердотельное реле с оптической развязкой для управления действием симистора.

РИС. 21 В полупроводниковом реле, управляющем нагрузкой постоянного тока, используется транзистор. вместо симистора подключить нагрузку к линии.

Контакторы

Контакторы очень похожи на реле в том, что они электромеханические. устройств. Контакторы могут быть получены с катушками, предназначенными для использования на более высоких напряжение больше, чем у большинства реле. Большинство катушек реле предназначены для работы на напряжениях от 5 до 120 вольт переменного или постоянного тока.Контакторы могут быть получается с катушками, имеющими диапазон напряжений от 24 до 600 вольт.

Хотя эти катушки с более высоким напряжением доступны, большинство контакторов работают на напряжениях, которые обычно не превышают 120 вольт по соображениям безопасности. Контакторы могут работать при различных напряжениях цепи управления. поменяв катушку. Производители делают катушки взаимозаменяемыми с конкретными типы контакторов. Большинство из них содержат много витков провода и монтируются в литом корпусе, который можно заменить, разобрав контактор (РИС.24).

РИС. 22 восьмиконтактная интегральная схема, содержащая два маломощных полупроводниковых реле.

РИС. 23 Твердотельное реле, которое может управлять током 8 ампер при 240 вольт.

Следует отметить, что стандарты NEMA требуют наличия магнитного переключателя. устройство для нормальной работы в диапазоне напряжений от 85% до 110% номинальное напряжение катушки. Напряжение может варьироваться в зависимости от страны. к другому, и изменение напряжения также часто происходит внутри растения.Если напряжение на катушке слишком велико, она потребляет слишком большой ток, вызывая изоляция перегревается и со временем сгорит. Также чрезмерное напряжение заставляет якорь врезаться в неподвижные полюсные наконечники с силой которые могут вызвать быстрый износ полюсных наконечников и сократить срок службы контактор. Еще одним следствием слишком высокого напряжения является износ, вызванный подвижные контакты врезаются в неподвижные контакты, вызывая чрезмерный дребезг контакта.Отскок контакта может вызвать искрение, которое создает больший нагрев и больший износ контактов.

Недостаточное напряжение катушки может вызвать столько же, если не больше повреждений, чем чрезмерное напряжение. Если напряжение на катушке слишком низкое, катушка имеет меньше ток, в результате чего магнитная цепь становится слабее, чем обычно. Якорь может подниматься, но не полностью прилегать к неподвижному полюса. Это может вызвать воздушный зазор между полюсными наконечниками, препятствующий вентиляции. ток катушки от падения до своего запечатанного значения.Это вызывает чрезмерное ток катушки, перегрев и выгорание катушки. Слабая магнитная цепь может привести к тому, что подвижные контакты коснутся неподвижных контактов и обеспечат соединение, но не имеет необходимой силы, чтобы разрешить контакт пружины для обеспечения надлежащего контактного давления. Это может вызвать искрение и возможна сварка контактов. Без надлежащего контактного давления высокое токи вызывают чрезмерное нагревание и значительно сокращают срок службы контакты.

РИС. 24 Магнитная катушка срезана, чтобы показать намотанный на ней изолированный медный провод. шпуля и защищен молдингом.

РИС. 25 Контакторы содержат нагрузочные контакты, предназначенные для подключения сильноточных нагрузки к ЛЭП.

Контакты нагрузки

Наибольшая разница между реле и контакторами в том, что контакторы оснащены крупными контактами, предназначенными для подключения сильноточных нагрузки на линию электропередачи (РИС.25). Эти большие контакты называются нагрузочными. контакты. В зависимости от размера нагрузочные контакты могут быть рассчитаны на управление несколькими сто ампер. Большинство из них содержат дугогасительную камеру того или иного типа, помогающую гасить дуга, возникающая при отключении сильноточных нагрузок от линия электропередачи.

Дугогасительные камеры можно увидеть на фиг. 25.

Другие контакты могут содержать дугогасительные камеры, которые удлиняют путь прохождения дуги. дуга, чтобы помочь погасить его.

При размыкании контактов возникшая дуга поднимается из-за нагрева. дугой (фиг.26). Дуга тянется все дальше и дальше отдельно от рожков дугогасительной камеры до тех пор, пока она не перестанет поддерживать себя. Еще одно устройство, работающее по аналогичному принципу, — это противовыбросовая катушка.

Противовыбросовые катушки обычно используются на контакторах, предназначенных для использования с постоянного тока и включены последовательно с нагрузкой (рис. 27). Когда контакт размыкается, дуга притягивается к магнитному полю и поднимается быстрыми темпами.Это то же самое основное действие, при котором якорь двигателя постоянного тока, чтобы повернуть. Потому что дуга на самом деле поток или ток, вокруг дуги существует магнитное поле. Магнитная дуга поле притягивается к магнитному полю, создаваемому продувочной катушкой, заставляя дугу двигаться вверх. Дуга гаснет быстрее чем это возможно с дугогасительной камерой, которая зависит от тепла для вытягивания дуга вверх. Катушки продувки иногда используются на контакторах, которые управляют большие количества переменного тока, но они чаще всего используются с контакторами, управляющими нагрузками постоянного тока.Переменный ток выключает каждый полупериод, когда сигнал проходит через ноль. Этот помогает гасить дуги в цепях переменного тока. Постоянный ток, однако не выключается через определенные промежутки времени. Как только возникнет дуга постоянного тока, тушить гораздо труднее.

Противовыбросовые змеевики — эффективное средство гашения этих дуг. А контактор с продувочной катушкой показан на фиг. 28.

РИС. 26 Дуга возникает между дугогасительными камерами из-за тепла.

РИС. 27 Магнитные продувочные катушки включены последовательно с нагрузкой. установить магнитное поле.

РИС. 28 Контактор хлопкового типа с продувочной катушкой.

Большинство контакторов содержат вспомогательные контакты, а также контакты нагрузки. При необходимости вспомогательные контакты можно использовать в цепи управления. Схема, показанная на фиг. 29 использует трехполюсный контактор для подключения блок трехфазных нагревателей к ЛЭП.Обратите внимание, что нормально открытый вспомогательный контакт используется для управления желтой контрольной лампой, которая указывает что нагреватели включены, а нормально замкнутый контакт управляет красный индикатор, указывающий на то, что обогреватели выключены. Термо stat контролирует действие катушки контактора HR. В нормальном обесточенном состоянии В состоянии нормально замкнутый вспомогательный контакт HR обеспечивает питание красный пилотный свет. Когда контакт термостата замыкается, катушка HR запитывается. и все контакты HR меняют должность.Три контакта нагрузки замыкаются и подключить нагреватели к линии. Нормально замкнутый вспомогательный коннектор HR такт открывается и выключает красный индикатор, а нормально открытый датчик пульса вспомогательный контакт замыкается и включает желтую контрольную лампу. Размер 1 контактор со вспомогательными контактами показан на фиг. 30.

РИС. 29 Контактор содержит как нагрузочные, так и вспомогательные контакты.

РИС. 30 Контактор габарита 1 со вспомогательными контактами.

РИС. 31 Вакуумные контакты герметизированы внутри вакуумной камеры.

Вакуумные контакторы

Вакуумные контакторы закрывают свои контакты нагрузки в герметичной вакуумной камере. Металлический сильфон, соединенный с подвижным контактом, позволяет ему двигаться без нарушение пломбы (РИС. 31). Герметизация контактов внутри вакуумной камеры позволяет им переключать более высокие напряжения с относительно узким промежутком между контакты без образования дуги.Вакуумные контакторы обычно используется для управления устройствами, подключенными к среднему напряжению. Середина обычно считается, что напряжение находится в диапазоне от 1 кВ до 35 кВ.

Электрическая дуга возникает, когда напряжение достаточно высокое для ионизации. молекулы воздуха между неподвижным и подвижным контактами. Средневольтное контакторы, как правило, большие, потому что они должны обеспечивать достаточное расстояние между контактами, чтобы прервать путь дуги. Некоторые контакторы среднего напряжения используйте дугогасящие устройства, дугозащитные экраны и масляную иммерсию для гашения или предотвращения дуга.Вакуумные контакторы работают по принципу: если нет воздух, окружающий контакт, отсутствует путь ионизации для создания дуги. Вакуумные контакторы обычно меньше по размеру, чем другие типы контакторов среднего напряжения. Пускатель трехфазного двигателя с вакуумные контакты показаны на фиг. 32. Реверсивный стартер с вакуумом. контакты показаны на фиг. 33.

РИС. 32 Трехфазный пускатель двигателя с вакуумными контактами.

РИС. 33 реверсивный стартер с вакуумными контактами.

РИС. 34 Блокировочное реле.

РИС. 35 Реле и контакторы фиксирующего типа содержат фиксатор и разблокировку. катушка.

Контакторы и реле с механическим удержанием

Контакторы и реле с механической фиксацией часто называют фиксирующими. контакторы или реле. Они используют два электромагнита для работы. Один катушку обычно называют катушкой защелки, а другую — катушкой катушка разблокировки (РИС.34). Катушка защелки заставляет контакты менять положение и механически удерживать в этом положении после отключения питания от катушка защелки. Чтобы вернуть контакты в нормальное обесточенное положение, катушка разблокировки должна быть под напряжением. Схема с использованием реле с фиксацией показан на фиг. 35. Питание обеих катушек обеспечивается мгновенным контактом. нажмите на кнопки. Катушки большинства механически удерживаемых контакторов и реле предназначены для кратковременного использования, а постоянное питание часто вызывает выгорание.

В отличие от обычных магнитных контакторов или реле, контакты фиксации реле и контакты не возвращаются в нормальное положение при отключении питания. Их следует использовать только там, где нет опасности причинения вреда людям. или оборудование, если питание внезапно восстанавливается после сбоя питания.

РИС. 36 схема ртутного реле.

Последовательность действий

Многие реле и контакторы с защелкой содержат контакты, которые используются для предотвращения непрерывной подачи питания на катушку после нее был под напряжением.Эти контакты обычно называют очищающими катушками. контакты. На фиг. 35, катушка L — это катушка фиксации, а катушка U катушка разблокировки.

Когда нажата кнопка включения, ток может течь к катушке L, через нормально замкнутый контакт L на нейтраль. Когда реле переключается в положение защелки, нормально замкнутый L-контакт, подключенный в последовательно с катушкой L, размыкается и отключает питание катушки L. Этот предотвращает подачу дополнительной мощности на катушку L.В то же время, разомкнутый U-контакт, подключенный последовательно с U-катушкой, замыкается на разрешить работу U-катушки при нажатии кнопки ВЫКЛ. Когда Катушка L подает питание, она также замыкает контакты нагрузки L, запитывая банка ламп. Лампы можно выключить, нажав кнопку выключения. кнопку и запитав катушку U. Это заставляет реле вернуться в нормальное положение. Обратите внимание, что контакты размыкания катушки предотвращают подачу питания. от непрерывной подачи на катушки механически удерживаемых реле.

Ртутные реле

Ртутные реле

используют ртутные смачиваемые контакты вместо механические контакты.

Ртутные реле

содержат один стационарный контакт, называемый электродом. Электрод расположен сбоку от электродной камеры. Когда катушка находится под напряжением, магнитная втулка опускается в лужу жидкости ртуть, в результате чего ртуть поднимается в камере и соединяется с неподвижным электродом (фиг.36). Преимущество ртутных реле состоит в том, что каждый раз, когда используется реле, контакт обновляется, что исключает горение и точечная коррозия, вызванная дугой при подключении или разрыве. Недостатком ртутных реле является то, что они содержат ртуть.

Ртуть — токсичное вещество, которое, как было доказано, может повредить нервная система и почки. Ртуть запрещена в некоторых странах Европы.

Реле

Mercury необходимо устанавливать вертикально, а не горизонтально.Они доступны в однополюсной, двухполюсной и трехполюсной конфигурациях. Однополюсное ртутное реле показано на фиг. 37.

Пускатели электродвигателей

Пускатели двигателей — контакторы с реле перегрузки. (РИС. 38). Поскольку они предназначены для управления работой двигателей, Стартеры мотора указаны в лошадиных силах. Магнитные пускатели двигателя доступны в разных размерах. Определен требуемый размер стартера. мощностью и напряжением двигателя, которым он предназначен.

Есть два стандарта, которые используются для определения размера стартера. необходимы: NEMA и IEC. ИНЖИР. 39 показаны стартеры размера NEMA, необходимые для нормальный пусковой режим. Мощность стартера определяется размер его нагрузочных или силовых контактов и площадь поперечного сечения провода который можно подключить к стартеру. Размер нагрузочных контактов составляет уменьшается, когда напряжение увеличивается вдвое, потому что ток уменьшается вдвое для такая же номинальная мощность (P 5 E 3 I).

РИС. 37 Однополюсное ртутное реле.

РИС. 38 Пускатель двигателя — это контактор, совмещенный с реле перегрузки.

Число полюсов относится к контактам нагрузки и не включает количество управляющих или вспомогательных контактов. Трехполюсные пускатели используются для управления трехфазными двигателями, а двухполюсные пускатели используются для однофазные двигатели.

РИС. 39 Типоразмеры и параметры пускателя двигателя.

NEMA и IEC

NEMA — это аббревиатура от Национальной ассоциации производителей электрооборудования. Точно так же IEC является аббревиатурой от Международной электротехнической комиссии. МЭК устанавливает стандарты и рейтинги для различных типов оборудования. так же, как это делает NEMA. Однако IEC более широко используется в Европе. чем в США. Многие производители оборудования сейчас начинают указывать стандарты IEC для своей продукции, производимой в Соединенных Штатах, также.Основная причина в том, что большая часть оборудования, производимого в США, Штаты также продаются в Европе. Многие европейские компании не будут покупать оборудование, которое не разработано со стандартным оборудованием IEC.

Хотя IEC использует некоторые из тех же рейтингов, что и аналогичные рейтинги NEMA оборудования, часто есть огромная разница в физических характеристиках из двух. Два набора нагрузочных контактов показаны на фиг. 40. Нагрузка Контакты слева используются в пускателе электродвигателя 00 по стандарту NEMA.В контакты нагрузки справа используются в эквивалентном двигателе с рейтингом МЭК 00 стартер. Обратите внимание на то, что площадь контактов с рейтингом NEMA намного больше. больше, чем контакты с рейтингом IEC. Это позволяет стартеру с рейтингом NEMA для управления гораздо более высоким током, чем пускатель IEC. Фактически Контакты пускателя IEC, эквивалентные контактам NEMA 00, меньше чем контакты небольшого восьмиконтактного реле управления (РИС. 41). Из-за разница в размерах контактов между пускателями NEMA и IEC, многие инженеры и проектировщики систем управления указывают на увеличение от одного до двух размеров для оборудования с рейтингом МЭК, чем это необходимо для Оборудование с рейтингом NEMA.Приведена таблица номиналов пускателей IEC. на фиг. 42.

Хотя пускатели двигателей в основном состоят из контактора и перегрузки реле установлено вместе, большинство из них содержат вспомогательные контакты. Многие производители установить вспомогательные контакты, которые могут быть добавлены к пускателю или контактору (РИС. 43). Добавление вспомогательных контактов часто может снизить потребность в управлении. реле для выполнения части логики схемы. В схеме, показанной на ИНЖИР. 44, двигатель 1 должен запускаться раньше двигателей 2 или 3.Это выполнено путем размещения нормально разомкнутых контактов последовательно с катушками стартера M2 и M3. В схеме, показанной на фиг. 44А, обмотка управляющего реле имеет был подключен параллельно катушке пускателя двигателя M1. Таким образом, контролируйте реле CR работает совместно с катушкой пускателя двигателя M1. Два нормально разомкнутые контакты CR предотвращают запуск двигателей 2 и 3 до тех пор, пока двигатель 1 работает. В схеме, показанной на фиг. 44B предполагается, что К пускателю двигателя М1 добавлены два вспомогательных контакта.Два новые вспомогательные контакты могут заменить два нормально разомкнутых контакта CR, устранение необходимости в управляющем реле CR. Пускатель двигателя с дополнительным вспомогательные контакты показаны на фиг. 45 ниже.

РИС. 40 Нагрузочные контакты слева имеют размер 00 по NEMA. Нагрузочные контакты справа — размер 00 по МЭК.

РИС. 41 Нагрузочные контакты пускателя IEC 00, показанные слева, являются меньше, чем вспомогательные контакты показанного восьмиконтактного реле управления справа.

=====

ВНИМАНИЕ !!

По необходимости центры управления двигателями имеют очень низкий импеданс и могут создают очень большие токи короткого замыкания. считается, что типичный MCC может обеспечить достаточно энергии в состоянии дугового короткого замыкания, чтобы убить человека. 30 футов. По этой причине во многих отраслях промышленности сейчас требуются электрики. носить полную защиту (огнестойкую одежду, защитную маску, беруши, и каску) при открытии дверцы на комбинированном стартере или подаче напряжения Единица.При подаче питания на стартер всегда стойте сбоку от блок, а не прямо перед ним, в прямом коротком состоянии он возможно, что дверь будет взорвана или открыта.

=====

Центры управления двигателями

Пускатели двигателей часто группируются с другими устройствами, такими как цепи выключатели, предохранители, разъединители и управляющие трансформаторы. Этот комплект оборудования называется комбинированным стартером.Эти компоненты часто содержатся внутри одного корпуса (РИС. 46).

РИС. 42 пускателя двигателей IEC, рассчитанные по размеру, мощности и напряжению для Цепи 60 Гц.

РИС. 43 Комплекты вспомогательных контактов могут быть добавлены к пускателям двигателей и подрядчикам.

РИС. 44 Управляющие реле иногда можно исключить, добавив вспомогательные контакты к пускателю двигателя.

РИС. 45 Пускатель двигателя с дополнительными вспомогательными контактами.

РИС. 46 Комбинированный пускатель с плавким предохранителем, управляющий трансформатор, кнопки и пускатель двигателя.

РИС. 47 Комбинированный пускатель с разъединителем с предохранителем, предназначенный для использования в центр управления двигателем (MCC). Обратите внимание, что в этом корпусе используются только два предохранителя. модуль. в энергосистемах, соединенных по схеме треугольник, с одной заземленной фазой требуется предохранитель в заземленном проводе.

РИС. 48 Центр управления двигателями.

В центрах управления двигателями используются комбинированные пускатели, смонтированные в специальных корпусах, предназначенных для подключения к центральным шинам, которые питают мощность на несколько моторов. Корпус для такой комбинации стартер часто называют модулем, шкафом или баллончиком, фиг. 47.

Они предназначены для установки в центр управления двигателями (MCC), как показано на фиг. 48. Подключение к отдельным модулям обычно выполнен с клеммными колодками, расположенными внутри модуля.Большинство производителей предоставить средства для снятия всей клеммной колодки без необходимости удалить каждый провод по отдельности. Если стартер выйдет из строя, это позволит быстрая установка нового стартера. Неисправный стартер может быть обслужена в более позднее время.

РИС. 49 Воздушный зазор определяет индуктивное сопротивление соленоида.

Текущие требования

Когда катушка реле или контактора переменного тока находится под напряжением, для втягивания якоря требуется больше тока, чем для его удержания.Причина этого — изменение индуктивного сопротивления, вызванное воздушный зазор (РИС. 49). Когда реле выключено, существует большой воздушный зазор между металлом стационарного полюса и якорем. Этот воздушный зазор вызывает плохую магнитную цепь, и индуктивное сопротивление (XL) имеет низкое омическое значение. Хотя провод, из которого сделана катушка, имеют некоторое сопротивление, основной ограничивающий ток индуктора индуктивное сопротивление.После того, как катушка находится под напряжением и якорь соприкасается со стационарным полюсным наконечником, очень мало воздуха зазор между якорем и полюсным наконечником. Этот небольшой воздушный зазор позволяет лучшая магнитная цепь, которая увеличивает индуктивное сопротивление, вызывая ток уменьшаться. Если грязь или другие посторонние предметы должны не допускать уплотнения якоря с неподвижным полюсным наконечником, ток катушки останется выше обычного, что может вызвать перегрев и возможное выгорание катушки.

Реле и контакторы постоянного тока зависят от сопротивления провод, используемый для создания катушки для ограничения тока. По этой причине, катушки реле и контакторов постоянного тока имеют более высокое сопротивление, чем катушки реле переменного тока. Часто используются большие контакторы постоянного тока. с двумя катушками вместо одной (РИС. 50). Когда контактор находится под напряжением, катушки соединены параллельно для создания сильного магнитного поля. в полюсе.Для притяжения требуется сильное поле. необходимо для привлечения арматуры. Как только якорь будет притянут, гораздо более слабое магнитное поле может удерживать якорь на месте.

Когда якорь закрывается, выключатель отключает одну из катушек, уменьшая ток на контактор.

РИС. 50 контакторов постоянного тока часто содержат две катушки.

ВИКТОРИНА:

1. Объясните разницу между контактами типа «тарелка» и «мостик». контакты.

2. В чем преимущество контактов перемычки перед контактами типа тарелки?

3. Объясните разницу между вспомогательными контактами и контактами нагрузки.

4. Электронное устройство какого типа используется для подключения нагрузки к линия в твердотельном реле, используемом для управления нагрузкой переменного тока?

5. Что такое оптоизоляция и в чем ее главное преимущество?

6. Какие номера контактов подключены к катушке восьмиконтактного управления. реле?

7.11-контактное реле управления содержит три набора однополюсных, двухпозиционных контакты. Перечислите номера контактов по парам, которые можно использовать в обычном режиме. открытые контакты.

8. Для чего нужна затеняющая катушка?

9. Обратитесь к схеме, показанной на РИС. 29. Контакт термостата нормально открытый; нормально закрытый; нормально закрытый, удерживаемый открытым; или обычно открытые, закрытые?

10. В чем разница между пускателем двигателя и контактором?

11.Мотор мощностью 150 лошадиных сил должен быть установлен на 480-вольтовой трехфазной сети. линия. Каков минимальный размер стартера NEMA, который следует использовать для этого? монтаж?

12. Каков минимальный номинальный размер пускового устройства IEC для описываемого двигателя? в вопросе 11?

13. Какие меры безопасности при включении или выключении комбинированного стартера? всегда следует соблюдать меры предосторожности?

14. Для чего нужны контакты с размыканием катушек?

15.Обратитесь к схеме, показанной на фиг. 29. В этой схеме контактор HR оснащен пятью контактами. Три — нагрузочные контакты, два — вспомогательные контакты. Взглянув на схематическую диаграмму, как это можно определить, какие контакты являются контактами нагрузки, а какие — вспомогательные контакты?

Все о магнитных пускателях двигателей

Пускатели двигателей — это устройства, которые запускают и останавливают электродвигатели с помощью ручных или автоматических переключателей и обеспечивают защиту цепей двигателя от перегрузки.Основные характеристики включают предполагаемое применение, тип пускателя, электрические характеристики, включая количество фаз, ток, напряжение и номинальную мощность, а также характеристики. Пускатели двигателей используются везде, где работают электродвигатели с определенной мощностью. Существует несколько типов пускателей, в том числе ручные, магнитные, плавные, многоскоростные и пускатели полного напряжения. В этой статье рассматриваются магнитные пускатели двигателей и объясняется, как они работают, их применение и некоторые соображения по выбору пускателя двигателя.

Как работает магнитный пускатель двигателя?

Магнитные пускатели работают при помощи электромагнитов. Они имеют набор контактов с электромагнитным управлением, который запускает и останавливает подключенную нагрузку двигателя, и реле перегрузки. Реле перегрузки отключает управляющее напряжение на катушку стартера, если обнаруживает перегрузку двигателя. Схема управления с мгновенными контактными устройствами, подключенными к катушке, выполняет функцию пуска и останова.

Трехполюсный пускатель магнитного двигателя полного напряжения имеет следующие устройства: набор неподвижных контактов, набор подвижных контактов, катушка соленоида, неподвижный электромагнит, нажимные пружины, набор затеняющих магнитных катушек и подвижный якорь. .В магнитных пускателях используются управляющие устройства с мгновенным контактом (такие как переключатели и реле), которые требуют перезапуска после потери мощности или если состояние низкого напряжения вызывает отключение контактора. Их также можно подключить для автоматического перезапуска двигателей, если этого требует приложение.

Контактор магнитного пускателя похож на реле, но переключает большее количество электроэнергии и обрабатывает нагрузки с более высоким напряжением. Контактор имеет контактный носитель с электрическими контактами для подключения входящего сетевого силового контакта к контакту нагрузки.Он также состоит из электромагнита, который обеспечивает силу для замыкания контактов, и корпуса, изолирующего материала, который скрепляет детали и защищает компоненты. Контакторы обычно изготавливаются с контактами, которые остаются разомкнутыми до тех пор, пока не будут принудительно замкнуты, что означает, что мощность не поступает на нагрузку до тех пор, пока катушка не сработает, замыкая контактор.

При замкнутом контакторе ток идет на электромагнит. Этот ток может иметь то же напряжение, что и мощность, проходящая через контакты, или может иметь более низкое «управляющее» напряжение, которое используется только для питания катушки.Когда катушка находится под напряжением, это создает магнитную связь между контактами и держателем контактов, позволяя им оставаться вместе, и ток течет к двигателю до тех пор, пока система не будет отключена путем обесточивания катушки. В обесточенном состоянии пружина заставляет контакты разъединяться и прекращать прохождение энергии через контакты, и двигатель выключается.

Некоторые широко доступные магнитные пускатели двигателей включают в себя полное напряжение (линейное), пониженное напряжение и реверсирование. Как следует из названия, пускатель с магнитным пускателем с полным напряжением или с параллельным подключением к сети подает на двигатель полное напряжение.Это означает, что он предназначен для правильной обработки уровней пускового тока, возникающего при запуске двигателя. Пускатели пониженного напряжения предназначены для ограничения воздействия пускового тока во время запуска двигателя и доступны в электромеханическом и электронном вариантах. Реверсивные стартеры переключают вращение вала трехфазного двигателя. Это происходит из-за того, что любые двухпроводные провода, питающие нагрузку двигателя, меняются местами. Реверсивный магнитный пускатель двигателя имеет пускатель прямого и обратного хода.Он также имеет электрические и механические блокировки, которые обеспечивают одновременное включение только переднего или заднего стартера.

Приложения и отрасли

Пускатели двигателей

— это специальные электрические устройства, предназначенные для обработки высокого электрического тока, который двигатели мгновенно потребляют при запуске из состояния покоя, при этом защищая двигатели от чрезмерного нагрева при перегрузках во время нормальной работы. Пусковой ток может в несколько раз превышать ток, потребляемый двигателем при его рабочей скорости.Если бы использовался только предохранитель или автоматический выключатель, это устройство сработало бы или отключилось при каждом запуске.

Вместо этого в двигателях используются магнитные реле перегрузки, чтобы ввести временную задержку во время запуска, когда двигатель подвергается сильному пусковому току. Если двигатель заклинивает — так называемый сценарий с заторможенным ротором — он будет постоянно потреблять такой же пусковой ток. В этом случае реле перегрузки будут нагреваться сверх времени, отведенного для нормальных мгновенных уровней броска тока, и отключат переключатель или контактор и, следовательно, двигатель.

Магнитные пускатели двигателей часто используются для двигателей мощностью несколько лошадиных сил и выше. Примеры включают деревообрабатывающие станки, такие как столярные пилы или формовщики. Машины с меньшими нагрузками, включая большинство ручных инструментов, обычно используют только выключатель вместо пускателя двигателя. Магнитные пускатели являются стандартными компонентами для многих машин, а стартеры послепродажного обслуживания также используются в качестве запасных компонентов или для модернизации старых машин. Они используются в линейных приложениях и в качестве пускателей пониженного напряжения для одно- и трехфазных двигателей.

Пускатели двигателей

доступны в открытых конфигурациях, которые устанавливаются в панели управления, или они могут быть автономными блоками с корпусами, сертифицированными NEMA или IEC. Стандартные размеры NEMA варьируются от 00 до 9, чтобы охватить диапазон типоразмеров двигателей, начиная с 1,5 л.с. и заканчивая 900 л.с.

Соображения

Большинство производителей стартеров предлагают продукцию как в соответствии с рейтингом NEMA, так и IEC. Пускатели NEMA, как правило, больше и дороже, чем пускатели IEC, но могут быть указаны на основе только мощности и напряжения, тогда как спецификации пускателей IEC более точно настроены.Как правило, североамериканские инженеры-конструкторы определяют применимость NEMA или IEC, а для новых закупок специалисты по спецификациям могут выбирать из соответствующих предложений поставщиков в этих двух диапазонах. Машиностроители в Северной Америке часто используют пускатели IEC в своих панелях управления из-за их способности более точно настраивать пускатель в соответствии с приложением, что необходимо в соответствии с более сложными критериями выбора IEC.

Сводка

В этой статье представлено понимание магнитных пускателей двигателей.