2. Контакторы

Контактор это двухпозиционный аппарат, предназначенный для частых, коммутаций токов, которые не превышают токов их перегрузки соответствующих электрических силовых цепей. Замыкание или размыка­ние контактов контактора может осуществляться двигательным (электромагнитным, пневматическим или гидравлическим) приводом. Наибольшее распространение получили электромагнитные контакторы.

Контакторы постоянного тока коммутируют цепь постоянного тока и имеют, как правило, электромагнит также постоянного тока.

Контакторы переменного тока коммутируют цепь переменного тока. Электромагнит этих контакторов может быть выполнен либо для работы на переменном токе, либо для работы на постоянном токе. Способность аппарата обеспечить работу при большом числе опера­ций характеризуемся износостойкостью. Различают механическую и коммутационную износостойкость.

Механическая износостойкость определяется числом включений - отключений контактора без ремонта и замены его узлов и деталей. Ток в цепи при этом равен нулю. К современным контакторам предъ­является очень высокое требование к механической износостойкости (10-20)10⁶ операций.

Коммутационная износостойкость определяется числом включений и отключений цепи с током, после которого требуется замена износив­шихся контактов. Современные контакторы должны иметь коммутацион­ную износостойкость порядка 2-3 млн. операций. Эти требования очень высоки (часть выпускаемых в настоящее время контакторов имеет комму­тационную износостойкость 1 млн. операций и менее).

Наряду с высокой механической и коммутационной износостойкостью контакторы должны иметь малую, массу и размеры. Детали, наиболее быстро подвергающиеся износу, должны быть легко доступны для замены.

Контактор имеет следующие основные узлы:

контактную систему; дугогасительную систему; электромагнитный механизм; систему блок-кон­тактов.

Основным параметром контактора является номинальный ток, который определяет размеры контактора. Так, контактор II величины имеет ток 100 А, III – 150 А. Номинальным током контактора называется ток прерывисто-продолжительного режима работы. При этом режиме работы контактор находится во включенном состоянии не более 8 ч. По истечении этого промежутка аппарат должен быть несколько раз включен и отключен. После этого аппарат снова включается. Если контактор располагается в шкафу, то номинальный ток понижается примерно на 10% из-за ухуд­шающихся условий охлаждения.

Как правило, контактная система имеет один полюс, Для реверса асинхронных двигателей при большой частоте включении в час (до 1200) применяется сдвоенная контактная система. В этих контакторах типа KTПB-500, имеющих электромагнит постоянного тока, подвижные контакты изолированы от корпуса, что делает более безопасным обслуживание аппа­рата. В схеме с однополюсными контакторами отказ одного контактора ведет к возникновению тяжелого режима двухфазного питания двигателя. Контакторы с двухполюсной контактной системой очень удобно использовать для закорачивания сопротивлений в цепи ротора асинхронного двигателя. В контакторах типа КМВ-521 применяется также двухполюсная система. Эти контакторы предназначены для включения и отключения мощных электромагнитов приводов постоянного тока масляных выключателей. Наличие двухполюсной контактной системы, включенной в оба провода сети постоянного тока, обеспечивает надежное отключение индуктивной нагрузки.

В контакторах постоянного тока наибольшее распространение получили устройства с электромагнитным дутьем. При взаимодействии магнитного поля с дугой возникает электродинамическая сила, перемещающая дугу с большой скоростью. Для улучшения охлаждения дуги ее загоняют в щель из дугостойкого материала с высокой теплопроводностью.

Для надежного и быстрого гашения дуги в области малых токов применяются контакторы на небольшой ток (блок-контакторы) со смен­ными катушками магнитного дутья. Эти катушки имеют номинальный ток 1,5-40А. При малом отключаемой токе устанавливается катушка, имеющая большое число витков, благодаря чему создается необходимое магнитное поле для гашения дуги за малое время.

Необходимо отметить, что за счет сильного магнитного дутья возможен резкий обрыв тока, что приводит к возникновению перенапряжений в сильно индуктивной цепи. Предельный ток, который может отключать блок-контактор, не должен превышать трехкратного значения номинального тока катушки магнитного дутья.

Контакторы малогабаритные КМИ - электромагнитные аппараты пере­менного тока, магнитные системы которых разделены на две части: неподвижную, эластично закрепленную в осно­вании из пластмассы, и подвижную с контактами для коммутации силовой цепи (рис. 10). Управление работой контак­тора осуществляется с помощью многовитковой катушки, расположенной на среднем стержне неподвижной части Ш-образной магнитной системы.

Рис. 10. Конструкция контактора КМИ:

1 - основание из термостойкой пластмассы; 2 - неподвижная часть магнитной системы; 3 - подвижная часть магнитной системы;

4 - втягивающая катушка; 5 - контактные зажимы катушки управления; 6 - металлическая платформа (для номинальных токов свыше 25А); 7 - траверса с подвижными мостиковыми контактами;

8 - крепежный винт; 9 - возвратная пружина; 10- алюминиевые кольца; 11 - неподвижный контакт; 12- присоединительный зажим.

Контакторы электромагнитные КТИ являются электромагнитными аппара­тами переменного тока с магнитной системой, разделен­ной на две части: неподвижную, закрепленную в основа­нии, и подвижную с контактами для коммутации силовой цепи. Управление работой контактора осуществляется с помощью катушки, расположенной на неподвижной части магнитной системы.

Под воздействием электромагнитного поля управляю­щей катушки происходит смыкание магнитной системы и замыкание силовых контактов.

Н

Рис. 11. Конструкция контактора КТИ:

1 - основание из алюминиевого сплава с установочными отверстиями;

2 - неподвижная часть магнитной системы с элементами крепления и амортизаторами; 3 - катушка управления с блок-контактом и зажимами

для присоединения; 4 - блок силовых контактов с элементами дугогашения,

силовыми зажимами и подвижной частью магнитной системы; 5 - элементы механизма взвода пружины возврата; 6 - защитные крышки механизма взвода возвратной пружины и установки дополнительных устройств на

контактор; 7 - защитная крышка с дугогасительными решетками и окнами для продуктов горения дуги.

есущий корпус КТИ выполнен из алюминиевого спла­ва (рис. 11). В его основании предусмотрены ребра - направляю­щие для катушки управления с окном-фиксатором ее по­ложения, а также сквозные продольные отверстия для установки пружины возврата и элементов механизма ее взвода. Крепление блока контактов с подвижной частью маг­нитной системы осуществляется к основанию двумя бол­тами с прямоугольными гайками. Силовые мостиковые контакты с контакт-деталями из серебросодержащего композита закреплены в трехполюсной траверсе и зафиксированы плоскими фигурными пружинами из закаленной стали. С противоположной сто­роны траверсы в оболочке из алюминиевого профиля жестко закреплена подвижная часть магнитной системы.

Контакт-детали из композита припаяны к ламелям не­подвижных контактов с шинными выводами. Все непод­вижные контакты снабжены элементами системы дугогашения. После полной сборки контактора специальным ключом необходимо взвести (путем закручивания) и зафикси­ровать пружину возврата для получения необходимого давления контактов и скорости их размыкания при отклю­чении катушки управления.