Электромагнитные контакторы

Контактор представляет собой двухпозиционный электрический аппарат, предназначенный для частых коммутаций силовых электрических цепей с током, не превышающим тока перегрузки. Замыкание (размыкание) контактов контактора осуществляется электромагнитным приводом.

Различают контакторы постоянного и переменного тока.

Контакторы постоянного токапредназначены для коммутации силовых электрических цепей постоянного тока и приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.

Контакторы переменного токапредназначены для коммутации силовых электрических цепей переменного тока и приводятся в действие электромагнитом постоянного или переменного тока.

Основные узлы контактора:

Контактная системаобеспечивает включение и отключение силовой электрической цепи.

Дугогасительная системаобеспечивает гашение электрической дуги на главных контактах при размыкании электрической цепи.

Электромагнитный механизмприводит в движение подвижные контакты, осуществляет замыкание главных контактов.

Вспомогательные контакты (блок-контакты) предназначены для коммутации цепей сигнализации и контроля.

Принцип действия контактора:

Включение контакторапроисходит при подаче напряжения на обмотку электромагнитного привода. Якорь электромагнита притягивается к сердечнику. Одновременно с якорем подвижный контакт притягивается к неподвижному и происходит замыкание силовой электрической цепи.

Отключение контактора происходит при снятии напряжения с катушки электромагнита. Подвижные контакты отпадают от неподвижных под действием силы тяжести подвижных частей и усилия отключающей (возвратной) пружины.

Параметры контактора:

• число главных контактов:

• для контакторов постоянного тока 1-2;

• для контакторов переменного тока 2-5).

• номинальный ток главной цепи;

• предельная коммутационная способность – максимальный ток, который способен отключить контактор и быть пригодным для дальнейшей эксплуатации;

• номинальное напряжение главной цепи – до 660В;

• номинальное напряжение цепи управления – 12, 24, 48, 110, 220В;

• коммутационная износостойкость – это способность аппарата выдерживать определенное число коммутаций при наличии тока в главной цепи и быть пригодным для дальнейшей эксплуатации. До 2 млн. циклов;

• механическая износостойкость– это способность аппарата выдерживать определенное число коммутаций без тока в главной цепи и быть пригодным для дальнейшей эксплуатации. Для контакторов 10÷20 млн. циклов;

• частота включения в часдля различных серий контакторов составляет 150, 300, 600, 1200, 3600 циклов в час;

• собственное время включения– отрезок времени с момента подачи команды на включение до полного замыкания контактов;

• собственное время отключения– отрезок времени с момента подачи команды на отключение до погасания дуги;

• напряжение и ток вспомогательных контактов;

• число вспомогательных контактов и их вид(размыкающие, замыкающие).

Контакторы постоянного тока

Серии контакторов постоянного тока: КП, КМК, КПМ, КПВ.

Контакторы постоянного тока имеют пять категорий применения: ДС-1; ДС-2; ДС-3; ДС-4; ДС-5.

Контакторы серии КПВ имеют два исполнения:

1. Замыкание главных контактов при подаче управляющего напряжения.

2. Размыкание главных контактов при подаче управляющего напряжения.

Контактная системавключает неподвижный контакт, подвижный контакт, гибкая связь с выводом. Подвижный контакт выполнен в виде толстой пластины поворотного типа и может перекатываться и скользить по поверхности неподвижного контакта. При этом в месте контактирования стираются окисные пленки, и уменьшается переходное сопротивление. Вывод соединяется с подвижным контактом гибкой связью. Контактное нажатие создается контактной пружиной. В контакторах постоянного тока широко распространена мостиковая система контактов с двумя разрывами на полюс, что значительно облегчает условия дугогашения.Под номинальным током контакторы могут находиться не более 8 часов.По истечении этого времени необходимо провести несколько операций включение-отключение для удаления с поверхности контактов окисной пленки. При нахождении под током более 8 часов, номинальный ток необходимо снизить до. У контакторов, установленных в закрытых объемах, номинальный ток уменьшается до.

Дугогасительная система: дугогасительная камера, катушка магнитного дутья. При отключении контактора, магнитное поле дугогасительной катушки, взаимодействуя с током дуги, вызывает движение последней в сторону дугогасительной камеры. Обеспечивается механическое растяжение, охлаждение и гашение дуги. При токах ниже, эффективность работы дугогасительной системы уменьшается за счет ослабления магнитного поля, длительность горения дуги при этом возрастает.

Электромагнит. В контакторах постоянного тока наибольшее распространение получили электромагниты клапанного типа. Якорь вращается на призме. Такая конструкция обеспечивает механическую износостойкость узла вращения до 20 млн. циклов при частоте включения до 1200 включений в час. Катушка электромагнита наматывается на изолированную стальную гильзу для обеспечения механической прочности и улучшения условий охлаждения. Сила, развиваемая электромагнитом, должна проходить выше характеристики противодействующих пружин при напряжении на катушке не нижев нагретом состоянии. Наибольшее напряжение на катушке не должно превышать. К важным параметрам контактора относится коэффициент возврата, равный отношению напряжения отпускания к напряжению срабатывания. Для большинства контакторов этот коэффициент равен 0.2, что не позволяет использовать контакторы для защиты электроустановок от пониженного напряжения.

Блок-контакты.Все контакторы выпускаются со вспомогательными контактами. Вспомогательные контакты обеспечивают подключение дополнительных схем (сигнализация состояния цепи).

Контакторы переменного тока

Контакторы переменного тока имеют четыре категории применения: АС-1; АС-2; АС-3; АС-4. Контакторы переменного тока выпускаются на токи от 100 до 1000А. Наибольшее распространение получили 3-х полюсные контакторы серии КТ-6000.

Контактная система. Из-за облегченных условий гашения дуги, раствор главных контактов уменьшен по сравнению с контакторами постоянного, что позволяет уменьшить габариты электромагнита.

Дугогасительная системасостоит из катушки магнитного дутья, включенной последовательно в токовую цепь, сердечника, полюсных пластин и керамической дугогасительной камеры. Принцип работы дугогасительной системы аналогичен контакторам постоянного тока. В контакторах переменного тока серии КТ-7000 широкое распространение получили дугогасительные решетки, которые не требуют магнитного дутья и более эффективны в качестве дугогасительных устройств. К недостаткам такой системы можно отнести значительный нагрев дугогасительных пластин решетки, что не позволяет применять такие контакторы при большой частоте включения.

Электромагнит.В качестве привода контакторов переменного тока могут использоваться электромагниты переменного тока (серии КТ 6000, КТ 7000) и электромагниты постоянного тока (серии КТП 6000).

С целью устранения вибрации якоря в притянутом положении на полюсах магнитной системы АС расположены короткозамкнутые витки, эффективность работы которых увеличивается при уменьшении зазора между якорем и сердечником, что требует тщательной шлифовки опорных поверхностей магнитопровода. Из-за изменяющейся индуктивности катушки, ток в начальном положении якоря значительно больше тока в конечном положении. В среднем можно считать, что пусковой ток в 10 раз превышает ток в конечном положении якоря. Из данного положения следует недопустимость подачи напряжения на катушку при заторможенном якоре. Допускается питание катушек от сети постоянного тока с обязательной установкой дополнительного резистора. Тяговая характеристика электромагнитов такова, что при уменьшении воздушного зазора сила растет, не так быстро, как у электромагнитов постоянного тока и тяговая характеристика близка к противодействующей. Это обеспечивает высокий коэффициент возврата 0.6÷0.7, что позволяет использовать контакторы переменного тока для защиты электрооборудования от пониженного напряжения.

Электромагниты обеспечивают работу контактора в диапазоне напряжений 0,85-1,05 номинального.

Блок-контакты предназначены для коммутации цепей сигнализации и контроля. В качестве контактного материала вспомогательных контактов применяется серебро или биметалл.

Вакуумные контакторы

Вакуумные контакторы предназначены для коммутации силовых электрических цепей переменного тока и приводятся в действие электромагнитом постоянного тока. Вакуумные контакторы имеют герметичное дугогасительное устройство (вакуумную камеру), с помощью которого отклю­чение коммутируемой цепи происходит в вакуумной среде. Трехфазные вакуумные контакторы выпускаются на номинальные токи 160, 250, 400 и 630А и номинальное напряжение 660 и 1140 В. Контакторы предназначены для работы в режимах АС-3 и АС-4 при числе цик­лов 600 и 1200 в час с высокой износостойкостью.

Зазор между главными контактами 1,2 мм и увеличивается в процессе работы до 2 мм. Возможна однократная регулировка зазо­ра. Малый ход контактов обеспечивает малую вибрацию и высокую износостойкость до 2·10⁶циклов в режиме АС-3 при напряжении 1140 В.

Вакуумная дугогасительная камера (дугогасительное устройство) обладает высокими изоляционными и дугогасительными свойствами, а также высоким пробивным напряжением между контактами, высокой скоростью восстановления электрической прочности межконтактного промежутка.