2.5.2. Устройство электромагнитных контакторов

Контактор имеет следующие основные узлы: контактную систему, дугогасительную систему, электромагнитный механизм, систему блок контактов.

Электромагнитный механизм. Катушка электромагнита контактора постоянного тока питается от постоянного напряжения, контактора переменного тока – от переменного или постоянного напряжения.

В контакторах постоянного тока в основном электромагниты клапанного типа. В контакторах переменного тока применяется как прямоходовая система, так и с вращением якоря. Для уменьшения вибраций якоря магнитопровода с катушкой переменного тока используют дополнительную короткозамкнутую обмотку на части полюса и шлифовку полюсов магнитопровода.

Контактная система. Контактор постоянного тока имеет один или два главных (силовых) контакта, а контактор переменного тока – от одного до пяти. Контакты в основном выполняются мостикового или рычажного типа (рис. 2.5.1).

Дугогасительная система. При токах до нескольких десятков ампер никаких дугогасительных устройств обычно не применяют: на контактах возникает свободная дуга или искра, которая погасает в окружающей среде. В контакторах переменного тока дугогасительные камеры можно не применять при токах до и напряжении сети.

При токах больше начинают сказываться аэродинамические силы (при прохождении тока) и дуга приблизительно принимает форму полуокружности.

а) б)

Рис. 2.5.1. Контакт: а– мостиковый;б– рычажной

При этом эти силы проявляются сильнее при малых растворах контактов, поэтому для усиления гашения дуги при сравнительно больших токах целесообразно иметь малый раствор контактов.

При больших токах применяются дугогасительные устройства, в которые загоняется электрическая дуга. За счет растяжения и интенсивного охлаждения в них, электрическое сопротивление дуги быстро возрастает, обеспечивая разрыв цепи тока.

Рис. 2.5.2. Основные разновидности дугогасительных щелевых камер: а– с одной щелью;б– с несколькими щелями; в- лабиринтная

Щелевые камеры (рис.2.5.2) изготавливаются из дугостойкого изолированного материала (асбестоцемент, керамика, пластмассы). В их внутренние полости загоняется дуга и гасится за счет интенсивного охлаждения стенками и растяжения. Щелевые камеры могут быть с широкой и узкой щелью. В камерах с узкой щелью (дуги больше ширины щели) дуга деформируется и лучше контакт со стенками.

Н

Рис. 2.5.3. Дугогасительная решетка

а дугогасительную решетку (рис. 2.5.3), за счет электромагнитных сил поля дуги и токов пластины, вгоняется столб электрической дуги, который разбивается на ряд коротких участков. Рост сопротивления столба дуги и её гашение обеспечивается интенсивным охлаждением столба пластинами, т.к. они стальные. При большой частоте отключений пластины разогреваются и не успевают остыть, т.е. для частых отключений пригодны щелевые дугогасительные камеры.

Недостатком является обратное движение отдельных дуг под действием возникающих электродинамических сих. Поэтому применяют - образные пластины, по которым все дуги движутся в одном направлении. Однако скорости движения дуг по таким пластинам высокие и дуги могут выскакивать вверх за пределы решетки.

В решетках из -образных пластин действующие на дуги результирующие электродинамические силы изменяют своё направление при подходе дуг к краям решетки. Дуги могут двигаться взад и вперед, не выходя за пределы камеры, пока не погаснут.

М

Рис. 2.5.4. Система магнитного дутья

агнитное дутьё. Щелевые камеры обычно применяются в сочетании с магнитным дутьем рис.2.5.4). В схеме системы магнитного дутья протекающий через обмотку ток I создает магнитное поле, которое с помощью стальных пластин 1 подводится к зоне горения дуги Д, сила взаимодействия тока дуги с этим полем загоняет дугу в щелевую камеру 2.

Хотя при больших токах растяжение дуги происходит под действием электродинамических

сил, но наличие внешнего магнитного поля способствует быстрому перемещению дуги, перегоняя её на дугогасительные электроды – рога и тем самым уменьшается оплавление контактов. Однако сильное магнитное поле вредно, так как оно уносит жидкий металл с контактов.

В зависимости от способа созданиия магнитного поля различают системы с последовательным включением катушки магнитного дутья, параллельные и системы с постоянным магнитом.

В контакторах постоянного тока при небольших токах от до. обычно применяется катушка напряжения (изоляция её рассчитывается наисточника питания). При больших токах применяется токовая катушка (падениена катушке составляет доли вольта, поэтому требования к изоляции невысокие, существует подогрев контактов от катушки). Используются постоянные магниты.

В контакторах переменного тока используется токовая катушка. Применение для гашения катушки напряжения на переменном токе исключается из-за того, что сила, действующая на дугу, меняет свой знак, т.к. поток, создаваемый магнитной системой дугогашения, сдвинут по фазе относительно отключаемого тока.

Значительное увеличение электрической износостойкости контактов (до ) приблизительно равной механической износостойкости можно получить, шунтируя контакты тиристорами.