Устройство контактора

Устройство и принцип действия контактора

Коммутация ( от лат. сommutatio - перемена ) – переключение электрических цепей

Контактором называется электромагнитный аппарат дистанционного действия,

предназначенный для частых переключений силовых электрических цепей.

Контакторы предназначены для выполнения следующих основных операций по управлению судовыми электроприводами:

1. пуск и остановка;

2. изменение скорости;

3. изменение направления вращения ( реверс );

4. электрическое торможение двигателей.

На судах контакторы работают в тяжелых условиях: при повышенной вибрации,

сотрясениях, ударах и наклонах, высокой влажности и колебаниях температуры.

Поэтому к конструкции контакторов предъявляются повышенные требования: про-

стота устройства, износоустойчивость, влаго- и нагревостойкость, брызго- и водозащи-

щенность, способность устойчиво работать при кренах и дифферентах.

Контакторы классифицируются по таким основным признакам:

1. по роду тока – на контакторы постоянного, переменного и постоянно-перемен-

2. по числу полюсов ( контактов ) – одно-, двух- и трехполюсные;

3. по положению главных контактов – с замыкающими, размыкающими и теми и

4. по номинальному току главных контактов ( в зависимости от типа и величины

контактора ) и др.

К основным системам контакторов относятся:

1. главных контактов;

2. вспомогательных контактов;

Рассмотрим эти системы подробней.

Рассмотрим устройство и принцип действия контактора, изображенного в упрощен

ном виде ( рис. 9.35 ).

Система главных контактов состоит из двух главных контактов - неподвижного 1 и подвижного 2.

Система вспомогательных контактов включает в себя подвижный контакт 4 и не-

подвижные контакты 10-11 и 12-13.

В электромагнитную систему входят сердечник 6 с катушкой 7 и якорь 5.

Дугогасительная система, для упрощения объяснения, на рис. 9.35 не показана, но

ее устройство и принцип действия объясняются ниже.

В исходном положении ( рис. 9.35, а ) катушка 7 обесточена, отключающая пружи

на 9 притягивает нижнюю часть якоря к изоляционной плите 14.

Главные контакты 1 и 2 разомкнуты, а контактная пружина 3 сжата между верхней частью якоря и контактом 2 с небольшим усилием.

Подвижный контакт 4 замыкает вспомогательные контакты 10 и 11, два других та-

ких контакта 12 и 13 разомкнуты.

Устройство контактора

Рис.9.35. Электромагнитный контактор: 1 – неподвижный контакт; 2 – подвижный контакт; 3 - контактная пружина; 4 – подвижный вспомогательный контакт;

5 – поворотный якорь; 6 – сердечник электромагнита; 7 – катушка электромагнита; 8 – гибкая перемычка; 9 – отключающая пружина; 10-11, 12-13 - неподвижные контакты; 14 – изоляционная плита ( основание )

Если на катушку 7 подать напряжение, катушка создаст в сердечнике 6 магнитный поток. В результате якорь 5 притянется к сердечнику ( рис. 9.35, б, в ). При этом подвиж-

ный контакт 2 замкнется с неподвижным контактом 1, контакты 10-11 разомкнутся, а 12-13 замкнутся.

На рис 9.35, б показано промежуточное положение якоря, при котором между

нижней частью якоря и сердечником сохраняется воздушный зазор. В этом положении от-

ключающая пружина 9 растянута не полностью, а контактная пружина 3 сжата не полно-

стью, и поэтому сила давления контакта 2 на контакт 1 невелика.

На рис. 9.35, в показано конечное положение якоря, при котором нижняя часть якоря плотно прижата к сердечнику ( нет воздушного зазора ), а контактная пружина 3 заставляет подвижный контакт 2 плотно прижаться к неподвижному 1.

При снятии питания с катушки 7 магнитный поток в сердечнике исчезнет и якорь 5 под действием отключающей пружины 9 и собственного веса отпадет от сердечника. При

этом главные контакты 1 и 2 разомкнутся, а вспомогательные переключатся: контакты 10-11 замкнутся, а 12-13 разомкнутся ( рис. 9.35, а ).

Основное назначение контактной пружины 3 состоит в том, чтобы обеспечить не-

обходимое по условиям эксплуатации нажатие подвижного контакта 2 на неподвижный 1. Кроме того, она выступает как амортизатор, смягчая удар подвижного контакта по непод-

вижному при включении контактора.

Степень сжатия регулировочной пружины можно изменять при помощи регулиро-

вочной гайки ( на рис. 9.35 не показана ).

В рассмотренном контакторе применена магнитная система с поворотным якорем

( более подробно – ниже ). Осью, на которой поворачивается якорь, здесь служит грань призмы.

*****

Магнитные контакторы: устройство и назначение

Контактором называется электромагнитный аппарат дистанционного действия, предназначенный для частых включений и отключений под нагрузкой электрической силовой цепи.

Устройство контактора

Рисунок 1: 1 - ярмо с сердечником, 2 - короткозамкнутый виток, 3 - якорь, 4 - упор; 5 - втягивающая катушка, 6 - держатель якоря, 7 - вал изоляционный, 8 - размыкающие блок-контакты, 9 - замыкающие блок-контакты, 10 - подвижный главный контакт; 11 - неподвижный главный контакт; 12 - дугогасительные камеры.

Кроме включения и отключения контактор осуществляет также нулевую защиту электродвигателей, т. е. отключает его при исчезновении напряжения в питающей сети, а при повторной подаче напряжения сам не включается.

В дистанционном управлении электродвигателями контактор находит самое широкое применение.

По принципу действия контактор представляет собой выключа­тель с контактами, управляемыми электромагнитом. Основными частями контактора являются главные контакты, магнитная сис­тема, втягивающая катушка, дугогасительное устройство, блок-контакты.

Проследим работу контактора на примере действия контактора переменного тока типа КТ, изготовляемого отечественной промышленностью. Устройство этого контактора изображено на рис.1.

Устройство контактора

Рис. 2 Электрическая схема включения контактора с управлением при помощи двух штифтовой кнопки.

А на рис. 2 приведена развернутая электрическая схема вклю­чения контактора совместно с двухштифтовой кнопкой управления. Если нажать кнопку «пуск», то образуется электрическая цепь: ток идет от фазы Л к втягивающей катушке К, далее через размыкающие контакты кнопки «стоп», через кнопку «пуск» (замкнутую при нажатии) и к фазе Л3. Вследствие прохождения тока через втягивающую катушку 5 неподвижная часть магнитной системы 1 (ярмо с сердечником на рис. 2) намагничивается и притягивает подвижную часть магнитной системы (якорь 3). Якорь, будучи скреплен с валом контактора, поворачивает его и замыкает под­вижный контакт 10 с неподвижным 11 (на рис. 2 контакты ГК). Кроме того, сработают также замыкающие блок-контакты 9, а блок-контакты8 размыкаются. После включения контактора кнопка «пуск» может быть отпущена, причем электри­ческая цепь этим не разрывается, так как ток идет теперь по замк­нутой цепи: фаза Л1 — втягивающая катушка К — кнопка «стоп» — блок-контакт БК (который теперь замкнут) и фаза Л3. При на­жатии кнопки «стоп» цепь управления размыкается, и вал якоря под действием своего веса отпадает, разрывая силовую цепь.

При уменьшении напряжения ниже определенной величины (да­ется в каталогах в процентах от номинального напряжения) кон­тактор автоматически отключается, так как вес подвижных частей контактора превышает силу взаимодействия подвижной и непод­вижной частей магнитной системы при сниженном напряжении. Если напряжение подано, а кнопка «пуск» не нажимается, то контактор не срабатывает, так как цепь втягивающей катушки разомк­нута. Этим обеспечивается нулевая защита электродвигателя.

*****

Контакторы — назначение и принцип работы

Назначение контакторов

Контактор – это двухпозиционный электромагнитный аппарат, используется для частого дистанционного включения, выключения электрических силовых цепей при нормальной работе. Контактор может разорвать токовую цепь не в 1 месте сразу. Приборы бывают 2 типов – напряжением в 220 и 440В; и напряжением в 380 и 660В. Имеют от 1 до 5 полюсов.

Область применения контакторов

Приборы используют для управления электрическим двигателем с высокими мощностями, для того, чтобы коммутировать цепь реактивной мощности. Широко распространены они в сфере электрического транспорта, для иной транспортной инфраструктуры.

Принцип работы контакторов

Принцип работы контактора заключаются в следующем. На катушку управления поступает напряжения, сердечник притягивается к якорю, замыкая контактную группу или размыкая ее. Это зависимо от изначального состояния отдельно взятого контакта. При отключении происходят обратные действия. Система дугогашения гасит дугу, появившуюся при размыкании главных контактов. При помещении на 2 контакторах механизма для механической блокировки можно получить обратимый контактор. Вспомогательные модули установлены для расширения возможностей устройства для применения в автоматизированной системе, с ними можно усовершенствовать эксплуатацию электроустановки, упростить монтажные работы.

Характеристики контакторов

Как правило, эти устройства должны иметь такие характеристики:

Предельное, номинальное значение показателя в главной цепи.

Характеристики, тип реле, расцепителей.

Соотношение с защитными аппаратами от коротких замыканий.

Типы, параметры регуляторов ускорений, автоматических переключателей.

Тип, параметр автотрансформаторов для пускателей 2-ступенчатых трансформаторных.

Тип, характеристика пусковых сопротивлений в реостатных роторных пускателях.

По наличии определенного количества полюсов, можно выделить контакторы однополюсные, двухполюсные, трехполюсные. Они все, за исключением трехполюсных, применяются в своем большинстве в сетях с постоянными токами, трехполюсные же – в трехфазных сетях. Есть также и четырех полюсные и пяти полюсные механизмы. Состоит прибор с неподвижного и подвижного контакта, что зависимо от назначения в определенном электрическом механизме. Для подключения вспомогательных устройств, - как например, сигнализационной цепи, индикации, цепи определенных автоматических и защитных устройств, в контакторах расположены блок-контакты.

Электромагнитная система, как одна из важных составляющих, включает в себя сердечники, электромагниты, якори, а также другие механизмы, замыкающие контакты электроаппарата.

Дугогасительная система гасит появившуюся электродугу во время коммутации токов. Дуга гасится при помощи поперечных магнитных полей в камерах с удлиненным отверстием или в камерах, имеющих деионные решетки.

Если вас заинтересовала ценовая политика на контакторы, и где их можно купить по Украине, то не сидите долго в интернет-магазинах и не ищите, просто зайдите к нам на сайт. чтобы ознакомиться с широким ассортиментом товаров и остановить свой выбор на том, что подойдет именно вам.

Комментарии:

Хорошая статья, помогла в подборе

Насос (помпа) – важнейшая деталь любой стиральной машины, задействованная во всех основных циклах работы агрегата (стирка и полоскание, отжим и сушка и так далее). Без этой детали попросту не осуществляется …

Покрывать дороги брусчаткой(тротуарной плиткой) начали еще в древние времена. Обычно ею выкладывают тропинки во дворе и саду. Смотрятся такие дорожки очень красиво. О свойствах брусчатки можно сказать следующее: тротуарная плитка …

Недавно в сети Интернет появился видеоролик, демонстрирующий работоспособность автоматики для ворот, а также шлагбаумов ТМ «Comunello» в условиях сильного мороза. Стоит отметить, что это очень актуальный вопрос для жителей стран …

*****

3. Определение, назначение, принцип работы и устройство контактора постоянного тока

Контакторы постоянного тока предназначены для ком­мутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.

Общие технические требования к контакторам и усло­вия их работы регламентированы ГОСТ 11206—77. Ниже описываются категории применения современных контак­торов и приводятся параметры коммутируемых ими цепей в зависимости от характера нагрузки.

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.

Общие требования к контакторам:

1.Высокая включающая и отключающая способность – не ниже 10Iном, а в отдельных случаях до 20Iном ;

2. Длительная работа при большой частоте отключений;

3. Высокая коммутационная износостойкость – до 3 млн. циклов с учетом отключений пусковых токов;

4. Высокая механическая износостойкость;

5. Технологичность конструкции, малая масса и габариты;

6. Высокая надёжность в эксплуатации.

Для контакторов существует еще режим редких комму­таций, характеризуемый более тяжелыми условиями, чем при нормальных коммутациях. Такие режимы возникают довольно редко (на­пример, при КЗ).

Основными техническими данными кон­такторов являются номинальный ток главных контак­тов, предельный отключаемый ток, номинальное напря­жение коммутируемой цепи, механическая и коммутацион­ная износостойкость, допустимое число включений в час, собственное время включения и отключения. Способность контактора, как и любого коммутационного аппарата, обе­спечить работу при большом числе операций характеризу­ется износостойкостью.

Различают механическую и комму­тационную износостойкость. Механическая износостойкость определяется числом циклов включение-отключение кон­тактора без ремонта и замены его узлов и деталей. Ток в цепи при этом равен нулю. Механическая износостойкость современных контакторов составляет (10—20)10 6 опера­ций.

Коммутационная износостойкость определяется таким числом включений и отключений цепи с током, после кото­рого требуется замена контактов. Современные контакторы должны иметь коммутационную износостойкость порядка (2—3)10 6 операций (некоторые выпускаемые в настоящее время контакторы имеют коммутационную износостойкость 10 6 операций и менее).

Собственное время включения состоит из времени нарастания потока в электромагните контактора до значения потока трогания и времени движения якоря. Большая часть этого времени тратится на нарастание магнитного потока. Для контакторов постоянного тока с номинальным током 100 А собственное время включения составляет 0,14с, для контакторов с током 630 А оно увеличивается до 0,37с.

Собственное время отключения - время с момента обесточивания электромагнита контактора до момента размы­кания его контактов. Оно определяется временем спада по­тока от установившегося значения до потока отпускания. Временем с начала движения якоря до момента размыка­ния контактов можно пренебречь. В контакторах постоян­ного тока с номинальным током 100 А собственное время отключения составляет 0,07, в контакторах с номинальным током 630 А — 0,23 с.

Номинальный ток контактора Iном представляет собой ток, который можно пропускать по замкнутым главным контактам в течение 8 часов без коммутаций, причем превышение температуры различных частей контактора не должно быть больше допустимого (прерывисто-продолжительный режим работы).

Номинальный рабочий ток контактора Iном.р - это допустимый ток через его замкнутые главные контакты в конкретных условиях применения. Так, напри­мер, номинальный рабочий ток Iном.р контактора для ком­мутации асинхронных двигателей с короткозамкнутым ро­тором выбирается из условий включения шестикратного пускового тока двигателя.

Номинальным напряжением называется наибольшее напряжение коммутируемой цепи, для работы при котором предназначен контактор. Коммутационная износостойкость главных контактов для категорий ДС-2, ДС-4 в ре­жиме нормальных коммутаций должна быть не менее 0,1, а для категорий ДС-3 не менее 0,02 механической износостойкости. Вспомогательные контакты должны ком­мутировать цепи электромагнитов переменного тока, у ко­торых пусковой ток может во много раз превышать устано­вившийся.

Контактор имеет следующие основные узлы: контакт­ную систему, дугогасительное устройство, электромагнит и систему вспомогательных контактов. При подаче напря­жения на обмотку электромагнита контактора его якорь притягивается. Подвижный контакт, связанный с якорем электромагнита, замыкает или размыкает главную цепь. Дугогасительное устройство обеспечивает быстрое гашение дуги, благодаря чему достигается малый износ контактов. Система вспомогательных слаботочных контактов служит для согласования работы контактора с другими устройст­вами.

Контактная система. Контакты аппарата подвержены наиболее сильному электрическому и меха­ническому износу ввиду большого числа операций в час и тяжелым условиям работы. С целью уменьшения изно­са преимущественное распространение получили линей­ные перекатывающиеся контакты.

Для предотвращения вибраций контактов контактная пружина создает предварительное нажатие, равное при­мерно половине конечной силы нажатия. Большое влия­ние на вибрацию оказывает жесткость крепления непод­вижного контакта и стойкость к вибрациям всего кон­тактора в целом. В этом отношении очень удачна конструкция контактора серии КПВ-600 (рис.1). Не­подвижный контакт 1 жестко прикреплен к скобе 2. Один конец дугогасительной катушки 3 присоединен к этой же скобе. Второй конец катушки вместе с выводом 4 надеж­но скреплен с изоляционным основанием из пластмассы 5. Последнее крепится к прочной стальной скобе 6, кото­рая является основанием аппарата. Подвижный контакт 7 выполнен в виде толстой пластины. Нижний конец пла­стины имеет возможность поворачиваться относительно точки опоры 8. Благодаря этому пластина может перека­тываться по сухарю неподвижного контакта 1. Вывод 9 соединяется с подвижным контактом 7 с помощью гиб­кого проводника (связи) 10. Контактное нажатие созда­ется пружиной 12.

При износе контактов сухарь 1 заменяется новым, а пластина подвижного контакта поворачивается на 180° и неповрежденная сторона ее используется в работе.

Для уменьшения оплавления основных контактов ду­гой при токах более 50 А контактор имеет дугогасительные контакты — рога 2, 11. Под действием магнитного поля дугогасительного устройства опорные точки дуги быстро перемещаются на скобу 2, соединенную с непод­вижным контактом 1, и на защитный рог подвижного контакта 11. Возврат якоря в начальное положение (пос­ле отключения магнита) производится пружиной 13 .

Основным параметром контактора является номи­нальный ток, который определяет размеры контактора.

Устройство контактора

Рис.1. Контактор постоянного тока серии КПВ-600.

Характерной особенностью контакторов КПВ-600 и многих других типов является электрическое соединение вывода подвижного контакта с корпусом контактора. Во включенном положении контактора магнитопровод нахо­дится под напряжением. Даже в отключенном положении напряжение может оставаться на магнитопроводе и других деталях. Соприкосновение с магнитопроводом по­этому опасно для жизни.

Серия контакторов КПВ имеет исполнение с размы­кающим главным контактом. Замыкание производится за счет действия пружины, а размыкание - за счет си­лы, развиваемой электромагнитом.

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 (для зачистки контактов от окиси меди). После этого аппарат снова включается.

Если контактор располагается в шкафу, то номи­нальный ток понижается примерно на 10% из-за ухуд­шающихся условий охлаждения.

В продолжительном режиме работы, когда длитель­ность непрерывного включения превышает 8 ч, допусти­мый ток контактора снижается примерно на 20%. В та­ком режиме из-за окисления медных контактов растет переходное сопротивление, что может привести к повы­шению температуры выше допустимой величины. Если контактор имеет небольшое число включений или вообще предназначен для длительного включения, то на рабочую поверхность контактов напаивается серебряная пластина. Серебряная облицовка позволяет сохранить допустимый ток контактора, равный номинальному току, и в режиме продолжительного включения. Если контактор наряду с режимом продолжительного включения исполь­зуется в режиме повторно-кратковременного включения, применение серебряных накладок становится нецелесо­образным, так как из-за малой механической прочности серебра происходит быстрый износ контактов.

Согласно рекомендациям завода допустимый ток повторно-кратковременного ре­жима для контактора КПВ-600 определяется по формуле:Устройство контактора

Устройство контактора,

где п – число включений в час.

Необходимо отметить, что если при отключении в повторно-кратковременном режиме длительно горит ду­га (отключается большая индуктивная нагрузка), то температура контактов может резко увеличиться за счет нагрева контактов дугой. В этом случае нагрев контак­тов в продолжительном режиме работы может быть мень­ше, чем в повторно-кратковре­менном режиме. Как правило, контактная система имеет один полюс.

Для реверса асинхронных двигателей при большой часто­те включений в час (до 1200) применяется сдвоенная кон­тактная система. В этих кон­такторах типа КТПВ-500, име­ющих электромагнит постоян­ного тока, подвижные контак­ты изолированы от корпуса, что делает более безопасным обслуживание аппарата. На рис.2 показана схема вклю­чения контакторов для ревер­са асинхронных двигателей. По сравнению со схемой, име­ющей однополюсные контакто­ры, схема рис.2 имеет большое преимущество. При неполадках и отказе одного контактора подается напря­жение только на один зажим двигателя. В схеме с од­нополюсными контакторами отказ одного контактора ведет к возникновению тяжелого режима двухфазного питания двигателя.

Устройство контактора

Рис.2. Схема включения главных контактов контактора КТПВ-500

для реверса асинхронного 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.

*****

Контакторы электромагнитные. Типы, виды, устройство, принцип работы контакторов.

Контакторы — это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы.

В зависимости от рода привода контактной системы различают контакторы электромагнитные, пневматические и гидравлические. Пневматические и гидравлические контакторы, где открытие и закрытие прохождения воздуха или жидкости осуществляются электромагнитом или каким-либо другим дистанционным способом, здесь не рассматриваются. Общие описания контактных систем, дугогасительных устройств, кинематики механизмов и других деталей, которые приведены ниже применительно к электромагнитным контакторам, справедливы также и для этих контакторов.

Электромагнитные контакторы получили широкое распространение, они яв­ляются основными коммутирующими аппаратами схем автоматизированного электропривода.

Контакторы различаются по роду тока: постоянного, переменного (частотой 50 и 60 Гц), а также переменного тока повышенной частоты (до 10 кГц). Они могут выполняться с управлением на постоянном или на переменном токе частотой 50 и 60 Гц независимо от рода тока главной цепи.

По наибольшей частоте включений в час в повторно-кратковременном режиме работы контакторы делятся на классы 0,3; 1,3; 10; 30, что соответствует частоте 30, 120, 300, 1200, 3600 включений в час. Нормированная механическая износостойкость достигает 30 млн. циклов, коммутационная износостойкость должна быть не менее 0,1 механической. Контакторы в основном выполняются по 10-му классу и на соответствующую механическую износостойкость.

Коммутационная способность контакторов определяется и регламентируется условиями работы. Основными операциями при управлении электроприводами являются пуск, реверсирование, торможение, отключение. На переменном токе это означает: 1) включение при номинальном напряжении и cosφ = 0,3. 0,4 шестикратных и реже десяти-двенадцатикратных номинальных токов при пуске и реверсе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и 2) отключение номинальных токов при напряжении до 0,2Uном двигателей, вращающихся с полной (или близкой к ней) частотой вращения, или шести-десятикратных токов при (1. 1,1) Uном и cosφ= 0,3. 0,4, если двигатель не тронулся или только тронулся (п

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *