Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Галерея изображений

Контактор электромагнитный

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 < 0,2лном)- В этих режимах износ контактов при замыкании может превосходить износ при размыкании.

Аналогичная картина имеет место при управлении двигателями постоянного тока, однако пусковые и отключаемые токи неразогнавшихся двигателей здесь находятся в пределах 2,5—4,0 номинального, а восстанавливающееся на контактах напряжение при отключении двигателя, вращающегося с номинальной частотой вращения, составляет 0,11/ном.

ГОСТ 11206-77 нормирует коммутационную способность контакторов общего назначения переменного тока по четырем категориям применения АС-1 — АС-4, а контакторов постоянного тока - по пяти категориям применения ДС-1 - ДС-5.Изготовляются контакторы главным образом на токи до 630 А, напряжения 220, 440 В постоянного тока, 380, 660 В частотой 50 и 60 Гц переменного тока, частотой включений 600, 1200 вкл/ч (10-й класс) и соответствующей механической и коммутационной износостойкостью (10—15 и 1—5 млн. циклов).

Контакторы состоят из системы главных контактов, дугогасительной, электро­магнитной систем и вспомогательных контактов. В контакторах ускорения с выдержкой времени имеется еще устройство для создания этой выдержки.

Главные контакты. Главные контакты осуществляют замыкание и размыкание силовой цепи. Они должны быть рассчитаны на длительное проведение номинального тока и на производство большого числа включений и отключений при большой частоте. При небольшой частоте включений номинальный ток главных контактов определяется в основном из условий нагрева при продолжительном или прерывисто-продолжительном режимах работы. При большой частоте включений номинальный ток определяется еще из условий дополнительного нагрева контактов от возникающей при отключениях дуги.

В зависимости от нормального положения главных контактов различают контакторы с замыкающими, размыкающими и смешанными контактами. Нормальным считают положение контактов, когда втягивающая катушка контактора не возбуждена и освобождены все имеющиеся механические защелки. Главные контакты могут выполняться рычажного или мостикового типа. Рычажные контакты предполагают поворотную подвижную систему, мостиковые — прямоходовую.

Дугогаснтельная система. Система обеспечивает гашение электрической дуги, возникающей при размыкании главных контактов. Способы гашения дуги и конструкции дугогасительных систем определяются родом тока главной цепи и режимом работы контактора.

Электромагнитная система. Система обеспечивает дистанционное управление контактором, т. е. включение и отключение. Конструкция системы определяется родом тока цепи управления контактора и его кинематической схемой. Электромагнитная система может рассчитываться на включение якоря и удержание его в замкнутом положении или только на включение якоря. Удержание же его в замкнутом положении в последнем случае осуществляется защелкой.

В первом случае отключение контактора происходит после обесточивания катушки под действием отключающей пружины, или собственного веса подвижной системы, или того и другого. Во всех случаях на первом этапе отключения участвуют и контактные пружины. В зависимости от схемы включения и значения удерживающей силы электромагнита система может осуществлять минимальную или нулевую защиту. Под минимальной защитой понимают автоматическое отключение контактора при снижении напряжения в цепи катушки ниже определенного уровня, под нулевой — автоматическое отключение контактора при напряжении, близком к нулю (обычно Uоткл < 0,1 Uном).

В контакторах с защелкой, кроме электромагнитной системы включения и подведения подвижной системы под защелку, имеется вторая электромагнитная система, осуществляющая отключение контактора, т. е. освобождение подвижной системы из-под защелки. Так как электромагнитные системы работают здесь очень кратковременно, они могут выполняться малых размеров, с большими перегрузками по току.

Вспомогательные контакты. Вспомогательные контакты производят переключения в цепях управления контактора, блокировки и сигнализации. Они рассчитываются на продолжительное проведение тока не более 20 А и отключение тока не более 5 А. Контакты выполняются как замыкающими, так и размыкающими, главным образом мостикового типа, но могут быть и рычажного типа.

 КОНТАКТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

 По мере развития полупроводниковой техники и систем автоматизации все шире становится применение электроприводов переменного тока. В самих системах электропривода контакторы большей частью выполняют функции включения системы в работу. Управление системой осуществляется статическими аппаратами взамен релейно-контакторных. Применение контакторов постоянного тока и соответственно новые их разработки сокращаются. В настоящее время следует говорить о контакторах переменно-постоянного тока, т. е. единых конструкциях или модификациях на базе контакторов переменного тока.

Контакторы постоянного тока выпускаются в основном на напряжение 220 и 440 В, токи до 630 А, одно- и двухполюсные, а также многополюсные со смешанными (замыкающими и размыкающими) контактами.

Основные направления развития контакторов — повышение коммутационной способности, механической и коммутационной износостойкости.

Контакторы обеспечивают бездуговую коммутацию токов нагрузки до 2,5Iном при постоянной времени до 10 мс, а в режиме редких коммутаций — до 10Iном. Коммутационная износостойкость контакторов в режиме нормальных коммутаций при частоте включений до 2000 вкл/ч составляет 5 млн. циклов (ранее при «дуговой» коммутации 0,5-1 млн. циклов).

 КОНТАКТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НА НАПРЯЖЕНИЕ ДО 660 В

 Контакторы переменного тока промышленной частоты строятся, как правило, трехполюсными с замыкающими главными контактами.

Электромагнитные системы. Системы выполняются шихтованными, т. е. набираются из отдельных изолированных друг от друга пластин толщиной 0,35; 0,5;

1 мм. Катушки низкоомные, с малым числом витков. Основную часть сопротивления катушки составляет ее индуктивное сопротивление, зависящее от величины зазора. Ввиду этого ток в катушке при разомкнутой магнитной системе (пусковой ток) в 5—10 раз превышает ток при замкнутой магнитной системе (рабочий ток). Применяются магнитные системы как поворотного (Е-образные, П-образные, клапанные и др.), так и прямоходового (Ш-образные, Т-образные, соленоидные) типа, первые — в контакторах тяжелого режима работы, вторые — в контакторах нормального режима работы.

Электромагнитная система независимо от типа состоит из сердечника, якоря, короткозамкнутого витка, катушки и крепежных деталей. Слабым местом в отношении износостойкости является короткозамкнутый виток. Удары якоря о сердечник вызывают вибрацию консольно выступающих участков витка и поломку .его после определенного числа операций. Высокую износостойкость витка обеспечивает такое крепление, при котором отсутствуют незакрепленные консольные участки.

Для уменьшения расклепывания полюсов и «распушивания» пластин магнитопровода применяются более толстые пластины (до 1 мм для средних и до 2—3 мм для крайних связующих). Однако это приводит к увеличению потерь и более высокому нагреву системы. Поэтому применение более толстых пластин возможно при условии использования магнитных материалов с малыми потерями.

При жестком креплении магнитной системы кинетическая экергия подвижных частей гасится при ударе якоря о сердечник, что приводит к износу как Якоря, так и сердечника. Удар передается контактам и приводит к их дребезгу («вторичный» дребезг).

 Кинематические схемы. Кинематические схемы современных контакторов переменного тока характеризуются большим разнообразием.

Поворотные схемы применяются преимущественно в контакторах тяжелого режима работы и специальных, например в контакторах со смешанными контактами. Вращение в подшипниках скольжения не обеспечивает высокой механической износостойкости. Для достижения износостойкости 10 млн. циклов и выше переходят на вращение вала контактора на цапфах или призматических подшипниках. Последнее также облегчает сборку контактора, так как обеспечивает самоустановку вала.

Широко применяется прямоходовая схема. В ней исключаются промежуточные звенья и шарнирные  соединения  от якоря к контактам. Иногда контакты непосредственно связываются с якорем. Якорь перемещается в направляющих, где трущейся парой является металл — пластмасса.

Отсутствие каких-либо шарнирных соединений и подшипников позволяет получить высокую механическую износостойкость. Однако за счет ударов в магнитной системе, непосредственно передаваемых контактам, здесь происходит дополнительный «вторичный» дребезг контактов, для устранения которого необходимо применять специальные меры. Здесь трудно получить наилучшее соотношение между тяговой и механической характеристиками.

Наряду с прямоходовой весьма широкое распространение получили схемы, в которых передача движения от электромагнита к контактам осуществляется через шарнирно-рычажные соединения. Существовавшее мнение, что шарнирные соединения (оси, втулки и т. п.) не обеспечивают достаточной механической износостойкости, практически опровергнуто. Высокая износостойкость (до 10 млн. циклов и выше) шарнирных соединений достигается правильным их расчетом и конструкцией, отсутствием ударов в них, правильным подбором трущейся пары, например применением в качестве трущихся деталей пары металл — пластмасса и т. д.

Контактные системы. При поворотных магнитных системах применяются рычажные контактные системы, при прямоходовых — мостиковые. Таким образом, первые находят более широкое применение в контакторах тяжелого режима работы, вторые — в контакторах нормального режима работы.

Говоря о контактных системах, следует иметь в виду следующее весьма важное обстоятельство. В отличие от контакторов постоянного тока режим включения для контакторов переменного тока более тяжел, чем режим отключения. Пусковой ток (периодическая составляющая) асинхронных короткозамкнутых электродвигателей, для управления которыми предназначены рассматриваемые контакторы, составляет шести-восьмикратный, а иногда и десятикратный номинальный ток. С учетом апериодической составляющей амплитудное значение пускового тока первого полупериода при нормальных рабочих режимах достигает 14—15-кратного номинального тока. Наличие дребезга контактов при включении приводит в этих условиях к большому износу контактов, часто в несколько раз превосходящему их износ при отключении. Борьба с дребезгом при включении приобретает здесь первостепенное значение.

Дугогаснтельные системы. В контакторах переменного тока, как и в контакторах постоянного тока, применялось магнитное гашение в камерах с широкими щелями. Во избежание перекрытия между фазами через дугу, выбрасывающуюся далеко за пределы камеры, полюсы приходилось значительно удалять друг от друга. Так, у контактора серии КТ на 150 А расстояние между полюсами составляло 100 мм. Применение дугогасительной решетки (многократный разрыв дуги при переходе тока через нуль) почти полностью исключило выброс дуги за пределы камеры при напряжении 380 В. Это позволило сократить размеры контактора за счет сближения полюсов. Указанная система гашения характерна для контакторов с однократным разрывом на фазу на напряжение 380 В и частоту до 600 включений в час.

  Для контакторов тяжелого режима работы с частотой включений в час 1200 и более на напряжение до 660 В широкое распространение получило электромагнитное гашение в камерах с узкими щелями, а также в комбинированных камерах — с узкими зигзагообразными и другими щелями в сочетании с пламегасительными решетками, где также исключается выброс дуги и ее пламени за пределы камеры.

Особо следует отметить применение для контакторов переменного тока системы бездуговой коммутации, что во много раз (до десяти и более) повышает износостойкость контактов. Так, в контакторах с бездуговой коммутацией (шунтирование контактов тиристорами) в режимах коммутаций, соответствующих категориям применения АС-3 и АС-4, достигается коммутационная иэносостойкость контактов не менее 5 млн. циклов, в то время как у контакторов с электромагнитным гашением она составляет 0,5 млн. циклов. В режимах коммутаций номинальных токов коммутационная износостойкость контактов равна механической износостойкости контакторов и достигает 10—15 млн. циклов.

 Конструкции контакторов переменного тока. Для нормальных условий работы (в основном категория применения АС-3) контакторы выполняются по кинематическим схемам, с контактным и дугога-сительным устройством. Для тяжелых режимов работы (АС-4) контакторы выполняются с поворотными кинематическими схемами, электромагнитными дугогасительными системами на напряжение до 660 В частотой 50 и 60 Гц. Эти контакторы пригодны для работы на постоянном токе до 440 В. Фактически это контакторы переменно-постоянного тока. 

Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.

Портал Gosstanart.info не осуществляет коммерческой деятельности, не сотрудничает с рекламодателями, производителями товаров и компаниями предоставляющими услуги. Просьба, не обращаться с коммерческими предложениями! Вся информация, представленная на портале, результат независимых исследований и является свободно распространяемой информацией.

 Главная    Обратная связь   Новости портала   Черный список   Архив