Нужно ли защищать катушку контактора?

Содержание

Что такое контактор: назначение, принцип работы, виды, схемы подключения

При производстве электротехнических работ на высоковольтных линиях, при подключении мощных потребителей электрической энергии и промышленного оборудования электромонтажник неизбежно сталкивается с таким устройством, как контактор. У профессионала нет сомнений для чего нужен контактор и какие функции он выполняет, но человеку далекому от электротехники или только начинающему познавать электрическую специальность рано или поздно приходится столкнутся с этим понятием. Контактор – прибор очень удобный, но, чтобы понять для чего он нужен придется немного разобраться.

Что такое контактор и для чего он нужен

В электрических сетях постоянно приходится включать или выключать различные нагрузки или управлять их работой. Как мы знаем, в быту для этих целей существуют механические выключатели и рубильники. Но у таких устройств есть весьма ограниченный ресурс износостойкости, а для больших электрических систем, управление с помощью механических рубильников является неудобным и неэффективным способом. Именно поэтому был создан такой прибор, который имеет огромный ресурс работы, позволяет производить циклы включения и выключения до нескольких тысяч раз в час, а самое главное дает возможность управлять нагрузкой дистанционно. Простыми словами это выключатель.

Контактор – это электромагнитное устройство, предназначенное для частых включений и выключений электрических цепей дистанционным способом.

Электромагнитные контакторы применяются во всех сферах нашей жизни. Они включают уличное освещение, управляют отключением высоковольтных линий электропередачи, линий транспортных систем (трамвайных, троллейбусных, железнодорожных), широко применяются в строительстве и промышленности для запуска мощных силовых установок, двигателей, машин и другого оборудования.

Более того, такие коммутационные устройства применяются и в жилых домах для различных целей, таких, например, как включение электрообогревательных приборов или водонагревателей, для управления вентиляционными установками, водопроводными или канализационными насосами. Прогресс не стоит на месте и на данный момент системы умного дома под управлением контакторов или групп таких приборов уже постепенно входят в жизнь обычных людей.

Огромную роль эти устройства играют в электробезопасности и, как следствие, предотвращении пожаров от возгорания электрооборудования или силовых линий.

Данные приборы имеют ряд преимуществ перед различными модульными приспособлениями:

  • Могут подключаться к любой сети;
  • Имеют компактные размеры;
  • Абсолютно бесшумны в работе;
  • Могут использоваться при высоких мощностях и больших токах;
  • Легкие в эксплуатации и просты в монтаже;
  • Могут работать в любых условиях.

Устройство и принцип работы

Контактор – это двухпозиционный электромагнитный прибор, управление которым производится с помощью вспомогательной цепи электрического тока проходящего через катушки контактора. Во время прохождения электрического тока к сердечнику притягивается якорь, и группа контактов замыкается. В нормальном состоянии контакты в таком устройстве всегда разомкнуты – это важное правило для электробезопасности и удобства использования.

Если говорить простыми словами контактор – это выключатель при подаче напряжения на который его контакты замыкаются, и нагрузка включается, а при отсутствии напряжения на контакторе – он размыкает электрическую цепь.

Конструктивно этот электромагнитный выключатель состоит из системы блок-контактов, дугогасительной, контактной и электромагнитной систем.

Для тех, кто знаком с электрическими схемами и принципами работы выключателей данные схемы будут понятны. На катушку А1 – А2 подается вспомогательное напряжение, при этом для создания механического усилия и замыкания контактов втягивается соленоид и включает те контакты, которые необходимо. В зависимости от типа контактора и его конструкции он может включать как одну группу контактов, так и несколько одновременно или в определенной последовательности. Для того чтобы безопасно и быстро размыкать контактор в его конструкции присутствует пружина, посредством которой контакты, при отсутствии напряжения, мгновенно размыкаются.

Несмотря на то, что с виду этот прибор кажется очень сложным, а во многих случаях (при управлении силовыми линиями до 600В и токами до 1600А) большим по размерам в его конструкции все достаточно просто:

  • группа контактов, выполненная из высококачественной меди;
  • корпус из диэлектрических материалов;
  • соединенная с электромагнитом напрямую контактная планка;
  • электромагнитная катушка;
  • дугогасительные элементы, которые необходимы при управлении большими токами.

Управление контактором производится с помощью вспомогательной цепи, напряжение которой должно быть ниже величины напряжения рабочего тока и может соответствовать 24, 42, 110, 220 или 380 В.

Основные виды и типы контакторов

Для выполнения различных условий работы, задач и управления разными видами электрических систем и оборудования существуют контакторы с разнообразным функционалом.

По типу электрического тока коммутирующие устройства бывают:

  • постоянного тока – предназначенные для коммутации сетей постоянного тока;
  • переменного тока – работающие и выполняющие свою задачу в сетях переменного тока.

По типам конструкции эти механизмы различаются по количеству полюсов. Наиболее широко применяются однополюсные и двухполюсные устройства, реже – трехполюсные .

Трехполюсные приборы применяются в трехфазных электрических сетях переменного тока для управления мощными электродвигателями и прочими устройствами. В промышленности производят и используют многополюсные контакторы, но такие механизмы используются крайне редко и выполняют специфические задачи.

По наличию дополнительных систем:

  • без дугогасительной системы;
  • имеющие дугогасительную систему.

Наличие дугогасительной системы, о которой было сказано выше, не является обязательным конструктивом для сетей 220 В, но обязательно применяется в устройствах и в сетях с высоким напряжением (380 В, 600 В). Такая система гасит электрическую дугу, неизменно возникающую при высоком напряжении, при помощи поперечного электромагнитного поля в специальных камерах.

По типу управления контактором:

  • ручное (механическое) – оператор сам включает или отключает устройство;
  • с помощью слаботочной линии – коммутация происходит дистанционно;

По типу привода коммутирующие устройства бывают электромагнитные и пневматические . Самые распространенные и эффективные – механизмы, работающие с помощью электромагнитной индукции. Пневматические в основном применяются на железнодорожном транспорте (например, в локомотивах поездов), где есть системы сжатого воздуха.

По типу монтажа применяют бескорпусные и корпусные контакторы. Первые – монтируются в электрических щитах или внутри электроустановок и не защищены от попадания влаги и пыли, а вторые могут монтироваться в любом месте и очень часто имеют хорошую влаго-, пылезащиту.

Характеристики контакторов

Для выбора правильного устройства для своих нужд, необходимо знать, какие характеристики бывают у такого типа приборов и чем они отличаются. Как правило, электромагнитные контакторы имеют следующие важные характеристики:

  • Предельное и номинальное напряжение;
  • Соотношение работы с различными автоматическими выключателями (защищающие от короткого замыкания);
  • Параметры и типы регуляторов ускорений автоматических выключателей;
  • Характеристика и тип сопротивлений;
  • Тип и характер реле и расцепителей и других элементов в его составе.

В чём разница между контактором и магнитным пускателем

Очень часто контакторы путают с магнитными пускателями и это обоснованно, так как по сути это одно и то же. Данные типы устройств конструктивно выполнены практически идентично. Отличие же этих устройств в назначении: если контактор это моноблочный прибор, является выключателем и в основном служит для коммутации цепей, то электромагнитное реле (пускатель) в том числе выполняет защитную функцию, например, экстренно размыкая цепь при перегреве, и имеет в своем составе несколько контакторов, защитные устройства и управляющие элементы.

Существует такой вид коммутирующего устройства, как промежуточное реле – это прибор небольшой мощности, который служит для коммутации в слаботочных цепях и может выдержать намного больше циклов размыкания, чем контактор.

Схемы подключения контактора

Контакторы выпускаются многими производителями электротехнической продукции и имеют разные типы и исполнение. При подключении такого устройства важно строго руководствоваться рекомендациями завода-изготовителя и нормативной электротехнической документацией. В инструкции и на самом корпусе прибора в обязательном порядке будет располагаться схема подключения данного механизма и его главные характеристики. Разобраться в этой электрической схеме профессиональному электрику не составит никакого труда, а вот неспециалисту придется немного постараться.

Обратите внимание! Для работоспособности схемы используется нормально открытый контакт контактора для реализации самоподхвата расположенный параллельно пусковой кнопке.

Независимо от того каким-образом подключается контактор в системе обязательно используется два вида сети: силовая и сигнальная. Сигнальная линия запускает сам контактор, а он в свою очередь замыкает силовую линию.

При подключении к мощным асинхронным двигателям важно подключать последовательно с контактором тепловое реле, для защиты двигателя от перегрева и автомат для защиты от короткого замыкания.

Разобраться в назначении, конструкции и принципах работы данного сложного устройства оказалось совсем не сложно. Важно помнить, что правильно подключённый прибор – залог долгой и безопасной службы контактора. При подключении необходимо работать только при отключенном электропитании, помнить о мерах электробезопасности и общих правилах охраны труда, и строго их выполнять. А если что-то в работе или подключении этого прибора вам все же осталось непонятно, то лучшим вариантом будет обратиться к профессиональным электрикам для подключения данного устройства.

Нужно ли защищать катушку контактора?

НОВЫЙ СПОСОБ ЗАЩИТЫ КОНТАКТОРОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С УПРАВЛЕНИЕМ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ ОТ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Читайте также:  Можно ли использовать провод сечением 0,75 мм.кв. для подключения точечных светильников?

Лунев Ю.В., магистрант; Ковязин В.А., асс., к.т.н. (Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)

Катушка управления контактора переменного тока, управляемого на постоянном токе имеет значительную индуктивность. Поэтому при ее отключении возникают перенапряжения опасные для изоляции обмотки. В настоящее время для снижения перенапряжений, возникающих в катушке при ее отключении, в контакторах параллельно втягивающей катушке включается разрядный резистор, потребляющий мощность около 10 Вт [1]. Таким образом, защита изоляции катушек контакторов осуществляется за счет повышения энергопотребления цепей управления. Вместе с тем, на промышленных предприятиях имеется некоторый опыт включения параллельно катушке вместо разрядного резистора полупроводникового диода, энергопотребление которого значительно меньше. На сегодняшний день контакторы новых серий, поступающих в эксплуатацию, оборудованы специальными полупроводниковыми блоками, обеспечивающими ограничение перенапряжений, возникающих при отключении катушки контактора от сети постоянного тока. Однако в эксплуатации еще находится большое число контакторов, которые не оборудованы блоками защиты, а, следовательно, нуждаются в дополнительном устройстве ограничения перенапряжений на базе разрядных резисторов или полупроводниковых диодов (просмотреть анимацию).

Предлагается новый способ защиты основанный на ограничении перенапряжений с помощью противоЭДС, которая наводится в дополнительных витках, намотанных на основную катушку с последовательно включенным диодом.

Для моделирования переходных процессов отключения катушки с помощью программы Electroniks Workbench выбрано три схемы защиты катушек контакторов: с разрядным резистором (рис. 1), с диодом (рис. 2) и с дополнительными витками катушки (рис. 3).

Параметры схем замещения следующие: E=220 В — напряжение источника питания; r0 = 20 Ом — внутреннее сопротивление источника; r = 968 Ом — сопротивление обмотки катушки; L = 250,34 Гн — индуктивность обмотки; Rиз = 500 кОм — сопротивление изоляции на землю; r1 – варьируемое значение сопротивления разрядного резистора (1, 2, 3 кОм); L1 – варьируемое значение индуктивности дополнительной обмотки (1, 5, 10% от индуктивности основной обмотки).

При исследовании реальная характеристика диода представлялась идеализированной.


Рисунок 1 — Схема моделирования переходного процесса с разрядным резистором


Рисунок 2 — Схема моделирования переходного процесса с диодом


Рисунок 3 — Схема моделирования переходного процесса с дополнительными витками катушки

При исследовании схемы с разрядным резистором были получены следующие кривые (рис. 4).


Рисунок 4 – Переходный процесс при отключении катушки, защищаемой с помощью разрядного резистора

Наибольшее перенапряжение (рис. 4) соответствует сопротивлению 3 кОм, наименьшее — 1 кОм, поэтому для уменьшения перенапряжения требуется включать меньшее сопротивление, которое в нормальном режиме потребляет значительную мощность.

На рисунке 5 приведены графики переходного процесса при схеме защиты с диодом.


Рисунок 5 – Переходный процесс при отключении катушки, защищаемой диодом

Как видно из графиков (рис. 5) перенапряжения при отключении катушки заметно меньше по сравнению с использованием резистора.

Результаты моделирования переходного процесса при защите катушки предлагаемым способом представлены на рисунке 6.


Рисунок 6 — Переходный процесс при отключении катушки с дополнительными витками

Кривая с наименьшей длительностью переходного процесса соответствует дополнительным виткам индуктивностью равной 1% от индуктивности основной катушки, кривая с наибольшей длительностью – 10%.

При схеме защиты с помощью дополнительных витков катушки перенапряжения отсутствуют, однако процесс отключения затягивается в зависимости от индуктивности дополнительной обмотки.

Математическое моделирование переходных процессов отключения катушки контактора от источника постоянного тока защищаемой разрядным резистором, диодом и дополнительной обмоткой показало их эффективность. Так при защите диодом снижается электропотребление сети и уменьшаются перенапряжения, а защита новым способом позволяет полностью избавится от перенапряжений.

1. Алексеев Ю.В., Богословский А.П., Певзнер Е.М. Крановое электрооборудование: Справочник / Под ред. Рабиновича А.А. – М.: Энергия. 1979. – 240 с.

Подключение автоматов в щитке: как подключить контактор

Магнитные пускатели, реле и контакторы входят в одну из наиболее обширных групп щитового оборудования. Для корректной работы этих устройств требуется соблюдение ряда правил электромонтажа, знание основ релейной техники, а также грамотный подход к организации схем питания электроприборов.

Виды и классы контакторов

Контакторы предназначены для удалённой или автоматической коммутации линий питания электроприборов повышенной мощности. В разряд этих электротехнических изделий входят устройства панельного монтажа, мощность которых практически не ограничена, а также модульные устройства для установки на DIN-рейку. В последнем случае допустимый ток, как правило, составляет не более 63 ампер. Малогабаритные (не модульные) контакторы для монтажа на DIN-рейку рассчитаны на токи до 100 А и в действительности являются изделиями панельного монтажа по довольно простой причине: их габариты не позволяют корректно установить на место лицевую панель щитка.

Слева: модульный контактор на DIN-рейку 63 А. Справа: контактор панельного монтажа

Общепринятая классификация магнитных контакторов подразумевает их разделение на величины, соответствующие типоразмеру и допустимой токовой нагрузке. Так, модульные устройства ограничиваются 4-й величиной, всего же величин имеется 7, при максимальных габаритах контактная группа рассчитана на силу тока до 250 А. За рамками общей классификации находятся контакторы, способные коммутировать цепи при силе тока в 1000 А и выше, но такие устройства имеют узкое отраслевое применение и их мы рассматривать не будем.

Отдельные модели контакторов могут иметь отличия по классу электроизоляции и допустимому коммутируемому напряжению. Есть разница и в рабочем напряжении, на которое рассчитана катушка втягивающего электромагнита. Дополнительные отличия заключаются в:

  • количестве коммутируемых полюсов силовой группы контактов (от 1 до 4);
  • времени срабатывания (от 0,01 до 1 с);
  • типе и эффективности устройств дугогашения для разных степеней индуктивности нагрузки;
  • допустимом числе циклов переключения в час;
  • уровне шума и вибрации;
  • наличии и количестве дополнительных слаботочных контактов.

Устройство трёхполюсного контактора с нормально разомкнутыми контактами: 1 — катушка; 2 — неподвижный магнитопровод (сердечник); 3 — подвижный сердечник; 4 — неподвижные контакты; 5 — диэлектрический держатель подвижных контактов; 6 — подвижные контакты

Понятия контактор и пускатель отражают разную суть. Так, название контактор подразумевает прибор в моноблочном исполнении только с тем набором функций, которые предусмотрены конструкцией. Пускатель же — комплекс приборов, объединённых в рамках одной управляющей сборки. В него могут входить несколько контакторов, а также дополнительные приставки, защитные устройства, элементы управления и корпус с определённой степенью пыле- и влагозащиты. Пускатели, как правило, предназначены для управления работой асинхронных электродвигателей.

Комбинированный пускатель электродвигателя

Базовые понятия о монтаже

Контактор или пускатель практически никогда не является единственным элементом схемы управления. Обязательным условием является наличие в схеме автоматического выключателя, номинал которого рассчитывается, исходя из предельного тока контактора. Также важно правильно выбрать токо-временную характеристику защитного отключения, она должна соответствовать классу устойчивости контактора к индуктивным нагрузкам.

Магнитные контакторы рассчитаны на естественное воздушное охлаждение, и потому место их установки должно обладать достаточным внутренним объёмом или иметь вентиляционные отверстия. Также обязательным условием является отсутствие вибраций основания, к которому закреплён контактор, в ином случае возможен непреднамеренный отброс втягивающего штока с последующим размыканием цепи. Наконец, условия работы контактора должны соответствовать классу его защиты от внешних воздействий, ведь внутренний механизм крайне чувствителен к попаданию влаги и пыли, особенно абразивной и токопроводящей.

Подключение коммутируемой нагрузки

Подключение силовых цепей контактора выполняется, как правило, винтовыми зажимами с прижимной планкой или седлом. При сборке силовой цепи рекомендуется принимать максимум мер для обеспечения максимальной площади соприкосновения кабельных жил с контактной площадкой. Так, однопроволочные жилы лучше свернуть в полукольцо, многопроволочные — обжать плоским штыревым наконечником.

Группа силовых контактов на каждом полюсе представлена двумя неподвижными и двумя подвижными, соединёнными токопроводящей пластиной. Таким образом, контакты каждой фазы расположены параллельно, их прижимные винты находятся на лицевой части корпуса и маркированы буквой L с соответствующим цифровым индексом. Наконечник жилы вводится под прижимную планку или в седло до упора, после чего зажимается винтом. При номинальных токах свыше 63 А рекомендуется использовать динамометрический инструмент. Силовые контакты нуждаются в перетяжке спустя 48 часов для компенсации остаточных деформаций металла.

Как видите, схема подключения силовой части предельно проста: контактор коммутирует фазные линии, рабочий ноль собирается на общей шине или кросс-модуле. Единственное отличие действует при сборке схем с изолированной нейтралью, в таких случаях рабочий нулевой проводник коммутируется четвёртым полюсом контактора.

Управляющие цепи

Электромагнитные контакторы не имеют механической фиксации во включенном положении. Для обеспечения удержания штока во время работы используется схема самоподхвата. Это достаточно удобный приём, позволяющий коммутировать цепь питания катушки различными устройствами защиты и автоматизации электропривода. Исключение составляют сборки, управляемые посредством ПЛК или релейной автоматики.

Простейшая схема самоподхвата включает один дополнительный блокировочный нормально открытый контакт. Цепь питания катушки подключается через нормально открытый контакт пусковой кнопки. Второй контур подключается параллельно, он состоит из последовательно соединённых блокировочного контакта и нормально замкнутого контакта кнопки «Стоп». Таким образом, при включении контактора замыкается блокирующий контакт, который удерживается всё время работы и подаёт питание на катушку. При необходимости остановки цепь питания катушки размыкается кнопкой «Стоп».

Схема самоподхвата контактора: L1, L2, L3 — фазы трёхфазного питания; N — нейтраль; КМ — катушка магнитного пускателя; NO13-NO14 — дополнительный нормально разомкнутый контакт; М — асинхронный двигатель

Есть и более сложные схемы управления. Так, использование нормально замкнутого контакта пусковой кнопки одного контактора может использоваться для исключения одновременной работы двух пускателей, что в частности может быть важно при построении схем реверсивного включения или быть обусловлено иной технологической необходимостью. Этот же принцип может действовать при использовании нормально замкнутого блокирующего контакта одного контактора, который последовательно соединён с контактом пусковой кнопки другого.

Схема реверсивного пуска двигателя: КМ1, КМ2 — катушки магнитных пускателей; NO КМ1, NO КМ2 — нормально разомкнутые контакты пускателей; NC KM1, NC KM2 — нормально замкнутые контакты пускателей; КК — тепловое реле

В цепь самоподхвата также могут включаться концевые выключатели, датчики типа «сухой контакт» и всевозможные защитные устройства. Автоматическое включение контактора также возможно, для этих целей кнопку заменяют или дублируют параллельным включением концевиков или датчиков. Таким образом, сложность и схемы управления автоматизированным электроприводом практически ничем не ограничены.

Дополнительные устройства

Как уже упоминалось, сами по себе контакторы имеют крайне простую конструкцию и могут состоять только лишь из электромагнитного втягивающего устройства и одной или нескольких пар силовых контактов. При этом существует внушительный ряд дополнительных модулей, способных расширить первоначальный функционал далеко за пределы обычной коммутации.

Читайте также:  Какой стабилизатор напряжения выбрать для котла на даче?

Наиболее распространены приставки с дополнительными блокирующими контактами. Если контактор не имеет таковых изначально, этот вид оснастки — единственный способ реализовать схему самоподхвата. Также дополнительные блок-контакты могут использованы для реализации более сложных схем управления, индикации и автоматизации.

Другой популярный вид дополнительных устройств — тепловые расцепители. Их задача — контролировать протекающую в цепи нагрузку и отключать питание катушки при длительном превышении допустимых значений тока. Как и тепловые расцепители автоматических выключателей, приставки для контакторов имеют разные токо-временные характеристики отключения для разных видов асинхронных двигателей. Электромагнитные расцепители не используются в качестве дополнительных приставок по той причине, что контакторы не рассчитаны для коммутации токов короткого замыкания.

Вспомогательные устройства контактора: 1 — тепловое реле перегрузки; 2 — контакторы; 3 — приставка выдержки времени; 4 — вспомогательные контакты

Приставки выдержки времени позволяют реализовать схемы замедленного пуска и останова электропривода. Реле времени имеют возможность ручной настройки в определённом диапазоне, что позволяет с высокой точностью настроить компенсацию инерционного выбега электромотора перед реверсированием.

Из дополнительных устройств следует также упомянуть приставки для механической блокировки встречного включения, используя которые можно из двух обычных трёхполюсных контакторов собрать реверсивный пускатель. Если управление осуществляется непосредственно со шкафа или щита, можно использовать пусковые приставки, в которых уже выполнена группа соединений для самоподхвата и установлены кнопки «Пуск» и «Стоп». Если катушка контактора не соответствует действующему напряжению управляющей цепи, её можно легко заменить на другую с подходящими параметрами. Дополнительная защита двигателя обеспечивается с помощью реле контроля и чередования фаз, а также ограничителями перенапряжений.

Основные схемы подключения

Всего существует три схемы силовой коммутации, по которым выполняется подключение контакторов. Первая и простейшая — прямая коммутация фаз, которая подходит как для одностороннего запуска привода, так и для управления активной нагрузкой. В схеме нет ничего примечательного, контактор просто выполняет роль дистанционного выключателя.

Пример использования контакторов в схеме автозапуска генератора: 1 — вводной автомат; 2 — счётчик; 3 — УЗО основной сети; 4 — контактор основного ввода; 5 — блок автоматического запуска генератора; 6 — бензогенератор; 7 — УЗО резервной сети; 8 — реле времени; 9 — контактор резервного ввода

Чуть более сложная схема используется для управления прямым и обратным вращением трёхфазных асинхронных машин. Два контактора устанавливаются в паре, отходящие фазные провода присоединяются параллельным подключением. При этом присоединение со стороны подачи питания выполняется перекрёстной перемычкой, меняющей последовательность любых двух фаз из трёх. При сборке реверсивной схемы крайне важно обеспечивать двухстороннюю защиту от встречного включения: как с помощью механической блокировки, так и с использованием блокировочных контактов.

Третий вид схемы — пусковая, она используется при управлении асинхронными двигателями высокой мощности. В общей сборке присутствует по два контактора для каждого из направлений вращения привода. В каждой паре один контактор является пусковым, через него двигатель подключается по схеме соединения обмоток в «звезду», за счёт чего существенно снижаются пусковые токи. По прошествии некоторого времени, необходимого для выхода на номинальные обороты, включается второй контактор, через который реализовано соединение обмоток в «треугольник». Для реализации такой схемы подключения требуется прокладка к двигателю шести жил питания и одного рабочего нулевого проводника, а также установка на основных контакторах реле задержки включения.

Выбор пускателя (контактора)

Пускатель ПМЛ-1220 0*2Б с кнопками в корпусе

Пускатели применяют для подключения мощной нагрузки – электродвигателей, ТЭНов, мощных ламп, и др. Область применения – там, где реле уже не справляются, а полупроводниковые силовые элементы либо малы по току, либо дороги.

Контакторы (пускатели) электромагнитные

Следует внести немного порядка в терминологию. Часто путают пускатели и контакторы. Для некоторых это одно и то же, а некоторые говорят, что контактор – это просто большой мощный пускатель. Но насколько мощный – никто толком объяснить не может…

Раньше, во времена СССР, так оно и было. Теперь пускатели, которые выпускались или разрабатывались в те времена, так и называют пускателями (например, ПМЛ, который выпускается до сих пор на Украине), а новые и зарубежные модели называют контакторами.

Одни и те же устройства электрики называют пускателями, а продавцы – контакторами. Честно говоря, и мне привычней говорить именно пускатели.

Чем отличается контактор от пускателя?

На самом деле контактор – это устройство, состоящее только из электромагнитной катушки и контактов. При подаче напряжения на катушку контакты замыкаются (или размыкаются). Контактор не содержит приспособлений для защиты, фиксации, коммутации, индикации, и др. Пускатель – это устройство, содержащее в себе контактор как главный составляющий элемент. Кроме того, пускатель как правило содержит тепловое реле для защиты от перегрузки по току, кнопки ПУСК и СТОП, индикацию, может быть заключен в корпус, иметь автоматический выключатель для защиты от КЗ. Иначе говоря, пускатель служит для пуска (включения) различных потребителей электроэнергии.

Подробно о том, как трехфазный электродвигатель подключается к пускателю, различные схемы включения электродвигателя приведены в моей статье про подключение асинхронных двигателей. А ещё пример применения пускателей – в статье про схему гидравлического пресса. Различные схемы включения магнитных пускателей подробно рассмотрены здесь.

А если Вам вообще интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!

Пускатель может содержать два контактора. Это бывает в случаях, когда применяется реверсивное управление двигателем, либо при плавном пуске, когда мощный двигатель включают сначала по схеме “звезда”, а затем – по “треугольнику”.

Хотя, такую схему нельзя назвать “плавной”, для плавного пуска существуют специальные устройства. Читайте мои статьи про Мягкий пускатель и про Реальную схему включения устройства плавного пуска.

Разобранный пускатель ПМЛ-1220 0*2Б. Видно контактор и тепловое реле.

Отличия реле от контактора

Реле от контактора отличаются лишь конструкцией и назначением, и разница иногда между ними слабо различима.

  • Реле не имеет дугогасительных камер.
  • Реле заключено в герметичный корпус.
  • Реле рассчитано на слабый ток и чисто активную нагрузку.
  • Реле имеет переключающие контакты, а значит нормально разомкнутые и замкнутые.
  • Реле не рассчитано на подключение реактивной трехфазной нагрузки.
  • Реле может иметь от 1 до 6 равнозначных контактов, а контактор обязательно имеет 3 силовых и (как опция) 1-2 слаботочных контакта.
  • Реле не имеет дополнительных функций и контактов, а контактор может быть дополнен приставками различной установки и назначения.
  • Реле устанавливается на панель, и легко может быть заменено лишь с помощью рук. Для того, чтобы заменить контактор, нужно обесточивать оборудование и использовать отвертку.

Характеристики и виды пускателей по характеристикам

Перед тем, как выбрать контактор, нужно определиться с нагрузкой, и выбор делать исходя прежде всего мощности нагрузки. Параметры контакторов можно уточнить на сайтах производителей или у торгующих организаций, а здесь мы приведем и рассмотрим самые важные. Основные параметры (ток, мощность нагрузки) обычно указывают на корпусе пускателя.

Величина (условный габарит) пускателя (контактора)

Самый главный параметр, величина характеризует условно мощность и габариты пускателя. Существуют такие величины пускателей:

  • нулевая величина – на максимальный ток до 6 А (через каждый рабочий контакт)
  • первая – на максимальный ток до 9 – 18 А (в зависимости от исполнения контактов)
  • пускатель 2 величины – до 25 – 32 А
  • пускатель 3 величины – до 40 – 50 А
  • пускатель 4 величины – до 65 – 95 А
  • пускатель 5 величины – до 100 – 160 А
  • шестая величина – от 160 А и выше

Имеется ввиду ток по категории применения АС-3 (для индуктивной нагрузки), для категории АС-1 (резистивная или малоиндуктивная нагрузка – например, ТЭНы) максимальный ток для того же пускателя будет в полтора – два раза выше. От величины пускателя зависит, какую мощность он может коммутировать (трехфазная цепь 380 В, индуктивная нагрузка).

  • 1 – до 2,2 – 7,5 кВт
  • 2 – до 11 – 15 кВт
  • 3 – до 18 – 22 кВт
  • 4 – до 30 – 45 кВт

Сразу надо сказать, что эта мощность – действительно максимальная, реально надо смотреть на величину тока конкретного пускателя (как правило, вторая и третья цифра в названии). Величина пускателя указывается в названии первой цифрой. При превышении тока или токе, близком к максимальному, количество срабатываний (надежность) резко уменьшается, поэтому пускатель надо выбирать с запасом по мощности.

Количество контактов (полюсов)

В основном выпускаются контакторы с тремя рабочими контактами (для коммутации) и одним дополнительным. Дополнительный, или блокировочный контакт нужен для блокировки, или “самопитания”, чтобы зафиксировать контактор во включенном состоянии при использовании стандартной схемы включения. Дополнительные контакты бывают нормально разомкнутые (чаще всего используются) и нормально замкнутые.

Для увеличения количества дополнительных контактов используют контактные приставки, применение которых существенно расширяет круг схемотехнических решений. В СССР такие дополнительные приставки назывались ПКИ, сейчас в продаже есть и другие модели, но суть одна.

Дополнительные контактные приставки ПКИ, и др.

Максимальный ток дополнительных контактов, как правило, равен (в пускателях первой и второй величин) или меньше максимального тока основных контактов. Существуют также дополнительные контакты (приставки) выдержки времени ПВЛ, в которых контакты включаются или выключаются через время задержки. Подробнее – в статье про пневматические реле выдержки времени.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Напряжение электромагнитной катушки контакторов

Электромагнитные катушки контакторов, как правило, выпускаются на следующие напряжения: 24, 36, 110, 230, 380 Вольт. В пускателях большой величины используются катушки бОльшей мощности. Катушки продаются и отдельно, и её можно легко заменить в контакторе, если нужна другая величина напряжения.

Как правило, при наличии нулевого проводника целесообразно применять катушки контактора на напряжение 220 В, а при его отсутствии (чисто трехфазные потребители) – катушки на 380 В.

Как заменить катушку контактора?

Иногда в наличии нет контактора с катушкой нужного напряжения, можно не покупать целиком нужный контактор. У многих производителей в продаже имеются катушки под разные напряжения и величины контакторов.

Читайте также:  Как подключить реле давления pm/5-3w к насосу и сети?

В частности, это относится к IEK, КЕАЗ. Иностранные производители, как правило, делают контакторы неразборными, и отдельно катушки к ним не продают.

Стоит сказать, что катушки контакторов на нужные напряжения должны быть в ремонтных комплектах, поскольку это можно считать расходным материалом. Основные неисправности катушек – обрыв обмотки и деформация корпуса.

Чтобы увеличить срок службы катушек контакторов или электромагнитов, которые находятся продолжительное время во включенном состоянии, допустимо эксплуатировать их на напряжении 85-90 % от номинала.

Виды пускателей по назначению

Теперь приведу пару примеров пускателей – реальных схем.

Эта схема пускателя собрана на трех контакторах второй величины и служит для подключения электродвигателя по схеме “звезда-треугольник”. Вверху слева подается три фазы, внизу – три фазы уходит на питания двигателя. Красные провода – питание катушек контакторов и проверка работы. Защита (мотор-автомат) не показана.

реверсивный пускатель с мотор-автоматом

Здесь – пускатель реверсивный, на двух взаимно блокированных контакторах. Мотор-автомат защиты двигателя – справа.

Бонус

В заключение – несколько фотографий контакторов, верой и правдой отслуживших свой век.

Пускатель 2 величины. Совнархоз Латвийской ССР, 1964 г.

пускатель ПМЕ 211

Пускатель ПМЛ, справа – его прототип Telemecanique

Страшно смотреть, но именно такие пускатели применялись в СССР…

…и такие. Не правда ли, очень похоже на музейный экспонат?

Где можно купить сейчас контакторы? Конечно, в соседнем электро магазине. И главное. Не забудьте сообщить продавцу напряжение катушки!

Модульный контактор (КМ)

Модульный контактор дает возможность дистанционно управлять электроустановками и оборудованием. Он имеет компактные размеры, отлично сочетается с другими модульными устройствами. Например, однофазный контактор легко установить на ДИН-рейку в электрическом щитке. Во время работы отсутствует вибрация и шум, поэтому такие контакторы применяются не только на производстве, но и в жилых и общественных зданиях.

Что такое модульный контактор и для чего он нужен

По своему функциональному назначению контактор модульный КМ относится к коммутационной аппаратуре дистанционного управления мощными нагрузками, работающими при постоянном или переменном токе. Они выполняют разрыв токовых цепей сразу в нескольких местах, и этим отличаются от электромагнитных реле, разрывающих цепь лишь в одной точке.

Довольно часто модульные контакторы работают совместно со вспомогательными устройствами – приставками, тепловыми реле, средствами блокировки и другими приборами модульного типа. В результате таких сочетаний получается аппаратура, обладающая особыми свойствами и способная выполнять заданные функции. Так, при установке модуля задержки, получается контактор с функцией задержки, а тепловое реле перегрузки переводит контактор в категорию магнитного пускателя.

С помощью вспомогательных элементов существенно расширяются возможности основных приборов, улучшаются их эксплуатационные характеристики, упрощается монтаж.

По своей сути контакторные устройства считаются модифицированными разновидностями пускателя, в котором дополнительно присутствуют тепловое реле и контактная группа для запуска электродвигателя. Электромагнитные пускатели низкого напряжения реверсивными и нереверсивными. Первый вариант включает в себя два одинаковых контактора, с одним и тем же номинальным током. В нем установлена блокировка механического или электрического типа, предотвращающая одновременное замыкание главных контактов.

Защитные функции в этих приборах выполняют электротепловые токовые реле и другие аналогичные устройства. Электрический контактор малой мощности, используется в качестве промежуточного реле. Он предназначен для слаботочных цепей и отличается большим числом коммутаций. С помощью этого прибора удается подключить множество дополнительных участков и контролировать их включение-выключение.

Конструкция и принцип действия

Стандартная конструкция контактора включает в себя несколько основных деталей. Прибор состоит из корпуса (1), выводной клеммы катушки управления (2), клеммы силового контакта (3), неподвижного магнитопровода (4), подвижной части – сердечника (5), катушки управления (6), короткозамкнутого кольца магнитопровода (7), неподвижного и подвижного контактов (8 и 9), индикаторного рычага включения-выключения (10).

Катушка является основным элементом, создающим магнитный ток. Если она используется еще и в качестве дросселя, то с ее помощью возникает движущая сила, обеспечивающая работу приборов. Натяжение контактов фиксируется при помощи контактной пружины. Во время стыковки подвижный и неподвижный контакты соединяются между собой. Они постоянно находятся в движении и совершают определенные действия. Неподвижные контакты закрепляются на корпусе, а подвижные соединяются с сердечником.

Работа контактора происходит следующим образом:

  • После подачи напряжения на управляющую катушку, происходит притягивание якоря к сердечнику. В результате, наступает замыкание или размыкание контактной группы, в соответствии с исходным положением того или иного контакта.
  • После отключения питания все действия происходят в обратном порядке. Электрическая дуга, возникающая в момент размыкания, гасится при помощи дугогасительной системы.
  • После прекращения подачи напряжения, электромагнитное поле исчезает и перестает удерживать якорь или сердечник.
  • Возвратная пружина переводит контакты в исходное положение, полностью размыкая цепь. Таким образом, модульный контактор выполняет свою основную работу в периоды подачи и отключения напряжения.

Классификация контакторных устройств

Существуют различные типы контакторов, отличающихся друг от друга по различным показателям. Среди них можно выделить следующие параметры.

В первую очередь, они классифицируются по назначению. Сюда входят следующие виды и категории:

  1. Приборы для дистанционной коммутации. Большинство из них работает под ручным управлением оператора, используя кнопки или выключатели. В нужное время подается сигнал, и устройство приводится в действие. В другом способе несколько контакторов соединяются в общую автоматизированную систему питания, в которой для подачи команд используется электронная схема. На случай аварийной ситуации предусмотрена система защиты, размыкающая контакты.
  2. Включение мощного электрооборудования при помощи слаботочных линий. Возникает вопрос, для чего нужен контактор в таких случаях? Не лучше ли воспользоваться традиционной кнопкой? Это, конечно, можно сделать, но тогда понадобится очень массивная и громоздкая аппаратура, а сам процесс включения потребует значительных усилий. То же самое касается и выключения. Поэтому для этих целей используются компактные слаботочные устройства, позволяющие с высокой частотой выполнять циклы включения-выключения. Таким образом, слабый ток подается на катушку, а уже потом осуществляется запуск мощного электродвигателя.

Каждый контактор модульный разделяется по типу привода его в действие. В этом случае также можно отметить различные варианты:

  • Электромагнитный привод считается основным, именно он заложен в принципе действия большинства устройств. При подаче напряжения происходит включение, а при отсутствии напряжения прибор отключается. После полного отключения, включение нужно выполнять повторно, что обеспечивает дополнительную безопасность при работе с электроустановками.
  • Контактная группа может быть приведена в движение с помощью пневматических устройств. Такая система, предназначенная для коммутации, не требует электромагнитного привода. Управляющая команда подается импульсом высокого давления. Подобные системы применяются для локомотивов железных дорог, и других установках с пневматикой.

Любой контактор модульный КМ в зависимости от модификации, может быть смонтирован разными способами:

  • Специализированные устройства, в том числе и без корпусов, не имеют каких-либо дизайнерских ограничений и устанавливаются исключительно с позиций нормальной функциональности и безопасной эксплуатации.
  • Существуют конструкции, создаваемые в индивидуальном порядке под конкретную электроустановку. Они не подходят для бытовых условий, поскольку размещаются в специально отведенных местах.
  • При стандартном монтаже модульный контактор и его подключение осуществляются на ДИН-рейку в щитке, вместе с другими устройствами.

Существуют различия и в соответствии с номинальным напряжением основной цепи. В этом случае контактор КМ может входить в группу устройств, работающих с напряжением 220 и 440 вольт или в группу с напряжением 380 и 660 В. Прибор, бывает однополюсный, а также двухполюсный и с большим количеством полюсов – до 5 единиц.

Схемы подключения потребителей и модульных контакторов

В соответствии с типом используемого электрооборудования, в каждом случае предусмотрена индивидуальная схема подключения модульного контактора. Наибольшее распространение получил стандартный вариант, где используется всего один прибор, а также схемы – реверсивная и с подключением однофазных потребителей. Каждую из них следует рассмотреть подробнее.

Самая популярная схема – подключение трехфазного электродвигателя через контактор модульный КМ (рис. 1). Для управления используются обычные кнопки ПУСК и СТОП. Защита от перегрузок осуществляется с помощью теплового реле. На случай коротких замыканий электрическая цепь оборудуется автоматическим выключателем.

Другая схема – реверсивная (рис. 2), используется при подключение модульного контактора к электродвигателю, чтобы появилась функция реверса. Она постоянно необходима в различных подъемных механизмах, станках и другом оборудовании. В этом случае выполняется подсоединение еще одного коммутирующего устройства. Оно участвует в изменении мест двух фаз, что приводит и к изменению направления вращения вала. Данная схема также дополнена защитными средствами – тепловым реле и автоматическим выключателем.

Основное назначение контакторов в третьей схеме, заключается в работе с однофазными потребителями. Как правило, это системы освещения, электрические насосы и другое оборудование, функционирующее с одной фазой.

Технические характеристики

Основные параметры и технические характеристики наносятся на корпус прибора, в том числе и контактора АВВ. Прежде всего, это величина номинального тока, тип и количество контактов. На каждой модели и модификации присутствуют собственные показатели.

Чаще всего коммутационные приборы, работающие с различным электрооборудованием, обладают следующими характеристиками:

  • Величина номинального рабочего напряжения переменного тока, составляющая 230, 400 и 600 вольт.
  • Значение номинального рабочего тока, с категорией использования АС-3 – 12 А.
  • Показатели условного теплового тока с категорией использования АС-1 – 25 А.
  • Номинальная мощность при коммутации для напряжения 230 В по категории АС-3 – 3 кВт.
  • Номинальная мощность при коммутации для напряжения 400 В по категории АС-3 – 5,5 кВт.
  • Номинальная мощность при коммутации для напряжения 660 В по категории АС-3 – 7,5 кВт.

Отдельно следует отметить характеристики управляющих цепей в самом контакторе:

  • Величина номинального напряжения в управляющих катушках составляет 24, 36, 110, 230 и 400 вольт.
  • При срабатывании катушка потребляет мощность в размере 60 ВА.
  • В положении удержания катушка потребляет мощность, величиной 7 ВА.
  • Контакты замыкаются в течение 12-22 миллисекунд.
  • Размыкание контактов происходит в течение 4-16 мс.
  • Катушка управления обладает мощностью рассеяния – 3 Вт.

Благодаря этим показателям данные приборы широко используются в электрике, промышленности и других областях.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector