Contactoare electromagnetice DC

Contactoarele de curent continuu sunt proiectate pentru a comuta circuitele de curent continuu și sunt de obicei antrenate de un electromagnet de curent continuu.

Cerințele tehnice generale pentru contactori și condițiile lor de funcționare sunt reglementate de GOST 11206-77. Categoriile de aplicații ale contactoarelor moderne sunt descrise mai jos și sunt dați parametrii circuitelor pe care le comută, în funcție de natura sarcinii.

Contactoare DC:

DS-1-sarcină activă sau inductivă scăzută.

Motoare de curent continuu cu pornire DC-2 cu excitație paralelă și oprirea lor la viteza nominală.

DS-3-pornirea motoarelor electrice cu excitație paralelă și oprirea lor în stare staționară sau rotație lentă a rotorului.

DS-4-pornirea motoarelor electrice cu excitație în serie și oprirea lor la viteza nominală.

DS-5-pornirea motoarelor electrice cu excitație în serie, oprirea motoarelor staționare sau cu rotație lentă, frânare în contracurent.

Cerințe generale pentru contactori:

1. Productivitate ridicată și întrerupere — nu mai puțin de 10Inom și, în unele cazuri, până la 20Inom;

2. Funcționare pe termen lung la frecvență de tăiere înaltă;

3. Durată mare de comutare — până la 3 milioane de cicluri, ținând cont de întreruperile curenților de pornire;

4. Durabilitate mecanică ridicată;

5. Performanță de proiectare, greutate și dimensiuni reduse;

6. Fiabilitate operațională ridicată.

Pentru contactoare, există și un mod de comutații rare, caracterizat prin condiții mai severe decât în ​​comutațiile normale. Astfel de moduri apar destul de rar (de exemplu, atunci când sunt scurtcircuite).

Principalele date tehnice ale contactoarelor sunt curentul nominal al contactelor principale, curentul limitator de rupere, tensiunea nominală a circuitului conectat, rezistența mecanică și la comutare, numărul admisibil de porniri pe oră și timpul propriu de pornire și oprire. Capacitatea contactorului, ca orice dispozitiv de comutare, de a asigura funcționarea cu un număr mare de operațiuni este caracterizată de rezistența la uzură.

Distingeți rezistența la uzură mecanică și cea de comutare. Durabilitatea mecanică a contactoarelor este determinată de numărul de cicluri de pornire-oprire a contactorului fără repararea și înlocuirea ansamblurilor și pieselor acestuia. În acest caz, curentul din circuit este zero. Durabilitatea mecanică a contactoarelor moderne de curent continuu este de (10-20) 106 operațiuni.

Durata de viață a contactoarelor este determinată de numărul de porniri și opriri ale circuitului, după care contactele trebuie înlocuite. Contactoarele moderne ar trebui să aibă o rezistență de comutare de ordinul a (2-3) 106 operațiuni (unii contactori în producție au o rezistență de comutare de 106 operațiuni sau mai puțin).

Timpul de închidere intrinsec al contactorului constă în timpul de creștere a fluxului în solenoidul contactorului până la valoarea fluxului de pornire și timpul de deplasare a armăturii. Cea mai mare parte a acestui timp este petrecut pentru construirea fluxului magnetic. Pentru contactoarele de curent continuu cu un curent nominal de 100 A, timpul de comutare inerent este de 0,14 s, pentru contactoarele cu un curent de 630 A crește la 0,37 s.

Timp de deschidere intrinsec a contactorului - timpul din momentul în care solenoidul contactorului este oprit și până când contactele sale se deschid. Este determinată de timpul de dezintegrare al fluxului de la valoarea de stare staționară la fluxul de descompunere. Timpul de la începutul mișcării armăturii până la momentul deschiderii contactelor poate fi neglijat. Pentru contactoarele DC cu un curent nominal de 100 A, timpul inerent de rupere este de 0,07, pentru contactoare cu un curent nominal de 630 A — 0,23 s.

Curentul nominal al contactorului Inom este un curent care poate trece prin contactele principale închise timp de 8 ore fără comutare, iar creșterea temperaturii diferitelor părți ale contactorului nu trebuie să depășească valoarea admisă (funcționare periodică-continuă).

Curentul nominal de funcționare al unui contactor Inom.r este curentul admis prin contactele sale principale închise într-o anumită aplicație. Deci, de exemplu, curentul nominal de funcționare Inom.r. al contactorului de comutare al motoarelor cu inducție cu rotor cu veveriță este selectat din condițiile de pornire de șase ori curentul de pornire al motorului.

Tensiunea nominală a contactorului este cea mai mare tensiune a circuitului comutat pentru care contactorul este proiectat să funcționeze.

Durabilitatea de comutare a contactelor principale pentru categoriile DS-2, DS-4 în modul normal de comutare, ar trebui să fie de cel puțin 0,1, iar pentru categoriile DS-3, de cel puțin 0,02 durabilitate mecanică.

Contactele auxiliare trebuie să comute circuitele electromagneților de curent alternativ, în care curentul de pornire poate fi de multe ori mai mare decât cel staționar.

Un contactor DC are următoarele componente principale: un sistem de contact, un dispozitiv de stingere a arcului, un electromagnet și un sistem de contact auxiliar. Când se aplică tensiune bobinei electromagnetului contactorului, armătura acestuia este atrasă. Un contact mobil conectat la armătura electromagnetului face sau întrerupe circuitul principal. Dispozitivul de stingere a arcului asigură stingerea rapidă a arcului, rezultând o uzură redusă la contact. Sistemul de contacte auxiliare de curent scăzut servește la coordonarea funcționării contactorului cu alte dispozitive.

Sistemul de contact al contactoarelor DC. Contactele aparatului sunt supuse la cea mai mare uzura electrica si mecanica datorita numarului mare de operatii pe ora si conditiilor dure de lucru. Pentru a reduce uzura, predomină contactele de rulare liniare.

Pentru a preveni vibrațiile de contact, arcul de contact creează o pre-presiune egală cu aproximativ jumătate din forța finală de contact. Vibrația este puternic influențată de rigiditatea contactului staționar și de rezistența la vibrații a întregului contactor în ansamblu. În acest sens, construcția este foarte reușită serie de contactoare KPV-600.

Dispozitivul contactor DC seria KPV-600

Contactul fix 1 este atașat ferm de suportul 2. Un capăt al bobinei de stingere a arcului 3 este atașat de același suport.Cel de-al doilea capăt al bobinei, împreună cu firul 4, este atașat ferm de o bază izolatoare din plastic 5. Acesta din urmă este atașat de un suport de oțel puternic 6, care este baza aparatului. Contactul mobil 7 este realizat sub forma unei plăci groase.

Capătul inferior al plăcii are capacitatea de a se roti față de punctul de pivotare 8. Prin urmare, placa poate fi răsturnată prin leagănul contactului fix 1. Cablul 9 este conectat la contactul mobil 7 prin intermediul unui fir flexibil ( legătură) 10. Presiunea de contact este creată de arcul 12.

Când contactele sunt uzate, crackerul 1 este înlocuit cu unul nou, iar placa de contact mobilă este rotită la 180 °, iar partea sa nedeteriorată este utilizată în funcțiune.

Pentru a reduce topirea contactelor principale din arc la curenți de peste 50 A, contactorul are contacte cu arc — claxonele 2, 11. Sub acțiunea câmpului magnetic al dispozitivului de stingere a arcului, punctele de referință ale arcului sunt rapid mutate. la clema 2 conectată la contactul fix 1, și la cornul de protecție al contactului mobil 11. Armătura este readusă în poziția inițială (după ce magnetul este oprit) de arcul 13.

Parametrul principal al contactorului este curentul nominal, care determină dimensiunile contactorului.

O trăsătură caracteristică a contactoarelor KPV-600 și a multor alte tipuri este conectarea electrică a contactului mobil al ieșirii la corpul contactorului.

În poziţia de pornire a contactorului, circuitul magnetic este alimentat. Chiar și în poziția oprit, tensiunea poate rămâne pe circuitul magnetic și alte părți. Prin urmare, contactul cu circuitul magnetic al contactorului pune viața în pericol !!!

Contactoarele din seria KPV au un design de contact NC.Inchiderea se face datorita actiunii unui arc, iar deschiderea se datoreaza fortei dezvoltate de un electromagnet.

Curentul nominal al contactorului numit curent de funcționare intermitent-continuu. În acest mod de funcționare, contactorul rămâne aprins timp de cel mult 8 ore. După expirarea acestui interval, dispozitivul trebuie pornit și oprit de mai multe ori (pentru a curăța contactele de oxid de cupru). Apoi dispozitivul pornește din nou.

Dacă contactorul este plasat într-un dulap, curentul nominal este redus cu aproximativ 10% din cauza deteriorării condițiilor de răcire. V

funcționare continuă, când durata comutării continue este mai mare de 8 ore, curentul admisibil al contactorului este redus cu aproximativ 20%. În acest mod, datorită oxidării contactelor de cupru, rezistența de contact crește, ceea ce poate duce la o creștere a temperaturii peste valoarea admisă.

Dacă contactorul are un număr mic de întrerupătoare sau este de obicei destinat comutării continue, atunci o placă de argint este lipită pe suprafața de lucru a contactelor. Căptușeala de argint menține curentul admisibil al contactorului egal cu curentul nominal chiar și în funcționare continuă.

Dacă contactorul, împreună cu modul de comutare continuă, este utilizat în modul de comutare intermitentă, utilizarea garniturilor de argint devine nepractică, deoarece din cauza rezistenței mecanice scăzute a argintului, contactele se uzează rapid.

Conform recomandărilor instalației, curentul de întrerupere admisibil pentru contactorul KPV-600 este determinat de formula:

, unde n este numărul de porniri pe oră.

Trebuie remarcat faptul că, dacă arcul arde pentru o lungă perioadă de timp cu oprire periodică (oprirea unei sarcini inductive mari), temperatura contactelor poate crește brusc din cauza încălzirii contactelor de către arc. În acest caz, încălzirea contactelor în timpul funcționării continue poate fi mai mică decât în ​​timpul funcționării intermitente. De regulă, sistemul de contact are un singur pol.

Este folosit pentru inversarea motoarelor asincrone la o frecvență mare de pornire pe oră (până la 1200) sistem de contact dublu... În aceste contactoare de tip KTPV-500 cu magnet permanenți, contactele mobile sunt izolate de carcasă, ceea ce face mai sigură întreținerea. dispozitivul.

Figura prezintă circuitul de comutare a contactoarelor pentru inversarea motoarelor asincrone. În comparație cu un circuit cu contactoare unipolare, această schemă are un mare avantaj. În cazul defecțiunilor și defectării unui contactor, tensiunea este aplicată doar la o singură bornă a motorului. În cazul contactoarelor unipolare, defectarea unui contactor va avea ca rezultat alimentarea grea a motorului bifazat.

Schema de conectare a contactelor principale ale contactorului KTPV-500 pentru inversarea unui motor asincron.

Contactoarele cu un sistem de contact cu doi poli sunt foarte convenabile de utilizat pentru rezistențele la scurtcircuit în circuitul rotorului unui motor cu inducție.

La contactoarele de tip KMV-521 se folosește și un sistem bipolar. Acești contactori sunt proiectați pentru pornirea și oprirea electromagneților puternici ai acționărilor DC pentru întrerupătoarele cu ulei... Prezența unui sistem de contact bipolar inclus în cele două fire ale rețelei DC asigură oprirea fiabilă a sarcinii inductive.