ACコンタクターとDCコンタクター：その種類と機能を理解する

はじめに

接触器の定義

電気接触器は、大電力回路の電流の流れを制御するために使用される電気機械装置です。回路の接続を開閉するスイッチとして機能し、モーター、照明システム、暖房機器などの電気機器の遠隔制御を可能にします。

コンタクターの主要部品

1. 電磁コイル:通電時に磁界を発生させるコア部品。この磁界が可動アーマチュアを吸引し、コンタクター内の接点を開閉します。
2. 連絡先:電気的な接続を物理的に行ったり切ったりする導電性要素です。コンタクターには通常2種類の接点があります：
   • 主電源接点:負荷に大電流を流す役割を担う。
   • 補助接点:制御や信号伝達の目的で使用され、多くの場合、他の機器とのインターフェースとなる。
3. エンクロージャー:コンタクタは筐体に収納されており、埃や湿気などの環境要因から内部部品を保護し、活線部品との偶発的な接触を防ぐことで安全性を確保しています。
4. アーク抑制メカニズム:接点が開閉する際のアーク放電を防止するため、コンタクタにはアークシュートのような、アークを素早く消滅させるための機構が組み込まれていることが多い。

6つの電源端子と2つのコイル端子(A1 & A2)があり、三相交流電源に対応している。6つの端子のうち、3つの端子L1、L2、L3は一般的にMCBから供給される主電源と入力として接続され、別の3つの端子T1、T2、T3はモーター、ORL、タイマー、および別の制御回路と出力として接続されています。

補助ブロックの追加規定は、ACコンタクタ端子図に示されているように、計器の用途に応じて "NO "と "NC "で提供されます。

クレジット https://peacosupport.com/blog/what-is-contactor

動作原理

図に示すように、コイル端子A1に交流または直流で電流を供給すると、電磁界を発生させてコイルに通電し、コイルの可動部と固定部を接触させる。これで、コンタクタの「R Y B」入力端子からコンタクタの出力に電流が流れ始め、スイッチオンとして機能する。一方、コイルA2の別の端子はニュートラルに接続され、回路が完成する。

コンタクタへの供給が停止すると、コンタクタの可動コイルはリターンスプリングの付勢力により元の位置に戻る。このとき、コンタクタの入力から出力への電流の流れはなく、スイッチオフとして機能する。

以下はDOLのコントロールワイヤー図である。

コンタクターの種類

• ACコンタクター:産業機械や照明システムで一般的な交流用。
• DCコンタクター:電気自動車や再生可能エネルギー・システムなどの直流用途に特化。

ACコンタクターとDCコンタクターの違い

の違いである。 ACコンタクター そして DCコンタクター は、主にその設計と運用上の特徴に起因している。以下はその詳細な比較である：

主な違い

特徴	ACコンタクター	DCコンタクター
コイルデザイン	銅製の細くて長いコイル。	短く太いコイルで、鋳鉄や固い材料で作られることが多い。
コア材	渦電流を抑えるため、ラミネート加工されたシリコンスチールシートを使用。	無垢の軟鉄または鋳鋼製で、ラミネーションは不要。
電気抵抗	抵抗が低いと発熱が大きい。	抵抗値が高く、発熱が少ない。
アーク抑制	グリッドアーク消火装置を使用。	磁気ブローアーク消火装置を使用。
動作周波数	通常、1時間当たり最大600回稼働する。	毎時2000回まで作動可能。
始動電流	始動電流が高く、頻繁な運転には適さない。	より低い始動電流、頻繁な運転用に設計されています。
ユースケース	主にAC回路（モーター、照明など）に使用される。	直流回路（電気自動車、太陽光発電システムなど）に使用される。
コンタクト構成	一般的に極数が多い（三相など）。	通常は極数が少ない（例えば2極）。

詳細説明

1. コイルの設計と抵抗:直流コンタクターは、直流回路で効果的に動作するために強い磁界が必要なため、巻数が多く抵抗が高くなります。
2. コア材:ACコンタクターのコアは、交流電流が流れる際の渦電流による損失を最小限に抑えるため、ケイ素鋼板を積層して作られている。一方、直流コンタクターは、このような損失がないため、固体材料を使用することができます。
3. アーク抑制メカニズム:ACコンタクタは通常、グリッドアーク消弧装置を使用しますが、DCコンタクタは、接点の開閉時に発生するアークを消弧するために磁気ブロー機構を使用します。
4. 動作周波数と電流処理:ACコンタクターは、設計上の制約から1時間当たり約600回の動作が限界ですが、DCコンタクターは1時間当たり2000回の動作が可能で、頻繁なスイッチングを必要とする用途に適しています。
5. アプリケーションの適合性:ACコンタクターは、モーターや照明システムなどのAC負荷を制御するのに適しています。一方、DCコンタクターは、電気自動車や再生可能エネルギーシステムなどの直流を使用するアプリケーションに不可欠です。

正しいコンタクターの選び方

アプリケーションに適したコンタクタを選択するには、最適な性能と安全性を確保するためにいくつかの重要な考慮事項があります。ここでは、選択プロセスをガイドする体系的なアプローチをご紹介します：

接触器を選択する際の主な考慮事項

1. 負荷特性:
   • 現在の評価:負荷の動作電流（le）を決定します。コンタクタは、過熱せずにこの電流を処理できる定格でなければなりません。
   • 定格電圧:コンタクタの定格電圧（Ue）が、ご使用のアプリケーションの電源電圧に適合しているか、またはそれを上回っていることを確認してください。
   • 負荷タイプ:負荷が抵抗性、誘導性、静電容量性のいずれであるかによっ て、コンタクタのタイプと定格の選択に影響するためです。
2. 接触器サイズ:
   • コンタクタのサイズは、モータの出力とデューティサイクルに基づ いて検討してください。頻繁なオン／オフ操作では、始動時の突入電流が大きくなるため、より大きなコンタクタが必要になる場合があります。
3. コイル仕様:
   • ご使用の制御回路との互換性を確保するために、コイルの定格電圧を確認してください。定格コイル電圧は、コイルに通電するために供給される電圧と一致する必要があります。
   • ピックアップ電圧とドロップアウト電圧を理解し、接点の係合と離脱の動作しきい値を示す。
4. コンタクト構成:
   • 回路要件に基づき、必要な主接点（ノーマルオープンまたはノーマルクローズ）の数を評価する。
   • 補助接点は、主接点と同じ電流を流せない場合がある。
5. 環境条件:
   • 周囲温度、湿度、ほこりや化学薬品にさらされる可能性 を評価してください。これらの条件に耐える適切な環境定格とエンクロージャを備えたコンタクタを選択してください。
6. アプリケーション・タイプ:
   • アプリケーションによっては、特定のタイプのコンタ クタが必要になる場合があります（例えば、HVAC システム用の汎用コンタクタ）。特定の用途のニーズに適したコンタクタを選択するようにしてください。
7. 安全機能:
   • アーク抑制機構、過負荷保護、サーマルリレー（該当する場合）などの安全機能が組み込まれているかどうかを確認する。これらの機能は信頼性を高め、故障時の損傷を防止します。
8. メーカー評判:
   • 製品の品質と信頼性で定評のあるメーカーを選びましょう。これは、長期にわたる耐久性とメンテナンスコストに大きく影響します。

コンタクターのテスト方法

ACコンタクターのテストは、電気システムの適切な機能と信頼性を確保するために不可欠です。ここでは、ACコンタクタを効果的にテストする方法をステップバイステップで説明します：

必要なツール

• マルチメーター:電圧、抵抗、導通の測定用。
• ドライバー:コンタクターにアクセスする。
• 安全手袋とメガネ:試験中の身体保護用。

テスト手順

ステップ1：電源を切る

テストを開始する前に、ACユニットへの電源供給がオフになっていることを確認してください。サーキットブレーカーまたはディスコネクトスイッチの場所を確認し、電気的危険を防ぐためにスイッチを切ってください。

ステップ2：目視検査

コンタクタに以下のような目に見える損傷の兆候がないか点検してください：

• 接点が焼けたり溶けたりしている
• 接触面の変色または孔あき
• 接続の緩みや過度の汚れ

損傷が見つかれば、コンタクターの交換が必要かもしれません。

ステップ3：コイル抵抗のテスト

1. マルチメーターを抵抗（Ω）設定にする。
2. コンタクターのコイル端子間の抵抗を測定する。
   • を読む 0 Ω は短絡を示す。
   • を読む インフィニティ はオープン回路を示す。
   • 正常な測定値は、メーカー指定の範囲内に収まるはずである。

ステップ4：電圧テスト

1. 電源を入れ直した状態で、マルチメーターをAC電圧測定にセットする。
2. プローブをコンタクターの入力端子に置きます。
3. 電圧がコンタクターに記載されている仕様と一致していることを確認します。著しく低い、または高い場合、電源に問題がある可能性があります。

ステップ5：継続性のチェック

1. マルチメータを導通モードに設定します（使用可能な場合）。
2. 電源を切った状態で、プローブをコンタクターの出力端子に接続します。
3. 電源を入れたら、コンタクタを作動させます（手動または制御回路を通して）。
4. 接点が閉じているとき、マルチメーターは導通（低い抵抗値）を示すはずです。

ステップ6：コンタクトの検査

作動している間、接点を目視で点検してください：

• アーク放電または孔食の兆候
• 迷いのないスムーズな操作性

不規則な動作に気づいたら、接点が摩耗している可能性があり、交換が必要です。

ステップ7：負荷テストの実行（オプション）

1. コンタクタの負荷側から配線を外します。
2. 開位置と閉位置の両方で、ライン側と負荷側の間の抵抗を測定する。
3. そうでない場合は、コンタクターの故障を示す。

視覚的なガイドについては、次のビデオを参照してください。

接触器の一般的なブランドとモデル

ヴァイオックス 電気

ブランドの優位性 競争力のある価格、信頼性、包括的な製品ラインナップで知られる中国ブランド。

推奨モデル：

• VIOX CJX2-2510 ACコンタクタ
• VIOX CJX2-3211 ACコンタクタ

イートン

イートン・コーポレーションplcは、アイルランドのダブリンに本社を置くグローバル・パワー・マネージメント企業で、世界中の多様な産業向けのエネルギー効率の高い電気、油圧、機械パワー・ソリューションを専門としている。

推奨モデル：

• XTCE015B01B: イートンIECマグネットコンタクタ：非可逆、3極、15A、AC240Vコイル、1NC、Bフレームサイズ
• CE15DNS3AB: イートン フリーダム シリーズ IEC コンタクタ
• W+201K5CF: イートン W+201K5CF コンタクタ 3極コンタクタ、定格電流270アンペア、定格電圧600V
• XTCF200G00T: イートンIECマグネットコンタクタ：非可逆、4極、115A、AC24Vコイル、Gフレームサイズ

ジーメンス AG

電気エンジニアリングとオートメーションの世界的リーダーであるシーメンスは、配電および制御システムにおけるエネルギー効率、信頼性、革新的なソリューションを重視し、さまざまな産業用途向けに設計されたACおよびDCタイプを含む高品質のコンタクタを包括的に提供しています。

推奨モデル：

• 3RT20181BB41: SIEMENS IECマグネットコンタクタ：非可逆、3極、16A、DC24Vコイル、1NO、S00フレームサイズ
• LEN00C003120B: シーメンスクラス LE コンタクタ 3 極 3 相 600V 30A 120V コイル
• 3RT2027-1AK60：FURNAS SIEMENSコンタクタ、120V、3極：Furnasシーメンスブランドに適合、3RT2027-1AK60

結論

コンタクターは、現代の電気システムにおいて、電力制御と配電のバックボーンとして重要な役割を果たしています。ACであれDCであれ、これらのデバイスはさまざまな用途に適した独自の利点を提供します。ACコンタクタとDCコンタクタの区別を理解し、ニーズに合ったコンタクタを選択する方法を知り、適切にテストと保守を行うことは、電気の専門家にとって不可欠なスキルです。

技術の進歩に伴い、VIOX Electric、EATON、シーメンスなどのブランドは革新を続け、より効率的で信頼性が高く、汎用性の高いコンタクタソリューションを提供しています。コンタクタ技術の最新動向とベストプラクティスについて常に情報を得ることで、エンジニアと技術者は、さまざまな業界において、より安全で効率的な電気システムを確保することができます。