Kas yra kontaktorius

Įvadas

Elektros kontaktorius yra specializuotas perjungimo įtaisas, skirtas saugiai ir efektyviai valdyti didelės galios elektros grandines. Skirtingai nuo standartinių jungiklių, kontaktoriai naudoja elektromagnetinius principus elektros jungtims atidaryti ir uždaryti, todėl jie yra esminiai pramoninės automatikos, variklių valdymo ir komercinių elektros sistemų komponentai.

Suprasti, kas yra kontaktorius ir kaip jis veikia, yra labai svarbu visiems, dirbantiems su elektros sistemomis – nuo inžinierių ir technikų iki įrenginių valdytojų. Šiame išsamiame vadove paaiškinta viskas, ką reikia žinoti apie elektros kontaktorius, jų pritaikymą ir kodėl jie yra būtini šiuolaikinėse elektros instaliacijose.

Kas yra kontaktorius?

A kontaktorius yra elektromechaninis perjungimo įtaisas, kuris naudoja elektromagnetinę ritę elektros kontaktų atidarymui ir uždarymui valdyti, taip užtikrindamas saugų didelės galios grandinių valdymą. Įrenginys veikia kaip elektra valdomas jungiklis, leidžiantis žemos įtampos valdymo grandinėms saugiai valdyti aukštos įtampos, didelės srovės elektros apkrovas.

Pagrindinės kontaktorių charakteristikos:

• Nuotolinis valdymasGalima valdyti nuotoliniu būdu naudojant žemos įtampos signalus
• Didelė srovės talpaSukurta didelėms elektros apkrovoms (paprastai virš 10 amperų) atlaikyti
• Dažnas perjungimasSukurtas tūkstančiams įjungimo / išjungimo ciklų be gedimų
• Saugos izoliacijaUžtikrina elektrinį atskyrimą tarp valdymo ir maitinimo grandinių
• Elektromagnetinis veikimasNaudoja magnetinę jėgą patikimam kontaktiniam įjungimui

Kaip veikia kontaktorius?

Kontaktoriaus veikimo principas pagrįstas elektromagnetine trauka ir spyruokliniu grąžinimo mechanizmu:

Žingsnis po žingsnio valdymas:

1. EnergizavimasKai kontaktoriaus ritei tiekiama įtampa (paprastai 24 V, 120 V arba 240 V), ji sukuria magnetinį lauką
2. Magnetinė traukaMagnetinis laukas traukia judančią geležinę šerdį (armatūrą) link fiksuotos elektromagnetinės šerdies.
3. Kontakto uždarymasArmatūros judėjimas verčia judančius kontaktus spausti prie fiksuotų kontaktų, užbaigdamas grandinę
4. Srovės srautasElektros srovė dabar gali tekėti per pagrindinius kontaktus ir maitinti prijungtą apkrovą.
5. IšjungimasKai ritės maitinimas nutraukiamas, magnetinis laukas suyra.
6. Pavasario sugrįžimasSpyruoklės jėga traukia armatūrą atgal, atidarydama kontaktus ir nutraukdama srovės tekėjimą

Elektromagnetiniai komponentai:

Ritė / elektromagnetasKontaktoriaus širdis, kuri, įjungta į energiją, sukuria magnetinį lauką
ArmatūraJudantis geležies šerdis, reaguojantis į magnetinį lauką
KontaktaiLaidūs elementai, kurie sukuria arba nutraukia elektros jungtį
Springs: Suteikite grąžinimo jėgą, kad atidarytumėte kontaktus, kai ritė yra išjungta

Kontaktorių tipai

Kintamosios srovės kontaktoriai

Kintamosios srovės kontaktoriai yra specialiai sukurti kintamosios srovės taikymams ir yra dažniausiai naudojami komercinėje ir pramonėje.

Pagrindinės savybės:

• Laminuotos šerdies konstrukcijaNaudoja silicio plieno laminatus, kad sumažėtų sūkurinių srovių nuostoliai
• Lanko slopinimasTuri lanko latakus ir magnetinį išpūtimą, kad greitai užgesintų lanką
• Trifazis pajėgumasPaprastai skirta valdyti trifazių variklių grandines
• Įtampos įvertinimaiGalima nuo 120 V iki 1000 V+

Bendros programos:

• Elektros variklių valdymas (siurbliai, ventiliatoriai, kompresoriai)
• ŠVOK sistemos perjungimas
• Apšvietimo valdymo sistemos
• Pramoninių mašinų automatizavimas

Nuolatinės srovės kontaktoriai

Nuolatinės srovės kontaktoriai gali apdoroti nuolatinės srovės apkrovas ir pasižymi specialiais konstrukcijos elementais, skirtais valdyti unikalius nuolatinės srovės perjungimo iššūkius.

Pagrindinės savybės:

• Tvirtas plieninis šerdisNaudoja kietas feromagnetines medžiagas, nes sūkurinės srovės nekelia rūpesčių
• Patobulintas lanko slopinimasDėl nuolatinės srovės reikalingi tvirtesni lanko gesinimo metodai
• Magnetinis išpūtimasDažnai apima magnetines išpūtimo rites, skirtas nukreipti lankus nuo kontaktų
• Didesnis kontaktinis tarpasDidesni atstumai, siekiant užtikrinti patikimą lanko gesinimą

Bendros programos:

• Saulės energijos sistemos ir akumuliatorių baterijos
• Nuolatinės srovės variklio valdymas (liftai, kranai)
• Elektromobilių įkrovimo sistemos
• Geležinkelio ir tranzito taikymas

Specializuoti kontaktorių tipai

• Atbulinės eigos kontaktoriaiDvigubi kontaktų rinkiniai, skirti saugiai pakeisti variklio sukimosi kryptį
• Apšvietimo kontaktoriaiOptimizuota varžinėms apkrovoms su fiksavimo mechanizmais energijos vartojimo efektyvumui užtikrinti
• Kondensatorių kontaktoriaiSukurta perjungiant galios koeficiento korekcijos kondensatorius
• Vakuuminiai kontaktoriaiVidutinės ir aukštos įtampos taikymams naudokite vakuuminiu būdu sandarius kontaktus

Kontaktorius ir relė: skirtumų supratimas

Nors kontaktoriai ir relės veikia panašiais elektromagnetiniais principais, jie atlieka skirtingus tikslus ir turi skirtingas savybes:

Apkrovos pajėgumas

• KontaktoriaiSukurta srovėms, viršijančioms 10 amperų, gali atlaikyti iki tūkstančių amperų
• RelėsPaprastai skirta 10 amperų ar mažesnei srovei

Kontaktų konfigūracija

• Kontaktoriai: Pirmiausia naudokite normaliai atvirus (NO) kontaktus, kurie užsidaro, kai įjungiama energija.
• RelėsGalima įsigyti su normaliai atvirais (NO), normaliai uždarais (NC) arba perjungiamaisiais kontaktais

Fizinis dydis ir konstrukcija

• KontaktoriaiDidesnė, tvirtesnė konstrukcija, skirta atlaikyti dideles apkrovas
• RelėsKompaktiškas dizainas, tinkamas valdymo grandinės taikymams

Lanko slopinimas

• KontaktoriaiĮtraukti sudėtingi lanko slopinimo mechanizmai didelės srovės perjungimui
• RelėsMinimalus lanko slopinimas, nes jie atlaiko mažesnes sroves

Paraiškos

• KontaktoriaiVariklių valdymas, apšvietimo sistemos, sunkios pramoninės apkrovos
• RelėsSignalų perjungimas, valdymo logika, mažos galios įrenginių valdymas

Saugos funkcijos

• KontaktoriaiDažnai yra apsauga nuo perkrovos ir papildomi saugos kontaktai
• RelėsPagrindinė perjungimo funkcija be papildomų apsaugos funkcijų

Kontaktoriaus taikymas ir panaudojimas

Variklių valdymo sistemos

Kreditas Elektrotechnika

Kontaktoriai yra būtini variklių valdymo sistemose, nes jie užtikrina:

• Saugus užvedimas ir stabdymas elektros variklių
• Apsauga nuo perkrovos kai derinama su šiluminės perkrovos relėmis
• Nuotolinis valdymas iš valdymo pultų arba automatizavimo sistemų
• Avarinio stabdymo galimybė dėl atitikties saugos reikalavimams

Pramonės automatizavimas

Gamybos ir procesų kontrolės srityje:

• Konvejerių sistemos valdymas
• Siurblio ir kompresoriaus veikimas
• Medžiagų tvarkymo įranga
• Procesų linijų automatizavimas

Komercinių pastatų sistemos

• HVAC valdymas: Šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemų valdymas
• Apšvietimo valdymasDidelių apšvietimo įrenginių valdymas biurų pastatuose, mažmeninės prekybos patalpose
• Energijos paskirstymasElektros skydų ir paskirstymo skydų perjungimas

Energijos gamyba ir paskirstymas

• Generatorių valdymo sistemos
• Kondensatorių baterijos perjungimas galios koeficiento korekcijai
• Pastotės automatizavimas
• Atsinaujinančiosios energijos sistemos (saulės ir vėjo energija)

Kontaktoriaus specifikacijos ir pasirinkimas

Elektriniai parametrai

• Įtampos reitingasMaksimali įtampa, kurią kontaktorius gali saugiai atlaikyti
• Dabartinis įvertinimasDidžiausia nuolatinė srovės talpa
• Arklio galių įvertinimasVariklio apkrova esant tam tikrai įtampai
• Naudojimo kategorija: Apibrėžia apkrovos tipą (AC-1 varžinei, AC-3 varikliams)

Ritės specifikacijos

• Ritės įtampaElektromagnetinės ritės darbinė įtampa (24 V, 120 V, 240 V ir kt.)
• Ritės tipasKintamosios arba nuolatinės srovės veikimas
• Energijos suvartojimasEnergija, reikalinga ritės įjungimui palaikyti

Mechaninės charakteristikos

• Kontaktinė medžiagaSidabro lydinys, sidabro oksidas arba kitos specializuotos medžiagos
• Stulpų skaičiusVienpoliai, dvipoliai, tripoliai arba keturpoliai konfigūracijos
• Pagalbiniai kontaktaiPapildomi kontaktai valdymo grandinės funkcijoms
• Montavimo tipasMontavimas: ant DIN bėgelio, skydelio arba kitais būdais

Aplinkosaugos aspektai

• Temperatūros diapazonasDarbinės temperatūros ribos
• Korpuso įvertinimasApsauga nuo dulkių, drėgmės ir aplinkos pavojų
• Atsparumas vibracijaiGebėjimas atlaikyti mechaninį įtempį
• Aukščio įvertinimasNašumas įvairiuose aukščiuose

Įrengimas ir laidai

Tipinės kontaktorių jungtys

• Linijų gnybtai (L1, L2, L3)Prijunkite prie įeinančio maitinimo šaltinio
• Apkrovos gnybtai (T1, T2, T3)Prijunkite prie elektros apkrovos (variklio, apšvietimo ir kt.)
• Ritės gnybtai (A1, A2)Prijunkite prie valdymo grandinės įtampos
• Pagalbiniai kontaktaiNaudojamas signalizacijos, blokavimo arba grįžtamojo ryšio grandinėms

Valdymo grandinės integracija

Kontaktoriai paprastai integruojami į valdymo sistemas su:

• Paleidimo / sustabdymo mygtukai rankiniam valdymui
• Perkrovos relės variklio apsaugai
• PLC išėjimai automatizuotam valdymui
• Laikmačio relės nuoseklioms operacijoms

Saugos aspektai

• Tinkamas įžeminimas visų metalinių dalių
• Apsauga nuo lanko blyksnio dirbant su įjungtais įrenginiais
• Blokavimo / žymėjimo procedūros techninės priežiūros metu
• Pakankami atstumai saugiam naudojimui ir priežiūrai

Techninė priežiūra ir trikčių šalinimas

Reguliarios priežiūros užduotys

• Vizuali apžiūraPatikrinkite, ar nėra perkaitimo, korozijos ar fizinės žalos požymių.
• Kontaktinis tyrimasPatikrinkite kontaktus, ar nėra įdubimų, degimo požymių ar per didelio susidėvėjimo.
• Ričių testavimasPatikrinkite tinkamą ritės varžą ir izoliaciją
• Mechaninis veikimasUžtikrinkite sklandų armatūros judėjimą ir tinkamą spyruoklių veikimą

Dažnos problemos ir sprendimai

• Kontaktai neužsidaroPatikrinkite ritės įtampą, mechanines kliūtis arba susidėvėjusias spyruokles
• Suvirinti kontaktaiPaprastai rodo viršsrovės sąlygas arba nepakankamą lanko slopinimą
• Čaplinė operacijaGali rodyti žemą ritės įtampą arba mechanines problemas
• PerkaitimasGali atsirasti dėl prastų jungčių, perkrovos arba nepakankamo vėdinimo

Pakeitimo gairės

Pakeiskite kontaktorius, kai:

• Kontaktai rodo per didelį susidėvėjimą arba pažeidimus
• Ritės varža neatitinka gamintojo specifikacijų
• Mechaninis veikimas tampa lėtas arba nereguliarus
• Lanko slopinimo komponentai yra pažeisti

Ateities tendencijos ir technologijos

Išmanieji kontaktoriai

Šiuolaikiniai kontaktoriai vis dažniau naudoja skaitmenines technologijas:

• Integruota diagnostika nuspėjamajai priežiūrai
• Bendravimo galimybės sistemos integracijai
• Energijos stebėjimas savybės
• Nuotolinis stebėjimas per daiktų interneto ryšį

Kietojo kūno alternatyvos

Nors elektromechaniniai kontaktoriai išlieka dominuojantys, kietakūniai perjungimo įtaisai siūlo:

• Greitesnis perjungimo greitis
• Nėra mechaninio nusidėvėjimo
• Tylus veikimas
• Tikslios valdymo galimybės

Išvada

Suprasti, kas yra kontaktorius ir kaip jis veikia, yra būtina kiekvienam, dirbančiam su elektros sistemomis. Šie patikimi elektromagnetiniai perjungimo įtaisai užtikrina saugų ir efektyvų didelės galios elektros apkrovų valdymą daugybėje sričių – nuo paprastų variklių paleidiklių iki sudėtingų pramoninių automatizavimo sistemų.

Nesvarbu, ar projektuojate įrangą naujam įrenginiui, šalinate esamos sistemos triktis ar planuojate techninės priežiūros darbus, išsamus kontaktorių veikimo, tipų ir taikymo supratimas padės užtikrinti saugų ir patikimą elektros sistemos veikimą.

Sėkmingo kontaktoriaus taikymo raktas yra tinkamas jo pasirinkimas, atsižvelgiant į apkrovos reikalavimus, aplinkos sąlygas ir valdymo sistemos integravimo poreikius. Tinkamai įrengus, prižiūrint ir eksploatuojant, kontaktoriai daugelį metų patikimai tarnaus reikliame elektros energijos valdymo pasaulyje.

Pagrindinės išvados:

• Kontaktorius yra elektromagnetinis jungiklis, skirtas valdyti didelės galios elektros grandines.
• Kontaktoriai nuo relių skiriasi daugiausia savo srovės apdorojimo pajėgumu ir konstrukcija
• Kintamosios ir nuolatinės srovės kontaktoriai turi skirtingas konstrukcijos ypatybes, kad galėtų valdyti atitinkamus srovės tipus.
• Tinkamas pasirinkimas, montavimas ir priežiūra yra labai svarbūs saugiam ir patikimam veikimui
• Kontaktoriai yra esminiai variklių valdymo, apšvietimo sistemų ir pramoninės automatikos komponentai.

Dažnai užduodami klausimai apie kontaktorius

Kuo skiriasi kontaktorius ir relė?

Pagrindiniai skirtumai yra keliamoji galia ir konstrukcija. Kontaktoriai skirti srovėms, didesnėms nei 10 amperų, ir pasižymi tvirta konstrukcija su lanko slopinimo mechanizmais. Relės paprastai tvarko 10 amperų ar mažesnę srovę ir naudojamos valdymo grandinėms. Kontaktoriai taip pat daugiausia naudoja normaliai atvirus kontaktus, o relės gali turėti normaliai atvirus, normaliai uždarus arba perjungiamus kontaktus.

Kodėl kontaktoriai sugenda arba perdega?

Dažniausios kontaktoriaus gedimo priežastys:
– Perkrovimas viršijant vardinę galią
– Kontaktinis suvirinimas dėl per didelio lanko
– Ritės perkaitimas dėl įtampos svyravimų
– Aplinkos veiksniai, tokie kaip dulkės, drėgmė arba ėsdinančios dujos
– Mechaninis susidėvėjimas dėl per didelio ciklinio darbo
– Prastas elektros jungčių išdėstymas, dėl kurio sumažėja įtampa

Kaip pašalinti neveikiančio kontaktoriaus gedimą?

Laikykitės šio sistemingo požiūrio:
1. Patikrinkite valdymo įtampą ritės gnybtuose (A1, A2).
2. Išmatuokite ritės varžą multimetru
3. Patikrinkite kontaktus, ar nėra pažeidimų, įdubimų ar suvirinimo siūlių.
4. Patikrinkite mechaninį veikimą – įsiklausykite į tinkamą spragtelėjimo garsą
5. Patikrinkite pagalbinių kontaktų laidumą
6. Patikrinkite perkrovos relės nustatymus ir veikimą

Kaip prijungti kontaktorių variklio valdymui?

Pagrindinis variklio kontaktoriaus laidai apima:
1. Maitinimo jungtys: Prijunkite L1, L2, L3 prie įeinančio maitinimo šaltinio
2. Apkrovos jungtys: Prijunkite T1, T2, T3 prie variklio gnybtų
3. Valdymo grandinė: A1, A2 laidai prijungti prie valdymo įtampos (paprastai 24 V, 120 V arba 240 V)
4. Paleidimo / sustabdymo mygtukai: sujungti nuosekliai su ritės grandine
5. Pagalbiniai kontaktai: naudojami laikymo grandinei ir būsenos indikacijai
6. Perkrovos relė: Prijunkite nuosekliai, kad apsaugotumėte variklį

Kas sukelia kontaktoriaus vibraciją ar zvimbimą?

Kontaktoriaus bildesys rodo:
– Žema valdymo įtampa, dėl kurios nepakankama magnetinė jėga
– Atsilaisvinusios elektros jungtys, dėl kurių sumažėja įtampa
– Pažeista šešėliavimo ritė (kintamosios srovės kontaktoriuose)
– Mechaninės kliūtys, trukdančios tinkamai uždaryti kontaktą
– Įtampos svyravimai maitinimo sistemoje
– Susidėvėję kontaktiniai paviršiai, dėl kurių susidaro prastos jungtys

Ar galima naudoti kintamosios srovės kontaktorių nuolatinės srovės taikymams?

Paprastai nerekomenduojama be pakeitimų. Kintamosios srovės kontaktoriai nepakankamai gerai slopina lanką nuolatinės srovės taikymams, nes nuolatinė srovė natūraliai neturi nulinio susikirtimo taško, kaip kintamoji srovė. Jei absoliučiai būtina, kontaktoriaus vardinė vertė turi būti gerokai sumažinta (paprastai iki 50% ar mažesnės kintamosios srovės vardinės vertės) ir reikia pridėti papildomą lanko slopinimo įtaisą. Nuolatinės srovės taikymams visada geriau naudoti nuolatinės srovės kontaktorių.

Kaip patikrinti, ar kontaktorius sugedęs?

Pagrindiniai testai apima:
1. Ritės varžos bandymas: išmatuokite varžą tarp A1-A2 gnybtų
2. Kontaktų tęstinumo bandymas: patikrinkite pagrindinių kontaktų varžą, kai jie yra įjungti (turėtų būti artimi nuliui omų)
3. Izoliacijos bandymas: patikrinkite, ar nėra jungties tarp ritės ir kontaktų, kai įtampa išjungta
4. Mechaninio veikimo bandymas: klausykite, ar tinkamai spragteli, ir stebėkite kontaktinį judėjimą
5. Įtampos bandymas: išmatuokite faktinę ritės įtampą veikimo metu

Kokie yra skirtingi kontaktorių tipai?

Pagrindiniai kontaktorių tipai yra šie:
– Kintamosios srovės kontaktoriai: skirti kintamosios srovės taikymams (dažniausiai naudojami)
– Nuolatinės srovės kontaktoriai: skirti nuolatinės srovės apkrovoms
– Reversiniai kontaktoriai: leidžia pakeisti variklio sukimosi kryptį
– Apšvietimo kontaktoriai: optimizuoti varžinėms apšvietimo apkrovoms
– Kondensatorių kontaktoriai: skirti galios koeficiento korekcijos kondensatoriams perjungti
– Vakuuminiai kontaktoriai: skirti vidutinės ir aukštos įtampos taikymams

Kodėl mano kontaktorius neįsijungia?

Dažniausios priežastys:
– Ritės gnybtuose nėra valdymo įtampos
– Perdegęs saugiklis valdymo grandinėje
– Nutraukta grandinė valdymo laiduose
– Sugedusi ritė (perdegusi arba pažeista)
– Mechaninė kliūtis, trukdanti armatūros judėjimui
– Neteisingas ritės įtampos įvertinimas taikomai įtampai
– Prastas elektros jungčių išdėstymas, dėl kurio sumažėja įtampa

Kaip dažnai reikia prižiūrėti kontaktorius?

Rekomenduojamas techninės priežiūros grafikas:
– Kas mėnesį: Vizualinė apžiūra, ar nėra pažeidimų, perkaitimo ar užteršimo
– Kas ketvirtį: išvalykite kontaktus ir patikrinkite jungtis
– Kasmet: išsamūs bandymai, įskaitant ritės varžą ir kontakto būklę
– Pagal poreikį: keiskite, kai kontaktai pernelyg susidėvėję, įdubę arba perdegę.
– Po gedimų: patikrinkite nedelsdami po bet kokių perkrovų ar trumpojo jungimo atvejų.

Ar kontaktorius gali veikti be perkrovos relės?

Taip, bet varikliams tai nerekomenduojama. Nors kontaktoriai gali veikti nepriklausomai, perkrovos relės užtikrina esminę variklio apsaugą nuo viršsrovės sąlygų. Žaibo ar šildymo apkrovoms apsauga nuo perkrovos gali būti ne tokia svarbi, tačiau varikliuose visada turėtų būti tinkama apsauga nuo perkrovos, kad būtų išvengta pažeidimų ir užtikrintas saugumas.

Kokią įtampą turėčiau naudoti kontaktoriaus ritei?

Įprastos ritės įtampos:
– 24 V nuolatinė/kintama srovė: dažniausiai naudojama pramoninėse valdymo sistemose.
– 120 V kintamoji srovė: standartas Šiaurės Amerikos gyvenamosiose / komercinėse patalpose
– 240 V kintamoji srovė: naudojama aukštesnės įtampos valdymo sistemose
– 480 V AC: Pramoninės paskirties įranga su aukštos įtampos valdymu

Pasirinkite ritės įtampą pagal turimą valdymo maitinimo šaltinį ir saugos reikalavimus. Žemesnė įtampa (24 V) yra saugesnė operatoriaus sąsajoms.

Susijęs

Kaip pasirinkti kontaktorius ir automatinius jungiklius pagal variklio galią

1 ir 2 polių kintamosios srovės kontaktorių supratimas

Kontaktoriai ir relės: Suprasti pagrindinius skirtumus.