Контактори змінного та постійного струму: Розуміння їхніх типів і функцій

Вступ

Визначення контактора

Електричний контактор - це електромеханічний пристрій, який використовується для керування потоком електричного струму в ланцюгах великої потужності. Він функціонує як перемикач, який може розмикати або замикати з'єднання в ланцюзі, дозволяючи дистанційно керувати електричними пристроями, такими як двигуни, системи освітлення та опалювальне обладнання.

Ключові компоненти контактора

1. Електромагнітна котушка: Це основний компонент, який генерує магнітне поле, коли знаходиться під напругою. Це магнітне поле притягує рухомий якір, який, у свою чергу, розмикає або замикає контакти всередині контактора.
2. Контакти: Це струмопровідні елементи, які фізично встановлюють або розривають електричне з'єднання. Контактори зазвичай мають два типи контактів:
   • Головна Контакти з питань енергетики: Відповідає за передачу сильного струму до навантаження.
   • Допоміжні контакти: Використовується для керування та сигналізації, часто взаємодіє з іншими пристроями.
3. Корпус: Контактор розміщений в корпусі, який захищає його внутрішні компоненти від впливу факторів навколишнього середовища, таких як пил і волога, і забезпечує безпеку, запобігаючи випадковому контакту з струмоведучими частинами.
4. Механізм гасіння дуги: Щоб запобігти виникненню дуги при розмиканні або замиканні контактів, контактори часто оснащуються такими механізмами, як дугогасильні жолоби, призначені для швидкого гасіння дуги.

Є 6 клем живлення і 2 клеми котушки (A1 і A2) для 3-фазного живлення змінного струму. З 6 клем 3 клеми L1, L2 і L3 підключаються як вхід до основного джерела живлення, яке зазвичай надходить від MCB, а інші 3 клеми T1, T2 і T3 - як вихід до двигуна, ORL, таймера та інших ланцюгів керування.

Додаткове забезпечення для допоміжного блоку забезпечується за допомогою "NO" і "NC" відповідно до застосування приладу, як показано на схемі клем контактора змінного струму.

Заслуга в тому, що https://peacosupport.com/blog/what-is-contactor

Принцип роботи

Як показано на схемі, струм, що подається у вигляді змінного або постійного струму на клему котушки A1, живить котушку, генеруючи електромагнітне поле, яке приводить рухому частину котушки в контакт з нерухомою частиною. Тепер струм починає протікати від вхідної клеми "R Y B" контактора до виходу контактора і виконує функцію вмикання. Інший вивід котушки A2 підключений до нейтралі, щоб замкнути ланцюг.

Коли живлення контактора припиняється, рухома котушка контактора повертається у вихідне положення під дією зусилля зворотної пружини. У цей час струм від входу до виходу контактора не буде протікати, і він буде діяти як вимикач.

Нижче наведено схему дротів керування для DOL.

Типи контакторів

• Контактори змінного струму: Призначені для застосування в системах змінного струму, які зазвичай використовуються в промисловому обладнанні та освітлювальних системах.
• Контактори постійного струму: Спеціально розроблені для застосування в системах постійного струму, таких як електромобілі та системи відновлюваної енергетики.

Різниця між контакторами змінного та постійного струму

Відмінності між Контактори змінного струму і Контактори постійного струму є значними, насамперед через їхні конструктивні та експлуатаційні характеристики. Ось детальне порівняння:

Ключові відмінності

Особливість	Контактор змінного струму	Контактор постійного струму
Конструкція котушки	Тонка і довга котушка, виготовлена з міді.	Коротка і товста котушка, часто виготовлена з чавуну або твердого матеріалу.
Основний матеріал	Виготовлений з ламінованих листів кремнієвої сталі для зменшення вихрових струмів.	Виготовлені з твердого м'якого заліза або литої сталі, не потребують ламінування.
Електричний опір	Менший опір, генерує більше тепла.	Вищий опір, виділяє менше тепла.
Дугогасіння	Використовує сіткові дугогасильні пристрої.	Використовує магнітно-дугові дугогасильні пристрої.
Робоча частота	Зазвичай працює до 600 разів на годину.	Може працювати до 2000 разів на годину.
Пусковий струм	Вищий пусковий струм, не підходить для частих операцій.	Низький пусковий струм, розрахований на часту експлуатацію.
Варіант використання	В основному використовується для ланцюгів змінного струму (наприклад, двигуни, освітлення).	Використовується для ланцюгів постійного струму (наприклад, електромобілі, фотоелектричні системи).
Конфігурація контактів	Зазвичай має більше полюсів (наприклад, трифазний).	Зазвичай має менше полюсів (наприклад, двополюсний).

Детальне пояснення

1. Конструкція котушки та опір: Контактори змінного струму мають котушки з меншою кількістю витків і меншим опором порівняно з контакторами постійного струму, які мають більше витків і вищий опір через необхідність сильнішого магнітного поля для ефективної роботи в колах постійного струму.
2. Основний матеріал: Сердечник контактора змінного струму виготовляється з ламінованих листів кремнієвої сталі, щоб мінімізувати втрати через вихрові струми, коли через нього протікає змінний струм. На відміну від них, контактори постійного струму можуть використовувати суцільні матеріали, оскільки вони не зазнають таких втрат.
3. Механізм гасіння дуги: Контактори змінного струму зазвичай використовують сітчасті дугогасильні пристрої, тоді як контактори постійного струму використовують магнітні дугогасильні механізми для гасіння дуг, що виникають при розмиканні або замиканні контактів.
4. Робоча частота та керування струмом: Контактори змінного струму обмежені приблизно 600 перемиканнями на годину через свої конструктивні обмеження, тоді як контактори постійного струму можуть працювати до 2000 перемикань на годину, що робить їх придатними для застосувань, які вимагають частих перемикань.
5. Придатність для застосування: Контактори змінного струму ідеально підходять для керування навантаженнями змінного струму, такими як електродвигуни та системи освітлення, тоді як контактори постійного струму необхідні в системах постійного струму, таких як електромобілі та системи відновлюваної енергетики.

Як правильно вибрати контактор

Вибір правильного контактора для вашого застосування включає в себе кілька важливих міркувань для забезпечення оптимальної продуктивності та безпеки. Ось структурований підхід, який допоможе вам у процесі вибору:

Основні міркування щодо вибору контактора

1. Характеристики навантаження:
   • Поточний рейтинг: Визначте робочий струм (le) навантаження. Контактор повинен бути розрахований на цей струм без перегріву.
   • Номінальна напруга: Переконайтеся, що номінальна напруга контактора (Ue) відповідає або перевищує напругу живлення вашої системи.
   • Тип навантаження: Визначте, чи є навантаження резистивним, індуктивним або ємнісним, оскільки це впливає на вибір типу контактора та його номіналів.
2. Розмір контактора:
   • Розмір контактора слід вибирати залежно від потужності двигуна та його робочого циклу. Часті вмикання/вимикання можуть потребувати більшого контактора через вищі пускові струми під час запуску.
3. Технічні характеристики котушки:
   • Перевірте номінальну напругу котушки, щоб переконатися, що вона сумісна з вашим контуром керування. Номінальна напруга котушки повинна відповідати напрузі, яка подається на котушку.
   • Розуміння напруг спрацьовування і відключення, які вказують на робочі пороги для замикання і розмикання контактів.
4. Конфігурація контактів:
   • Оцініть кількість необхідних головних контактів (нормально розімкнутих або нормально замкнутих), виходячи з вимог вашої схеми.
   • Розглянемо допоміжні контакти для додаткових функцій керування та сигналізації, які можуть не пропускати той самий струм, що й основні контакти.
5. Умови навколишнього середовища:
   • Оцініть температуру навколишнього середовища, вологість і потенційний вплив пилу або хімічних речовин. Виберіть контактор з відповідними екологічними показниками та корпусом, що витримує ці умови.
6. Тип програми:
   • Для різних застосувань можуть знадобитися спеціальні типи контакторів (наприклад, контактори певного призначення для систем опалення, вентиляції та кондиціонування повітря). Переконайтеся, що ви вибрали контактор, який відповідає вашим конкретним потребам.
7. Особливості безпеки:
   • Зверніть увагу на вбудовані функції безпеки, такі як дугогасильні механізми, захист від перевантаження та теплові реле, якщо це можливо. Ці функції підвищують надійність і запобігають пошкодженням під час несправностей.
8. Репутація виробника:
   • Обирайте надійного виробника, відомого своєю якістю та надійністю. Це може суттєво вплинути на довговічність та витрати на обслуговування з часом.

Як перевірити контактор

Випробування контактора змінного струму має важливе значення для забезпечення його належного функціонування та надійності в електричних системах. Ось покрокова інструкція про те, як ефективно протестувати контактор змінного струму:

Необхідні інструменти

• Мультиметр: Для вимірювання напруги, опору та безперервності.
• Викрутка: Для доступу до контактора.
• Захисні рукавички та окуляри: Для особистого захисту під час тестування.

Процедура тестування

Крок 1: Вимкніть живлення

Перед початком тестування переконайтеся, що блок змінного струму вимкнено. Знайдіть автоматичний вимикач або вимикач-роз'єднувач і вимкніть його, щоб запобігти небезпеці ураження електричним струмом.

Крок 2: Візуальний огляд

Перевірте контактор на наявність видимих ознак пошкодження, таких як

• Обгорілі або оплавлені контакти
• Зміна кольору або виразки на контактних поверхнях
• Ослаблені з'єднання або надмірне забруднення

Якщо виявлено пошкодження, контактор може потребувати заміни.

Крок 3: Перевірка опору котушки

1. Встановіть мультиметр на опір (Ω).
2. Виміряйте опір на клемах котушки контактора.
   • Читання 0 Ω вказує на коротке замикання.
   • Читання нескінченність (OL) вказує на обрив ланцюга.
   • Нормальний показник повинен знаходитися в межах діапазону, вказаного виробником.

Крок 4: Перевірка напруги

1. Увімкнувши живлення, налаштуйте мультиметр на вимірювання змінної напруги.
2. Помістіть щупи на вхідні клеми контактора.
3. Переконайтеся, що напруга відповідає технічним характеристикам, зазначеним на контакторі. Якщо вона значно нижча або вища, це може свідчити про проблему з джерелом живлення.

Крок 5: Перевірте безперервність

1. Переведіть мультиметр у режим безперервності (якщо є).
2. При вимкненому живленні підключіть щупи до вихідних клем контактора.
3. Увімкнувши живлення, активуйте контактор (вручну або через його схему керування).
4. Мультиметр повинен показувати безперервність (низький показник опору), коли контакти замкнуті.

Крок 6: Перевірте контакти

Увімкнений, візуально перевірте контакти на наявність:

• Ознаки дугового розряду або піттингу
• Плавна робота без вагань

Якщо ви помітили нерівності, це може означати, що контакти зношені і потребують заміни.

Крок 7: Виконайте тест навантаження (необов'язково)

1. Від'єднайте дроти з боку навантаження контактора.
2. Виміряйте опір між стороною лінії та стороною навантаження у відкритому та закритому положеннях.
3. Показання повинні суттєво відрізнятися; якщо ні, то це свідчить про несправність контактора.

Для наочного посібника ви можете переглянути це відео

Поширені марки та моделі контакторів

VIOX Електричний

Перевага бренду: Китайський бренд, відомий своїми конкурентними цінами, надійністю та широким асортиментом продукції.

Рекомендовані моделі:

• Контактор змінного струму VIOX CJX2-2510
• Контактор змінного струму VIOX CJX2-3211

ІТОН

Eaton Corporation plc - це глобальна компанія з управління електроенергією зі штаб-квартирою в Дубліні, Ірландія, що спеціалізується на енергоефективних електричних, гідравлічних і механічних рішеннях для різних галузей промисловості по всьому світу.

Рекомендовані моделі:

• XTCE015B01B: Магнітний контактор EATON IEC: Нереверсивний, 3 полюси, 15 А, котушка змінного струму 240 В, 1NC, типорозмір B
• CE15DNS3AB: IEC-контактор Eaton серії Freedom
• W+201K5CF: Контактор Eaton W+201K5CF 3-полюсний контактор з номінальним струмом 270 Ампер і номінальною напругою 600 В
• XTCF200G00T: Магнітний контактор EATON IEC: Нереверсивний, 4 полюси, 115 А, котушка змінного струму 24 В, розмір рамки G

Siemens AG

Світовий лідер у галузі електротехніки та автоматизації, компанія Siemens пропонує широкий асортимент високоякісних контакторів, включаючи типи змінного та постійного струму, призначених для різних промислових застосувань, наголошуючи на енергоефективності, надійності та інноваційних рішеннях у системах розподілу та керування електроенергією.

Рекомендовані моделі:

• 3RT20181BB41: Магнітний контактор SIEMENS IEC: Нереверсивний, 3 полюси, 16 А, котушка постійного струму 24 В, 1NO, типорозмір S00
• LEN00C003120B: Контактор Siemens класу LE 3-полюсний 3 фази 600В 30А 120В котушка
• 3RT2027-1AK60: Контактор FURNAS SIEMENS, 120 В, 3 полюси: Підходить до марки Furnas Siemens, 3RT2027-1AK60

Висновок

Контактори відіграють вирішальну роль у сучасних електричних системах, слугуючи основою керування та розподілу електроенергії. Незалежно від того, працюють вони на змінному чи постійному струмі, ці пристрої мають унікальні переваги для різних застосувань. Розуміння відмінностей між контакторами змінного і постійного струму, знання того, як вибрати правильний контактор для ваших потреб, а також вміння правильно тестувати і обслуговувати їх, є важливими навичками для професіоналів-електриків.

З розвитком технологій такі бренди, як VIOX Electric, EATON та Siemens, продовжують впроваджувати інновації, пропонуючи більш ефективні, надійні та універсальні рішення для контакторів. Залишаючись в курсі останніх розробок і передового досвіду в галузі контакторних технологій, інженери і технічні фахівці можуть забезпечити більш безпечні та ефективні електричні системи в різних галузях промисловості.