Линейные контактора тягового двигателя

Компоненты и составляющие коммутационного устройства

Существуют устройства с другими разновидностями приводов – гидравлические и пневматические. Тем не менее, электромагнитные контакторы являются основными, поскольку они более универсальны, эффективны и устойчивы к износу.

Действие устройств электромагнитного типа осуществляется благодаря взаимодействию всех узлов, деталей и компонентов, составляющих цельный прибор.

Каждый контактор переменного и постоянного тока состоит из:

Главные (основные) контакты. Замыкают и размыкают цепь высокого напряжения и способны в течение длительного времени работать под воздействием тока с установленным номиналом. Контактные группы выдерживают циклы включений-выключений в больших количествах и с высокой частотой. Когда контакты принимают нормальное положение, через втягивающую катушку перестает поступать ток, а механические защелки переходят в свободное состояние. Конструкция основной контактной группы может быть рычажной, с двигающейся системой поворотов, или мостиковой – с прямым ходом.
В устройство контактора входит камера для гашения электрической дуги. Используется в устройствах постоянного тока. Конструкция данного элемента имеет щели, расположенные продольно, а непосредственное гашение осуществляется действием поперечных магнитных полей. Возбуждение таких полей осуществляется при помощи дугогасительной катушки, подключаемая в последовательную цепь вместе с контактами.
Система гашения дуги. Ее использует контактор переменного тока. С ее участием гасится электрическая дуга, возникающая в момент, когда размыкаются основные контакты. Конфигурация данной конструкции и методы гашения выбираются по рабочему режиму и параметрам тока в конкретной цепи. Внутри камеры устанавливается специальная решетчатая конструкция, при попадании на которую большая дуга разделяется на несколько небольших осколков и полностью гаснет при переходе тока через нулевую отметку.
Детали, используемые в электромагнитной схеме. Сюда входят магнитный сердечник, якорь и катушка, а также крепежные материалы. Такая схема позволяет управлять прибором на расстоянии, включать и отключать цепь. Ее можно настроить на выполнение определенных операций – включать якорь и удерживать его во включенном состоянии, или всего лишь включать якорь. Для поддержки замкнутого положения существует специальная защелка. Обесточивание катушки и полное выключение контактора производится собственным весом всей системы, но, как правило, для этой цели используются конструкции, состоящие из отключающих пружин.
Дополнительные контакты (вспомогательные). Предназначены для коммутаций в цепях, управляющих прибором, и на участках с блокирующей и сигнальной функцией. Через эти контакты ток может проходить достаточно долго, но не выше 20 А, а выключение происходит при силе тока не выше 5 А. Контакты могут быть замыкающего и размыкающего действия, многие из них имеют мостиковую конструкцию.

Принцип действия контакторов

Основной деталью контактора, которая сразу же бросается в глаза, является катушка с проводами. Изнутри у нее располагается сердечник, соединенный механически с контактами. Данные элементы осуществляют замыкание или размыкание электрической цепи, создавая течение или, наоборот, прекращая движение тока. Медная или стальная каркасная оболочка придает катушке необходимую жесткость и способствует более эффективному остыванию деталей прибора.

Принцип работы контактора заключает в себе определенные действия противоположного характера. После поступления на катушку напряжения, возникает магнитное поле, под влиянием которого сердечник начинает движение снизу-вверх. В результате, происходит замыкающее соединение цепи и возникновение тока, приводящего в движение подключенное электрооборудование. Когда движение электричества прекращается, сердечник, под воздействием пружинной системы, возвращается к своему начальному состоянию. В результате, цепь размыкается и электрооборудование выключается.

Функция включения-выключения контакторного устройства состоит в действии специального кнопочного мини-аппарата с кнопками ПУСК (черного цвета) и СТОП (красного цвета). При надавливании на каждую из них контакты, соответственно, замыкаются и размыкаются. Потенциал поступает на катушку и происходит замыкание силовых контактов. Они остаются во включенном состоянии даже после возврата пусковой кнопки в первоначальное состояние. Эта функция осуществляется с помощью вспомогательных блок-контактов.

Принцип действия контактора заключается еще и в действии коммутационной схемы, где участвуют две цепи. Первая из них – управляющая, передающая питание на катушку. После замыкания контактов в действие вступает высоковольтная цепь, ток в которой намного выше, чем в управляющей схеме.

Что такое контактор

Вот что говорит об этом действующий на данный момент ГОСТ 17703-72 “Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия.”

Здесь в качестве самовозврата используется пружина. Возможность частых коммутаций токов обеспечивается самой конструкцией.

Некоторые вопросы возникают относительно последней формулировки – “приводимый в действие двигательным приводом”. Какой элемент считать двигательным приводом?

Чтобы разобраться, опять обратимся к ГОСТу и найдем соответствующее определение.

Можно ли считать, что в контакторе установлен эл.магнитный привод? Что об этом говорит другой ГОСТ 24856-2014 “Арматура трубопроводная. Термины и определения.”

Как видите, это именно то, что нужно. В нашем случае, подвижные контакты как раз таки и приводятся в действие эл.магнитным полем катушки.

Принцип действия в контакторах тянущий – при подаче напряжения часть сердечника втягивается и неподвижные контакты замыкаются с подвижными.

Однако помимо вышеприведенных определений контактора, есть еще несколько. Например, в СТО 173330282.27.010.001-2008 “Электроэнергетика. Термины и определения.” приведена более упрощенная формулировка:

А вот что говорится в ГОСТ 60309-4-2013 “Вилки, розетки и соединители промышленного назначения”.

Смысл во всех этих расшифровках названий один и тот же, и глобальных разночтений не наблюдается.

Теперь давайте рассмотрим определение пускателя.

Классификация и виды контакторов

Поскольку коммутационные устройства и автоматические выключатели применяются во многих областях, они выпускаются под выполнение конкретных задач, с необходимыми параметрами и техническими характеристиками. Эти данные необходимы при решении задачи, как выбрать контактор.

Все разновидности коммутирующих устройств можно классифицировать по их характерным признакам и другим показателям:

Токи во всех цепях могут быть постоянными или переменными. Вполне естественно, что и контактор будет тоже переменного или постоянного тока
Численность главных полюсов, составляющее 1-5 единиц.
Параметры токового номинала силовой цепи. Находятся в границах 1,5-4800 А.
Характеристики номинального напряжения. При постоянном токе – 27-2000 В, при переменном токе 110-1600 В. Показатели частоты переменного тока составляют 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000 и 10000 Гц.
Номинал напряжения катушки управления. При постоянном токе – 12-440 В, при переменном токе – 12-660 В с частотой 50 Гц. Существуют устройства переменного тока на 24-660 В, с частотой 60 Гц.
Существуют различия по типу соединений проводников во всех видах используемых цепей, методам установки, подключению наружных проводов и прочим показателям.

Бренды контакторов (пускателей)

Для включения и отключения ступеней релейных конденсаторных установок повышения коэффициента мощности используются электромагнитные (электромеханические) контакторы — коммутационные аппараты, в которых замыкание и размыкание основных контактов создается за счет магнитного поля, создаваемого катушкой. Контакторы – это не пускатели, применяемые для пуска и остановки электродвигателя, хотя требования к ним определены в общих (по пускателям и контакторам, коммутационной аппаратуре) международных и отечественных стандартах — ГОСТ Р 50030.4.1-2012 (МЭК 60947-4-1:2009) и ГОСТ IEC 60947-1-2017.

Электромеханические контакторы для коммутации ступеней конденсаторных установок переменного тока по ГОСТ Р 50030.4.1-2012 относятся к категории применения АС-6b, поставляются с блоком контактов предварительного срабатывания и гасящих резисторов для ограничения бросков тока при замыкании и увеличения срока службы, как самих контакторов, так предохранителей и конденсаторных батарей.

коммутация реакторов должна выполняться контакторами категории применения АС-6а, к которым стандарт определяет свои нормы по наработке на отказ, механической, коммутационной износостойкости, номинальным и предельным токам, напряжениям.

Некоторые производители поставляют вакуумные электромеханические контакторы, главные контакты которых замыкаются в сильно разреженной газовой среде, что уменьшает искрение и повышает срок службы. Контакторы конденсаторных установок работают в повторно-кратковременном периодическом режиме, для которого ГОСТ Р 50030.4.1-2012 определил предпочтительные классы по числу циклов оперирования в час (цикл оперирования – замыкание и размыкание контактов) — 1, 3, 12, 30, 120, 300 и 1200.Таблица. Продолжительность одного операционного цикла для разных классов контакторов повторно-кратковременного периодического режима эксплуатации по ГОСТ Р 50030.4.1-2012.

Класс повторно-кратковременного режимаПродолжительность одного рабочего цикла «замыкание-размыкание», сВремя питания катушки управленияКонтакторыПускатели113600Время протекания тока должно соответствовать кэффициенту нагрузки, указанному изготовителем33120012123003030120120—30300—121200—3

Главными критериями выбора электромеханических контакторов для коммутации ступеней установок компенсации реактивной мощности являются:

механическая и коммутационная износостойкость — число циклов оперирования без нагрузки и под нагрузкой соответственно без ремонта или замены частей. Справка:К сожалению, на текущий момент даже в актуализированной версии ГОСТ Р 50030.4.1-2012 нормативы по износостойкости, числу циклов оперирования, амплитуде включаемого и отключаемого тока, наработке на отказ, стойкости к токам перегрузки для контакторов категорий АС-6а и АС-6b находятся в разработке, и поэтому эти параметры производителя устанавливают в технической документации, ориентируясь на практический опыт и другие разделы стандарта.
включающая и отключающая способность, которую стандарт в таблице 8 пока нормирует по времени обесточивания для разных интервалов значений отключаемого тока;
условия работы – наличие и число контактов предварительного срабатывания, гасящих резисторов, технического «вакуума», предохранителей от короткого замыкания, обеспечивающих увеличение срока наработки до отказа контактора, конденсаторных батарей и установки в целом;
частота коммутации – число циклов оперирования в час;
возможность установки на DIN-рейку;
мощность, потребляемая катушкой контактора;
код защиты, климатическое исполнение и категория размещения.

Параметры и технические показатели

К основным показателям электро-магнитных контакторов относятся следующие:

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎