DC elektromagnetni kontaktorji

DC kontaktorji so zasnovani za preklapljanje enosmernih tokokrogov in jih običajno poganja enosmerni elektromagnet.

Splošne tehnične zahteve za kontaktorje in njihove pogoje delovanja ureja GOST 11206-77. Spodaj so opisane kategorije uporabe sodobnih kontaktorjev in podani so parametri tokokrogov, ki jih preklapljajo, odvisno od narave obremenitve.

DC kontaktorji:

DS-1-aktivna ali nizka induktivna obremenitev.

DC-2-zagon enosmernih motorjev z vzporednim vzbujanjem in njihovo zaustavitvijo pri nazivni hitrosti.

DS-3 - zagon elektromotorjev z vzporednim vzbujanjem in njihovo zaustavitev v mirovanju ali počasnem vrtenju rotorja.

DS-4 - zagon elektromotorjev s serijskim vzbujanjem in njihova zaustavitev pri nazivni hitrosti.

DS-5-zagon elektromotorjev s serijskim vzbujanjem, zaustavitev mirujočih ali počasi vrtečih se motorjev, protitočno zaviranje.

Splošne zahteve za kontaktorje:

1. Visoka produktivnost in prekinitev - ne manj kot 10Inom, v nekaterih primerih pa do 20Inom;

2. Dolgotrajno delovanje pri visoki mejni frekvenci;

3. Visoko trajanje preklopa - do 3 milijone ciklov, ob upoštevanju prekinitev zagonskih tokov;

4. Visoka mehanska vzdržljivost;

5. Konstrukcijska zmogljivost, majhna teža in dimenzije;

6. Visoka zanesljivost delovanja.

Za kontaktorje obstaja tudi način redkih komutacij, za katerega so značilni strožji pogoji kot pri običajnih komutacijah. Takšni načini se pojavljajo precej redko (na primer pri kratkih stikih).

Glavni tehnični podatki kontaktorjev so nazivni tok glavnih kontaktov, mejni prekinitveni tok, nazivna napetost priključenega tokokroga, mehanska in preklopna vzdržljivost, dovoljeno število vklopov na uro ter lastni čas vklopa in izklopa. Sposobnost kontaktorja, tako kot vsaka stikalna naprava, da zagotovi delovanje z velikim številom operacij, je značilna odpornost proti obrabi.

Razlikovati med mehansko in stikalno odpornostjo proti obrabi. Mehanska vzdržljivost kontaktorjev je določena s številom vklopno-izklopnih ciklov kontaktorja brez popravila in zamenjave njegovih sklopov in delov. V tem primeru je tok v vezju enak nič. Mehanska vzdržljivost sodobnih enosmernih kontaktorjev je (10-20) 106 operacij.

Preklopna življenjska doba kontaktorjev je določena s številom vklopov in izklopov tokokroga, po katerih je treba kontakte zamenjati. Sodobni kontaktorji bi morali imeti preklopno vzdržljivost reda (2-3) 106 operacij (nekateri kontaktorji, ki so trenutno v proizvodnji, imajo preklopno vzdržljivost 106 operacij ali manj).

Lastni čas zapiranja kontaktorja je sestavljen iz časa naraščanja fluksa v solenoidu kontaktorja do začetne vrednosti fluksa in časa potovanja armature. Večino tega časa porabimo za ustvarjanje magnetnega toka. Za enosmerne kontaktorje z nazivnim tokom 100 A je inherentni preklopni čas 0,14 s, za kontaktorje s tokom 630 A se poveča na 0,37 s.

Intrinzični čas odpiranja kontaktorja - čas od trenutka, ko je elektromagnet kontaktorja izklopljen, do odpiranja njegovih kontaktov. Določen je s časom upadanja toka od vrednosti ustaljenega stanja do upadajočega toka. Čas od začetka gibanja armature do trenutka odpiranja kontaktov lahko zanemarimo. Za enosmerne kontaktorje z nazivnim tokom 100 A je inherentni prekinitveni čas 0,07, za kontaktorje z nazivnim tokom 630 A - 0,23 s.

Nazivni tok kontaktorja Inom je tok, ki lahko teče skozi zaprte glavne kontakte 8 ur brez preklopa, dvig temperature različnih delov kontaktorja pa ne sme preseči dovoljene vrednosti (periodično-zvezno delovanje).

Nazivni delovni tok kontaktorja Inom.r je dovoljeni tok skozi zaprte glavne kontakte v določeni aplikaciji. Torej, na primer, nazivni delovni tok Inom.r. preklopnega kontaktorja indukcijskih motorjev z rotorjem s kletko je izbran med vklopnimi pogoji šestkratnega zagonskega toka motorja.

Nazivna napetost kontaktorja je najvišja stikalna napetost tokokroga, za katero je kontaktor zasnovan za delovanje.

Preklopna vzdržljivost glavnih kontaktov za kategorije DS-2, DS-4 v normalnem preklopnem načinu mora biti najmanj 0,1, za kategorije DS-3 pa najmanj 0,02 mehanske vzdržljivosti.

Pomožni kontakti morajo preklapljati tokokroge elektromagnetov izmeničnega toka, v katerih je lahko zagonski tok večkrat večji od stacionarnega.

DC kontaktor ima naslednje glavne komponente: kontaktni sistem, naprava za gašenje obloka, elektromagnet in pomožni kontaktni sistem. Ko je na tuljavo elektromagneta kontaktorja napetost, se njegova armatura pritegne. Premični kontakt, povezan z armaturo elektromagneta, vzpostavi ali prekine glavno vezje. Naprava za gašenje obloka zagotavlja hitro gašenje obloka, kar ima za posledico nizko kontaktno obrabo. Sistem pomožnih nizkotokovnih kontaktov služi za usklajevanje delovanja kontaktorja z drugimi napravami.

Kontaktni sistem enosmernih kontaktorjev. Kontakti naprave so zaradi velikega števila operacij na uro in težkih delovnih pogojev izpostavljeni največji električni in mehanski obrabi. Za zmanjšanje obrabe prevladujejo linearni kotalni kontakti.

Da prepreči kontaktne vibracije, kontaktna vzmet ustvari predtlak, ki je enak približno polovici končne kontaktne sile. Na vibracije močno vplivata togost stacionarnega kontakta in odpornost na vibracije celotnega kontaktorja kot celote. V zvezi s tem je konstrukcija kontaktorja serije KPV-600 zelo uspešna.

Enosmerni kontaktor serije KPV-600

Fiksni kontakt 1 je trdno pritrjen na nosilec 2. En konec tuljave za gašenje obloka 3 je pritrjen na isti nosilec.Drugi konec tuljave je skupaj z žico 4 trdno pritrjen na izolacijsko podlago iz umetne mase 5. Slednja je pritrjena na močan jekleni nosilec 6, ki je osnova aparata. Premični kontakt 7 je izdelan v obliki debele plošče.

Spodnji konec plošče ima možnost vrtenja glede na vrtilno točko 8. Zato je ploščo mogoče prevrniti skozi ležišče fiksnega kontakta 1. Vodnik 9 je povezan s premičnim kontaktom 7 s pomočjo gibljive žice ( povezava) 10. Kontaktni tlak ustvarja vzmet 12.

Ko so kontakti obrabljeni, se kreker 1 zamenja z novim, premična kontaktna plošča pa se obrne za 180 ° in njena nepoškodovana stran se uporablja pri delovanju.

Za zmanjšanje taljenja glavnih kontaktov iz obloka pri tokovih nad 50 A ima kontaktor obločne kontakte - rogove 2, 11. Pod delovanjem magnetnega polja naprave za gašenje obloka se referenčne točke obloka hitro premaknejo na sponko 2, ki je povezana s fiksnim kontaktom 1, in z zaščitnim rogom gibljivega kontakta 11. Armatura se vrne v prvotni položaj (po izklopu magneta) z vzmetjo 13.

Glavni parameter kontaktorja je nazivni tok, ki določa dimenzije kontaktorja.

Značilnost kontaktorjev KPV-600 in mnogih drugih vrst je električna povezava gibljivega kontakta izhoda s telesom kontaktorja.

V vklopljenem položaju kontaktorja je magnetno vezje pod napetostjo. Tudi v izklopljenem položaju lahko na magnetnem vezju in drugih delih ostane napetost. Zato je stik z magnetnim krogom kontaktorja smrtno nevaren !!!

Kontaktorji serije KPV imajo zasnovo NC kontaktov.Zapiranje poteka zaradi delovanja vzmeti, odpiranje pa zaradi sile, ki jo razvije elektromagnet.

Nazivni tok kontaktorja se imenuje tok neprekinjenega delovanja. V tem načinu delovanja ostane kontaktor vključen največ 8 ur, po preteku tega intervala je treba napravo večkrat vklopiti in izklopiti (za čiščenje kontaktov iz bakrovega oksida). Nato se naprava ponovno vklopi.

Če je kontaktor nameščen v omari, se zaradi poslabšanja hladilnih pogojev nazivni tok zmanjša za približno 10%. V

neprekinjeno delovanje, ko je trajanje neprekinjenega preklapljanja več kot 8 ur, se dovoljeni tok kontaktorja zmanjša za približno 20%. V tem načinu se zaradi oksidacije bakrenih kontaktov poveča kontaktni upor, kar lahko povzroči dvig temperature nad dovoljeno vrednost.

Če ima kontaktor majhno število stikal ali je običajno namenjen neprekinjenemu preklapljanju, je na delovni površini kontaktov spajkana srebrna plošča. Srebrna obloga ohranja dovoljeni tok kontaktorja enak nazivnemu toku tudi pri neprekinjenem delovanju.

Če se kontaktor skupaj z neprekinjenim preklopnim načinom uporablja v prekinitvenem preklopnem načinu, postane uporaba srebrnih oblog nepraktična, saj se zaradi nizke mehanske trdnosti srebra kontakti hitro obrabijo.

V skladu s priporočili tovarne je dovoljeni prekinitveni tok za kontaktor KPV-600 določen s formulo:

, kjer je n število zagonov na uro.

Upoštevati je treba, da če lok gori dolgo časa s periodičnim izklopom (izklop velike induktivne obremenitve), se lahko temperatura kontaktov močno poveča zaradi segrevanja kontaktov z lokom. V tem primeru je lahko segrevanje kontaktov med neprekinjenim delovanjem manjše kot med prekinitvami. Kontaktni sistem ima praviloma en pol.

Uporablja se za vzvratno obračanje asinhronih motorjev pri visoki frekvenci zagona na uro (do 1200) sistem z dvojnim kontaktom... V teh kontaktorjih s trajnim magnetom KTPV-500 so premični kontakti izolirani od ohišja, kar omogoča varnejše servisiranje napravo.

Na sliki je prikazano vezje za preklop kontaktorjev za obračanje asinhronih motorjev. V primerjavi z vezjem z enopolnimi kontaktorji ima ta shema veliko prednost. V primeru okvare in odpovedi enega kontaktorja se napetost dovaja samo na en priključek motorja. Pri enopolnih kontaktorjih bo okvara enega kontaktorja povzročila močno dvofazno napajanje motorja.

Shema povezovanja glavnih kontaktov kontaktorja KTPV-500 za obračanje asinhronega motorja.

Kontaktorji z dvopolnim kontaktnim sistemom so zelo priročni za uporabo pri uporih kratkega stika v tokokrogu rotorja indukcijskega motorja.

V kontaktorjih tipa KMV-521 se uporablja tudi dvopolni sistem. Ti kontaktorji so zasnovani za vklop in izklop močnih elektromagnetov enosmernih pogonov za oljne odklopnike ... Prisotnost dvopolnega kontaktnega sistema, vključenega v dve žici omrežja enosmernega toka, zagotavlja zanesljiv izklop induktivne obremenitve.