Как работает контактор модульный

Мультиметр: назначение, типы, обозначения, что можно измерить мультиметром

Подробнее об электромагнитных контакторах

Обычно мы видим это устройство в виде аккуратной коробочки с двумя кнопками: "пуск" и "стоп". Если мы снимем верхнюю крышку, то внутри окажется довольно сложный переключатель, который может выполнять несколько задач (по отдельности или одновременно).

Это и есть электромагнитный пускатель. Возникает вопрос: зачем создавать сложное электрическое устройство, если все, что нужно сделать, – это замкнуть два (или более) контакта? Существуют щелчковые кнопки, рычажные переключатели, автоматические выключатели и переключатели. Рассмотрим типичное применение магнитного пускателя: коммутация мощной электрической системы (например, асинхронного двигателя).

• Требуется мощная контактная группа с дугогасительными устройствами и высоким усилием контакта. Ручной привод будет довольно громоздким (использование классического выключателя не всегда совместимо с эстетикой рабочего места).
• Ручные выключатели сложно использовать для изменения режима работы (например, изменения направления вращения двигателя). Конструкция магнитного пускателя позволяет установить такую систему подключения.
• Система защиты. Автоматический выключатель не предназначен для многократного сброса. Назначение (хотя и не основное) магнитного пускателя – не только многократное переключение, но и отключение силовой цепи в случае перегрузок и коротких замыканий. В этом случае он имеет явное преимущество перед другими выключателями. Он необратим: это означает, что после аварийного размыкания контактов или временного отключения питания рабочие контакты не возвращаются в стандартное положение "ON". Принцип работы магнитного пускателя предполагает только принудительное повторное замыкание.

Конструкция и принцип действия

Основное отличие магнитного пускателя от любого другого коммутационного устройства заключается в том, что подключенный к нему источник питания одновременно является и управляющим устройством. Как это работает?

Вот иллюстрация основного принципа работы магнитного пускателя:

• Силовые контакты (3), через которые подается большой ток к потребителю (электрической системе).
• Они соединены друг с другом с помощью контактных мостиков (2). Усилие контакта обеспечивается пружинами (1), которые представляют собой стальную пластину специальной формы. Сами контактные группы изготовлены из медных сплавов для лучшей электропроводности.
• Пластиковая траверса (4), на которой установлены мостики (2), соединена с подвижной арматурой (5). Вся конструкция может перемещаться по вертикали под действием внешней силы (кнопки) и возвращается обратно, когда давление на нее прекращается.
• Соленоид (6) создает магнитное поле, которое прижимает подвижную перемычку (5) к неподвижной части сердечника (7). Этой силы достаточно, чтобы преодолеть сопротивление возвратной пружины.
• Питание соленоида осуществляется через вспомогательные контакты (8). Для обеспечения правильной работы схемы эти контакты питаются параллельно силовым контактам (3), от одного источника. Кнопка разъединения используется для размыкания всей контактной группы и устанавливается на вспомогательных контактах.

Конструкция и принцип работы контактора

Как следует из названия, это группа контактов, предназначенная для соединения электрических линий. Основное применение модульного контактора – коммутация линий электропередач. Если в обычном автоматическом выключателе (даже если это автоматический выключатель) замыкание и размыкание происходит вручную, то контакторы переменного тока управляются дистанционно.

Рассмотрим схему простого контактора, без блокировок и модулей защиты.

Тем, кто более или менее знаком с электротехникой, легко понять принцип работы. В основе силовой группы лежат контакты, обозначенные на схеме буквами 'L' и 'T'. В зависимости от конструкции система может содержать одну, две или более пар контактов одновременно. Для того чтобы прижать полоску соединительного провода к неподвижным контактам, требуется усилие. В обычных выключателях это механическое устройство, приводимое в действие оператором. Наша схема приводится в действие электромагнитом. Когда управляющее напряжение подается на катушку A1-A2, электромагнит втягивается, и силовые (рабочие) контакты замыкаются.

Возвратная пружина обеспечивает надежное и безопасное открывание.

При отключении управляющей обмотки от источника питания возвратная пружина немедленно отводит контактную ленту от клемм источника питания.

Что внутри

Несмотря на кажущуюся сложность и громоздкость конструкции, основа компонента проста:

• Контактная группа из медного сплава (латунь), рассчитанная на определенный срок службы;
• "Т-образный стержень", непосредственно соединенный с катушкой соленоида
• катушка соленоида, изготовленная для конкретной модели контактора;
• диэлектрический корпус, который не только обеспечивает защиту, но и выполняет функцию носителя
• дугогасительные элементы, которые устанавливаются в коммутационных механизмах электроустановок с большим потреблением тока.

Назначение контакторов

Разделить эти устройства можно по их основным характеристикам, хотя область их применения практически не ограничена.

Типы контакторов в зависимости от их назначения

1. Устройства для дистанционной коммутации (выключения, переключения). При управлении комплексом электроустановок необходимо реализовать определенный алгоритм питания. Ручное управление: кнопка, выключатель. В нужный момент оператор подает сигнал, контакторы переменного тока активируются, переключая питание в соответствии с заданной схемой работы. Например, одним нажатием кнопки можно запустить всю установку: конвейер, механизмы, освещение, вентиляцию. Объединив несколько контакторов, можно автоматизировать систему питания в цепи управления (с ручной командой запуска). В автоматическом режиме команда подается электронной схемой. Программное обеспечение управляет производственными циклами, запуская и останавливая энергосистему в соответствующее время. Каждый линейный контактор может быть оснащен функцией безопасности: например, концевым выключателем или тепловым реле. При возникновении определенных аварийных условий питание катушки отключается, а рабочие контакты размыкаются.
2. Включение эффективной электрической системы с помощью слаботочной линии или кнопки (выключателя). Типичным примером является пускатель электродвигателя.Зачем нужен модульный контактор, если можно использовать кнопку или выключатель? Действительно, питание может подаваться на установку непосредственно через контакты кнопки. Однако для надежного подключения мощного потребителя контактная группа и механизм замыкания должны быть прочными, и при включении необходимо приложить большое усилие. Такое же усилие необходимо приложить и для отключения питания. Это не всегда удобно, особенно в аварийных ситуациях. По этой причине устройство, с которым непосредственно работает оператор, является компактным, имеет низкий номинальный ток (потребление катушки контактора невелико) и требует небольшого усилия для приведения в действие, особенно для кнопки расцепления. Еще одной причиной использования разделения питания для управления и линий электропередачи является высокая частота циклов включения/выключения. Примером могут служить электромобили. Водитель нажимает на педаль акселератора до тысячи раз за смену. Если бы сам рычаг был оснащен силовыми контактами, им было бы неудобно пользоваться. Поэтому педаль подает на катушку только слабый ток, а линейный контактор запускает мощный электродвигатель.

Классификация контакторов

Существуют различные типы контакторов, которые отличаются друг от друга по различным параметрам. Среди них можно выделить следующие параметры.

Прежде всего, они классифицируются по своему назначению. К ним относятся следующие типы и категории:

1. Дистанционные коммутационные аппараты. Большинство из них работают под ручным управлением оператора, с помощью кнопок или переключателей. В нужный момент подается сигнал, и устройство активируется. В другом методе несколько контакторов соединяются вместе, образуя автоматизированную энергосистему, в которой для подачи команд используются электронные схемы. В аварийной ситуации имеется система безопасности, которая размыкает контакты.
2. Включение высоковольтного электрооборудования с помощью слаботочных линий. Зачем в таких случаях использовать контактор? Не лучше ли использовать традиционную кнопку? Конечно, это можно сделать, но тогда вам потребуется очень громоздкое и неудобное оборудование, а процесс включения потребует больших усилий. То же самое относится и к выключению. Поэтому для этой цели используются компактные слаботочные устройства, позволяющие осуществлять высокочастотные циклы включения/выключения. Таким образом, на катушку подается слабый ток, а затем запускается мощный электродвигатель.

Читайте также:
Различия между автоматическим выключателем и автоматическим выключателем остаточного тока: выбор защитного устройства в зависимости от задачи и бюджета

Каждый модульный контактор делится в зависимости от типа привода, который его приводит в действие. В этом случае также можно увидеть различные варианты:

• Электромагнитный привод считается основным принципом работы большинства устройств. При подаче напряжения устройство включается, а при его отсутствии – выключается. При полном обесточивании напряжения необходимо повторное включение, что обеспечивает дополнительную безопасность при работе с электроустановками.
• Питание контактной группы может осуществляться от пневматических устройств. Такая система, предназначенная для коммутации, не требует электромагнитного привода. Управляющая команда подается импульсом высокого давления. Подобные системы используются в железнодорожных локомотивах и других пневматических установках.

Схемы подключения приемников и модульных контакторов

В зависимости от типа используемого электрооборудования, в каждом случае имеется индивидуальная схема подключения модульного контактора. Наиболее популярным является стандартный вариант, в котором используется только одно устройство, но существуют также реверсивные и однофазные схемы. Каждую из них необходимо рассмотреть более подробно.

Наиболее распространенной схемой является подключение трехфазного электродвигателя с помощью модульного контактора КМ (рис. 1). Для управления двигателем используются обычные кнопки ПУСК и СТОП. Защита от перегрузки обеспечивается тепловым реле. В случае короткого замыкания электрическая цепь оснащена автоматическим выключателем.

Еще одна цепь, реверсивная (рис. 2), используется при подключении модульного контактора к электродвигателю, чтобы была доступна функция реверса. Она постоянно требуется на различных подъемных машинах, станках и другом оборудовании. В этом случае подключается еще один коммутационный аппарат. Он участвует в изменении положения двух фаз, что также меняет направление вращения вала. Эта цепь также дополнена защитными устройствами – тепловым реле и автоматическим выключателем.

Читайте также:
Селективное УЗО

Основное назначение контакторов в третьей цепи – работа с однофазными потребителями. К ним обычно относятся системы освещения, электронасосы и другие однофазные приборы.

Где используется модульный контактор

Модульные контакторы применяются в самых разных областях – от бытовых систем освещения до управления мощными промышленными электродвигателями (железные дороги, трамваи и троллейбусы), то есть в системах, где необходимо часто переключать большие токи.

Модульные варианты предназначены как для промышленного, так и для бытового применения. Они идеально подходят для применения в жилых, административных и офисных помещениях, где важны компактные размеры, низкий уровень шума при работе и корпус, предотвращающий доступ к токоведущим частям.

Контакторы помогают дистанционно управлять электрическим отопительным и насосным оборудованием, системами кондиционирования и вентиляции, шлагбаумами и гаражными воротами. Они незаменимы в системах "умного дома".

Например, если система освещения в доме оснащена контактором, то можно будет включать свет дистанционно, например, через Интернет. Они успешно используются на объектах, где необходимо управлять множеством светильников – в торговых и развлекательных комплексах, бизнес-центрах. Одним нажатием кнопки можно включить все светильники одновременно. Можно разработать и реализовать различные сценарии освещения – последовательное или частичное включение светильников, чередование групп светильников, объединение их с датчиками движения. Контактор позволяет осуществлять коммутацию на более высоком уровне, чем стандартный настенный выключатель. Наконец, он повышает безопасность пользователей.

Как выбрать модульный контактор

Рынок насыщен различными КМ от российских и зарубежных производителей. Выбор должен основываться на характеристиках сети и нагрузки, для которой будет использоваться устройство, а также на условиях эксплуатации.

Номинальный ток

Номинальный ток контактора должен быть больше тока управляемой цепи ответвления. При этом необходимо учитывать пусковые токи и выбирать соответствующую категорию модели (обозначение и серийный номер AC).

Номинальное напряжение

При расчете этого значения необходимо учитывать номинал катушки. Электрики подтвердят: удобно работать с моделями на 220 В или 380 В. Однако этим нельзя пренебрегать при использовании реле или датчиков, рассчитанных на меньшие значения.

Коммутационная и механическая долговечность

Качественное устройство обеспечивает определенное количество срабатываний – это и есть износостойкость. Существует три класса:

A – от 1,5 до 2 миллионов циклов;

Б – от 630 000 до 1,5 миллиона циклов;

В – от 100 000 до 500 000 операций.

Механический износ относится к количеству циклов без нагрузки до ремонта.

Полярность

Количество полюсов варьируется от 1 до 4. Выбор полярности зависит от характеристик тока (постоянного или переменного) и фазы сети. Одно- и двухполюсные модели устанавливаются в цепях постоянного тока и однофазных цепях переменного тока. Для трехфазных цепей часто выбирают модели с тремя рабочими полюсами и дополнительным блокирующим полюсом.

Класс защиты

Защита от пыли, частиц и влаги осуществляется в соответствии с международной классификацией IP. В электрощитах, размещаемых в сухих отапливаемых помещениях, достаточно минимальной степени защиты IP20. Там, где существует риск проникновения влаги и пыли, мы рекомендуем типы со степенью защиты IP44.

Технические характеристики

Каждый модульный контактор имеет свои технические характеристики, поэтому предлагаем рассмотреть наиболее популярные модели от Schneider Electric, IEK, ABB и других.

Schneider Electric iCT16A 1NO 1 NC:

Ток, А	6–16
Частота, Гц	50/60
Работоспособность	100 циклов в смену
Коммутируемая мощность, Вт	2,1
Полярность	2 полюса
Приблизительный срок службы	200 000 (переменный и постоянный ток)
Защита	IP20
Климатическое исполнение	НИЗКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, 40-70°C

Модульный электромагнитный контактор IEK KM20-20 2P 20A 230V:

Ток, A	20
Частота, Гц	50/60
Эксплуатация	150 циклов в смену
Мощность, Вт	2
Полярность	2 полюса
Долговечность	300000
Защита	IP20
Температуры, °C	НИЗКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, 40-70 °C

Преимуществом именно этой модели является быстрое время переключения – до 30 секунд, независимо от напряжения сети. Кроме того, контактор оснащен оптической системой сигнализации и контроля, что повышает удобство эксплуатации. Небольшие размеры позволяют использовать выключатель в стандартном бытовом распределительном устройстве.

ABB, серия ESB (также доступны GHE и ES):

Мощность, А/В/Гц	20–63/230/50
Корпус	Герметичный, защищенный от проникновения твердых частиц
Эксплуатация	Более 150 циклов
Выходная мощность, Вт	От 2.2
Количество полюсов	2
Длительный срок службы	От 200 000
Защита	IP40
Температуры, °C	НИЗКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, 40-70°C

Обзор цен

Модульный контактор можно купить в любом городе Российской Федерации и стран СНГ, цена зависит от модели и марки устройства.

Город	Цена TDM KM63/2, у. е.
Воронеж	20
Екатеринбург	21
Киев	23
Краснодар	20
Нижний Новгород	21
Новосибирск	21
Тюмень	21
Санкт-Петербург	23

Перед покупкой всегда проверяйте паспорт контактора и сертификат качества.