Как работает контактор

Что такое модульный контактор

Как происходит подача (и размыкание) питания на электроустановки, либо на линии электропередач (разумеется, речь идет о локальной проводке, а не о высоковольтных линиях)? С помощью коммутационных устройств различного типа. Это могут быть штекерные устройства (вилка-розетка), ручные или автоматические защитные включатели, электронные цепи управления. Практично и безопасно использовать устройства дистанционной коммутации: такие, как модульный контактор.

Сразу развеем ложное мнение: такие включатели (переключатели) не являются строго промышленными приборами. Контакторы переменного тока широко применяются в быту. Причем не только в частных домах, но и в квартирах.

Устройство и принцип работы контактора

Исходя из наименования, это группа контактов, предназначенная для соединения электрических линий. Основное применение — модульный контактор коммутирует силовые линии. Если в обычном включателе (пусть даже и автоматическом защитном), смыкание и размыкание происходит вручную, контакторы переменного тока управляются дистанционно.

Рассмотрим схему простого контактора, без блокировок и защитных модулей.

Для тех, кто мало-мальски знаком с электротехникой, понять принцип работы несложно. Основа силовой группы — это контакты, обозначенные на схеме литерами «L» и «T». В зависимости от конструкции, система может одновременно включать одну, две, или более пар контактов. Для того чтобы соединительная проводящая планка прижалась к неподвижным контактам, требуется усилие. В обычных включателях это механическое приспособление, приводимое в движение оператором. Наша схема срабатывает с помощью электромагнита. Когда на катушку A1-A2 подается управляющее напряжение, соленоид втягивается, и силовые (рабочие) контакты замыкаются.

Для обеспечения надежного и безопасного размыкания, предусматривается обратная пружина.

После снятия питания с управляющей обмотки, возвратная пружина мгновенно отводит контактную планку от силовых клемм.

Что внутри

Несмотря на кажущуюся сложность и громоздкость конструкции, элементная база простейшая:

• контактная группа, выполненная из медных (латунных) сплавов, рассчитанная на определенный ресурс;
• «Т» образная контактная планка, напрямую соединенная с соленоидом электромагнита;
• катушка электромагнита, выполненная под конкретную модель контактора;
• диэлектрический корпус, выполняющий не только защитные, но и несущие функции;
• дугогасительные элементы, которые устанавливаются в механизмах включения электроустановок с большим током потребления.

По сути, конструкция мало чем отличается от обычного реле. Так же точно существуют нормально замкнутые, нормально разомкнутые, и переключающие схемы (в которых присутствуют оба вида контактных групп). При этом, согласно технических требований ГОСТ, модульный контактор должен иметь только одно положение покоя (состояние контактной группы при отсутствии внешнего управляющего давления).

При механическом воздействии на токопроводящую планку (или группу линеек) происходит замыкание (размыкание) одной или нескольких контактных пар.

Таким образом, с помощью прямого или дистанционного воздействия можно управлять питанием электроустановок или магистралей электропередач.

Назначение контакторов

Можно разделить эти устройства по основным признакам, хотя область применения фактически неограниченна.

Типы контакторов по назначению

1. Устройства дистанционного включения (выключения, переключения). При работе комплекса электроустановок возникает необходимость реализовать определенный алгоритм подачи питания. Ручное управление: кнопкой, выключателем. Оператор в нужный момент подает сигнал, контакторы переменного тока приводятся в действие, коммутируя питание по заданной схеме работы. Например, нажатием одной кнопки можно запустить целый завод: конвейер, станки, освещение, систему вентиляции. Соединив определенным образом множество контакторов, можно на схеме управления автоматизировать систему питания (при этом стартовые команды подаются вручную).В автоматическом режиме команда подается с помощью электронной схемы. Программа управляет циклами производства, в нужный момент, запуская и останавливая электроустановки. При этом, любой линейный контактор можно оснастить функцией защиты: например, концевой выключатель или термореле. При создании определенных аварийных условий, питание катушки прекращается, и рабочие контакты размыкаются.
2. Включение мощной электроустановки с помощью слаботочной линии, или опять же кнопкой (выключателем). Типичный пример — пускатель электродвигателя.Казалось бы, причем тут модульный контактор: для чего он нужен, если можно использовать кнопку или выключатель?Действительно, питание на электроустановку можно подать напрямую, используя контакты кнопки. Однако для надежного соединения мощного потребителя контактная группа и механизм замыкания должны быть массивными, необходимо прикладывать большое усилие при включении. Такую же силу надо применить для обесточивания. Это не всегда удобно, особенно в аварийной ситуации. Поэтому устройство, с которым непосредственно работает оператор, выполняется компактным, оно рассчитано на малый ток (потребление катушки контактора небольшое), и для приведения в действие требуется небольшое усилие, особенно на кнопке выключения. А сам линейный контактор может быть достаточно габаритным, и срабатывает он мгновенно.Еще одна причина, по которой используется разнесение по мощности управляющих и силовых линий — высокая частота циклов включения и выключения. Например, электротранспорт. Водитель до тысячи раз за смену нажимает на педаль акселератора. Если оснастить силовыми контактами сам рычаг — пользоваться им будет неудобно. Поэтому педаль только подает слабый ток на катушку, а линейный контактор запускает мощный электродвигатель.

Многие из вас, находясь рядом с кабиной водителя, слышали регулярные громкие щелчки при нажатии педали. Именно так работает линейный контактор.

Различные типы привода

• Электромагнитный — основной вид, и самый распространенный. Принцип его работы мы подробно рассмотрели в начале статьи. Разве что можно акцентировать внимание на удерживающий механизм рабочей катушки. Большинство кнопочных (магнитных) пускателей не имеют фиксатора включающей кнопки. То есть, после того как оператор уберет палец, питание на электромагните должно пропасть. Конструкция большинства пускателей учитывает этот момент. На толкателе замыкающих пластин есть контактная группа, которая замыкает цепь соленоида. Пока работает вся электроустановка — на катушке есть питания. Стоит напряжению кратковременно пропасть (аварийная ситуация, или нажата размыкающая кнопка выключения), все цепи разрываются, и включение производится повторно. Это добавляет безопасности при работе механизма. После неконтролируемого восстановления питания, электроустановка не запустится, пока оператор на примет решение о включении.

• При прямой подаче напряжения (обычный включатель) иногда возникали опасные ситуации:
• питание пропало (авария на линии), электроустановка обесточена;
• рабочий день окончен, включатель остался замкнутым (станок не работает, про аварию все забыли);
• питание на линии восстановлено, в безлюдном цеху начинают работать станки, нагревательные элементы, и прочее.

Использование контакторов исключает такие ситуации.

С электромагнитной тягой разобрались. Кроме нее, существуют иные способы привести в движение контактную группу. Пневматические устройства позволяют замыкать мощные контакты без применения электромагнитных приводов.Принцип работы такой же, только в качестве управляющей команды выступает импульс высокого давления. Такие устройства широко применяются на железнодорожных локомотивах, или других установках, где присутствует пневматика.

Виды контакторов по способу монтажа

Безкорпусные или специализированные устройства (например, линейный контактор в троллейбусе), не имеют ограничений по дизайну, разрабатываются исходя из соображений функционала и безопасности. Существуют и специальные конструкции, создаваемые для определенных электроустановок. Такие включатели не применяются в бытовых условиях, поскольку требуют отдельных мест размещения.

Для удобства использования в стандартных электрощитках, применяются стандартные модульные конструкции для крепления на DIN рейках.

Они отлично вписываются в общую систему энергоснабжения дома или офиса, если их применение предусмотрено проектом.

Схема подключения модульного контактора

Универсальных решений не бывает, каждый коммутатор соединяется с силовыми и управляющими линиями в соответствии с рекомендациями производителя. Разобраться в этом несложно, в паспорте и на корпусе устройства обязательно присутствует подробное описание (равно как и меры безопасности).

При этом один и тот же контактор (имеется в виду модель) можно использовать для различных проектов и локальных решений. Для понимания методики разработки, рассмотрим схему подключения коммутатора в режиме кнопочного пускателя для электродвигателя.

Так же точно можно включать мощный электрообогреватель или бойлер для воды. Не имеет значения, будет контактор однофазным, или трехфазным. Принципиально на схему включения влияет лишь количество контактных групп.

Разобравшись с общими принципами работы, вы сможете подобрать необходимое устройство и безопасно интегрировать его в свою схему энергоснабжения. Или организовать локальное подключение отдельной электроустановки.

Видео по теме

Модульный контактор (КМ)

Модульный контактор дает возможность дистанционно управлять электроустановками и оборудованием. Он имеет компактные размеры, отлично сочетается с другими модульными устройствами. Например, однофазный контактор легко установить на ДИН-рейку в электрическом щитке. Во время работы отсутствует вибрация и шум, поэтому такие контакторы применяются не только на производстве, но и в жилых и общественных зданиях.

Что такое модульный контактор и для чего он нужен

По своему функциональному назначению контактор модульный КМ относится к коммутационной аппаратуре дистанционного управления мощными нагрузками, работающими при постоянном или переменном токе. Они выполняют разрыв токовых цепей сразу в нескольких местах, и этим отличаются от электромагнитных реле, разрывающих цепь лишь в одной точке.

Довольно часто модульные контакторы работают совместно со вспомогательными устройствами – приставками, тепловыми реле, средствами блокировки и другими приборами модульного типа. В результате таких сочетаний получается аппаратура, обладающая особыми свойствами и способная выполнять заданные функции. Так, при установке модуля задержки, получается контактор с функцией задержки, а тепловое реле перегрузки переводит контактор в категорию магнитного пускателя.

С помощью вспомогательных элементов существенно расширяются возможности основных приборов, улучшаются их эксплуатационные характеристики, упрощается монтаж.

По своей сути контакторные устройства считаются модифицированными разновидностями пускателя, в котором дополнительно присутствуют тепловое реле и контактная группа для запуска электродвигателя. Электромагнитные пускатели низкого напряжения реверсивными и нереверсивными. Первый вариант включает в себя два одинаковых контактора, с одним и тем же номинальным током. В нем установлена блокировка механического или электрического типа, предотвращающая одновременное замыкание главных контактов.

Защитные функции в этих приборах выполняют электротепловые токовые реле и другие аналогичные устройства. Электрический контактор малой мощности, используется в качестве промежуточного реле. Он предназначен для слаботочных цепей и отличается большим числом коммутаций. С помощью этого прибора удается подключить множество дополнительных участков и контролировать их включение-выключение.

Конструкция и принцип действия

Стандартная конструкция контактора включает в себя несколько основных деталей. Прибор состоит из корпуса (1), выводной клеммы катушки управления (2), клеммы силового контакта (3), неподвижного магнитопровода (4), подвижной части – сердечника (5), катушки управления (6), короткозамкнутого кольца магнитопровода (7), неподвижного и подвижного контактов (8 и 9), индикаторного рычага включения-выключения (10).

Катушка является основным элементом, создающим магнитный ток. Если она используется еще и в качестве дросселя, то с ее помощью возникает движущая сила, обеспечивающая работу приборов. Натяжение контактов фиксируется при помощи контактной пружины. Во время стыковки подвижный и неподвижный контакты соединяются между собой. Они постоянно находятся в движении и совершают определенные действия. Неподвижные контакты закрепляются на корпусе, а подвижные соединяются с сердечником.

Работа контактора происходит следующим образом:

• После подачи напряжения на управляющую катушку, происходит притягивание якоря к сердечнику. В результате, наступает замыкание или размыкание контактной группы, в соответствии с исходным положением того или иного контакта.
• После отключения питания все действия происходят в обратном порядке. Электрическая дуга, возникающая в момент размыкания, гасится при помощи дугогасительной системы.
• После прекращения подачи напряжения, электромагнитное поле исчезает и перестает удерживать якорь или сердечник.
• Возвратная пружина переводит контакты в исходное положение, полностью размыкая цепь. Таким образом, модульный контактор выполняет свою основную работу в периоды подачи и отключения напряжения.

Классификация контакторных устройств

Существуют различные типы контакторов, отличающихся друг от друга по различным показателям. Среди них можно выделить следующие параметры.

В первую очередь, они классифицируются по назначению. Сюда входят следующие виды и категории:

1. Приборы для дистанционной коммутации. Большинство из них работает под ручным управлением оператора, используя кнопки или выключатели. В нужное время подается сигнал, и устройство приводится в действие. В другом способе несколько контакторов соединяются в общую автоматизированную систему питания, в которой для подачи команд используется электронная схема. На случай аварийной ситуации предусмотрена система защиты, размыкающая контакты.
2. Включение мощного электрооборудования при помощи слаботочных линий. Возникает вопрос, для чего нужен контактор в таких случаях? Не лучше ли воспользоваться традиционной кнопкой? Это, конечно, можно сделать, но тогда понадобится очень массивная и громоздкая аппаратура, а сам процесс включения потребует значительных усилий. То же самое касается и выключения. Поэтому для этих целей используются компактные слаботочные устройства, позволяющие с высокой частотой выполнять циклы включения-выключения. Таким образом, слабый ток подается на катушку, а уже потом осуществляется запуск мощного электродвигателя.

Каждый контактор модульный разделяется по типу привода его в действие. В этом случае также можно отметить различные варианты:

• Электромагнитный привод считается основным, именно он заложен в принципе действия большинства устройств. При подаче напряжения происходит включение, а при отсутствии напряжения прибор отключается. После полного отключения, включение нужно выполнять повторно, что обеспечивает дополнительную безопасность при работе с электроустановками.
• Контактная группа может быть приведена в движение с помощью пневматических устройств. Такая система, предназначенная для коммутации, не требует электромагнитного привода. Управляющая команда подается импульсом высокого давления. Подобные системы применяются для локомотивов железных дорог, и других установках с пневматикой.

Любой контактор модульный КМ в зависимости от модификации, может быть смонтирован разными способами:

• Специализированные устройства, в том числе и без корпусов, не имеют каких-либо дизайнерских ограничений и устанавливаются исключительно с позиций нормальной функциональности и безопасной эксплуатации.
• Существуют конструкции, создаваемые в индивидуальном порядке под конкретную электроустановку. Они не подходят для бытовых условий, поскольку размещаются в специально отведенных местах.
• При стандартном монтаже модульный контактор и его подключение осуществляются на ДИН-рейку в щитке, вместе с другими устройствами.

Существуют различия и в соответствии с номинальным напряжением основной цепи. В этом случае контактор КМ может входить в группу устройств, работающих с напряжением 220 и 440 вольт или в группу с напряжением 380 и 660 В. Прибор, бывает однополюсный, а также двухполюсный и с большим количеством полюсов – до 5 единиц.

Схемы подключения потребителей и модульных контакторов

В соответствии с типом используемого электрооборудования, в каждом случае предусмотрена индивидуальная схема подключения модульного контактора. Наибольшее распространение получил стандартный вариант, где используется всего один прибор, а также схемы – реверсивная и с подключением однофазных потребителей. Каждую из них следует рассмотреть подробнее.

Самая популярная схема – подключение трехфазного электродвигателя через контактор модульный КМ (рис. 1). Для управления используются обычные кнопки ПУСК и СТОП. Защита от перегрузок осуществляется с помощью теплового реле. На случай коротких замыканий электрическая цепь оборудуется автоматическим выключателем.

Другая схема – реверсивная (рис. 2), используется при подключение модульного контактора к электродвигателю, чтобы появилась функция реверса. Она постоянно необходима в различных подъемных механизмах, станках и другом оборудовании. В этом случае выполняется подсоединение еще одного коммутирующего устройства. Оно участвует в изменении мест двух фаз, что приводит и к изменению направления вращения вала. Данная схема также дополнена защитными средствами – тепловым реле и автоматическим выключателем.

Основное назначение контакторов в третьей схеме, заключается в работе с однофазными потребителями. Как правило, это системы освещения, электрические насосы и другое оборудование, функционирующее с одной фазой.

Технические характеристики

Основные параметры и технические характеристики наносятся на корпус прибора, в том числе и контактора АВВ. Прежде всего, это величина номинального тока, тип и количество контактов. На каждой модели и модификации присутствуют собственные показатели.

Чаще всего коммутационные приборы, работающие с различным электрооборудованием, обладают следующими характеристиками:

• Величина номинального рабочего напряжения переменного тока, составляющая 230, 400 и 600 вольт.
• Значение номинального рабочего тока, с категорией использования АС-3 – 12 А.
• Показатели условного теплового тока с категорией использования АС-1 – 25 А.
• Номинальная мощность при коммутации для напряжения 230 В по категории АС-3 – 3 кВт.
• Номинальная мощность при коммутации для напряжения 400 В по категории АС-3 – 5,5 кВт.
• Номинальная мощность при коммутации для напряжения 660 В по категории АС-3 – 7,5 кВт.

Отдельно следует отметить характеристики управляющих цепей в самом контакторе:

• Величина номинального напряжения в управляющих катушках составляет 24, 36, 110, 230 и 400 вольт.
• При срабатывании катушка потребляет мощность в размере 60 ВА.
• В положении удержания катушка потребляет мощность, величиной 7 ВА.
• Контакты замыкаются в течение 12-22 миллисекунд.
• Размыкание контактов происходит в течение 4-16 мс.
• Катушка управления обладает мощностью рассеяния – 3 Вт.

Благодаря этим показателям данные приборы широко используются в электрике, промышленности и других областях.

Что такое модульный контактор и для чего он нужен?

Где и зачем применяется

Чаще всего используют модульный контактор при управлении и коммутации отопительного насоса и других разных устройств (к примеру, в системах вентиляции). Популярными и востребованными они стали при сборке щитов в квартире и различных системах автоматики. Например, управление светом, скважинным насосом, схема автоматического включения резерва и так далее. Почему? Потому что контактор превосходно вписывается с другими модульными устройствами, при этом, не нарушая эргономику в щите. Убедиться в этом вы можете, просмотрев наглядный пример на фото:

Стоит помнить, что сетевое напряжение должно быть не больше 380 Вольт при частоте 50 Гц. Но, не смотря на это, контактор может работать при высоких мощностях. Есть еще несколько плюсов данного прибора. Такие как практически полное отсутствие шума и вибрации, что довольно-таки положительно сказывается при их применении не только в домашнем щитке, но и в общественных местах (больница, квартира, школы, институты и так далее), так как другие коммутационные приспособления слишком восприимчивы к сильной вибрации.

Кстати, размер имеет значение. Ведь небольшой размер модульного контактора позволяет устанавливать его на din-рейку. В конструкции предусмотрены дугогасительные камеры для гашения дуги, которая возникает в процессе изменения нагрузки тока. Кроме того, бывают контакторы однофазные и трехфазные, что позволяет при этом подключиться к любой сети.

Более подробно узнать о модульных контакторах вы можете, просмотрев данное видео:

Конструкция контактора

Чтобы понимать принцип действия контактора, необходимо изучить его строение. Ведь сам аппарат состоит из нескольких частей. Начнем с катушки. Она нужна для создания магнитного тока. Если катушка ещё и дроссель, тогда она обеспечивает движущие силы для работы приборов. Чтобы не произошло неполадок, стоит проверить напряжение новой катушки.

При замене следует проверить несколько важных пунктов. Такие как отсутствие касания подвижных деталей и отсутствие воздушного зазора при соприкосновении якоря и сердечника. Следующая деталь – контактная пружина. Поддерживает фиксированное натяжение контактов. После стыковки контактов происходит перекат подвижного на неподвижный. При этом случается разрушение оксидных пленок и различных химических соединений, появляющиеся на поверхности контактов. Если при передвижении контактов подвижный оказывается на неподвижном, то это называется предварительным натяжением контактной пружины. Это помогает снизить вибрацию одного контакта на другой.

Следующая часть модульного контактора – подвижная. Состоит она из контактов, которые передвигаются и создают работу. И еще одна часть аппарата – это замыкающиеся контакты. Как раз на них и перемещаются подвижные контакты с целью создания работы. Последние две части можно объединить одним словосочетанием – контактная система. Ведь, по сути, отличаются части немногим, но вместе создают определенную силу. Следует учесть, что присоединены они к якорю, но находятся в разных местах, потому что подвижные будут на траверсе, а неподвижные, на корпусе.

Когда контакты не соприкасаются и тока в них нет, то это называют «состояние покоя». При подаче напряжения на катушку создаётся электромагнитное поле, которое создаёт ЭДС, электродвижущую силу. Силовые контакты на ЭДС притягивают сердечник. В случае если подача напряжения будет прекращена, то электромагнитное поле пропадет и якоря (сердечники) не будут удерживаться. При этом с помощью пружины все контакты вернутся в исходное положение, размыкая цепи. В этом и заключается основной принцип работы контактора. Более подробно рассмотреть, как работает аппарат и из чего он состоит, вы можете на видео ниже:

Теперь мы можем сказать, что модульные контакты (как и другие контакторы или же пускатели) работают при подаче или отключения напряжения на электромагнитной катушке. Инструкция по подключению и эксплуатации довольно проста и не заставит вас долго возиться с ней, потому что при использовании вы легко освоите принцип действия аппарата.

Основные характеристики

На самом аппарате вы найдете несколько отметок, которые, в свою очередь означают номинальный ток, количество контактов и их тип. На данный момент можно выбирать среди 25 вариантов и моделей подобного устройства. При этом их масса будет отличаться. Выбирая подходящий вариант, стоит обращать внимание на все эти показатели, потому что номинальный ток контактов и номинальное напряжение должно соответствовать области применения. Для примера рекомендуем ознакомиться с характеристиками аппаратов в таблице:

Вот мы и рассмотрели принцип работы, назначение и устройство контакторов. Надеемся, предоставленная информация была для вас интересной и полезной!

Будет интересно прочитать:

{SOURCE}