Електромагнітні контактори постійного струму

Контактори постійного струму призначені для комутації ланцюгів постійного струму і, як правило, наводяться в дію електромагнітом постійного струму.

Контактори постійного струму:

ДС-1 - активна або малоіндуктівная навантаження.

ДС-2-пуск електродвигунів постійного струму з паралельним збудженням і їх відключення при номінальній частоті обертання.

ДС-3-пуск електродвигунів з паралельним збудженням і їх відключення при нерухомому стані або повільному обертанні ротора.

ДС-4-пуск електродвигунів з послідовним збудженням і їх відключення при номінальній частоті обертання.

ДС-5-пуск електродвигунів з послідовним збудженням, відключення НЕ-рухомих або повільно обертаються двигунів, гальмування противотоком.

Загальні вимоги до контакторів:

1.Високий включає і відключає здатність - не нижче 10Iном, а в окремих випадках до 20Iном;

2. Тривала робота при великій частоті відключень;

3. Висока комутаційна зносостійкість - до 3 млн. Циклів з урахуванням відключень пускових струмів;

4. Висока механічна зносостійкість;

5. Технологічність конструкції, мала маса і габарити;

6. Висока надійність в експлуатації.

Для контакторів існує ще режим рідкісних комутацій, що характеризується більш важкими умовами, ніж при нормальних комутаціях. Такі режими виникають досить рідко (наприклад, при коротких замиканнях).

Основними технічними даними контакторів є номінальний струм головних контактів, граничний відключається струм, номінальна напруга комутованої ланцюга, механічна і комутаційна зносостійкість, допустиму кількість включень в годину, власний час включення і відключення. Здатність контактора, як і будь-якого комутаційного апарату, забезпечити роботу при великому числі операцій характеризується зносостійкістю.

Розрізняють механічну і комутаційну зносостійкість. Механічна зносостійкість контакторів визначається числом циклів включення-відключення контактора без ремонту і заміни його вузлів і деталей. Струм в ланцюзі при цьому дорівнює нулю. Механічна зносостійкість сучасних контакторів постійного струму становить (10-20) 106 операцій.

Комутаційна зносостійкість контакторів визначається таким числом включень і відключень ланцюга зі струмом, після якого потрібна заміна контактів. Сучасні контактори повинні мати комутаційну зносостійкість порядку (2-3) 106 операцій (деякі випускаються в даний час контактори мають комутаційну зносостійкість 106 операцій і менш).

Власний час включення контактора складається з часу наростання потоку в електромагніт контактора до значення потоку зрушення і часу руху якоря. Більша частина цього часу витрачається на наростання магнітного потоку. Для контакторів постійного струму з номінальним струмом 100 А власне час включення складає 0,14с, для контакторів з струмом 630 А воно збільшується до 0,37с.

Власний час відключення контактора - час з моменту знеструмлення електромагніта контактора до моменту розмикання його контактів. Воно визначається часом спаду потоку від сталого значення до потоку відпускання. Часом з початку руху якоря до моменту розмикання контактів можна знехтувати. У контакторах постійного струму з номінальним струмом 100 А власне час відключення становить 0,07, в контакторах з номінальним струмом 630 А - 0,23 с.

Номінальний струм контактора Iном є струм, який можна пропускати по замкнутим головним контактам протягом 8 годин без комутацій, причому перевищення температури різних частин контактора не повинно бути більше допусти-мого (переривчасто-тривалий режим роботи).

Номінальний робочий струм контактора Iном.р - це допустимий струм через його замкнуті головні контакти в конкретних умовах застосування. Так, наприклад, номінальний робочий струм Iном.р контактора для комутації асинхронних двигунів з коротко-замкнутим ротором вибирається з умов включення шестиразового пускового струму двигуна.

Номінальною напругою контактора називається найбільшу напругу комутованій ланцюга, для роботи при якому призначений контактор.

Допоміжні контакти повинні комутувати ланцюги електромагнітів змінного струму, у яких пусковий струм може у багато разів перевищувати сталий.

Контактор постійного струму має наступні основні вузли: контактну систему, дугогасительноє пристрій, електромагніт і систему допоміжних контактів. При подачі напруги на обмотку електромагніта контактора його якір притягається. Рухомий контакт, пов'язаний з якорем електромагніту, замикає або розмикає головну ланцюг. Дугогасительноє пристрій забезпечує швидке гасіння дуги, завдяки чому досягається малий знос контактів. Система допоміжних слабкострумових контактів служить для узгодження роботи контактора з іншими пристроями.

Пристрій контактора постійного струму серії КПВ-600

Нерухомий контакт 1 жорстко прикріплений до скоби 2. Один кінець дугогасительной котушки 3 приєднаний до цієї ж скоби. Другий кінець котушки разом з висновком 4 надійно скріплений з ізоляційним підставою з пластмаси 5. Останнє кріпиться до міцної сталевої скоби 6, яка є підставою апарату. Рухомий контакт 7 виконаний у вигляді товстої пластини.

Нижній кінець пластини має можливість повертатися щодо точки опори 8. Завдяки цьому пластина може перекочуватися по сухарі нерухомого контакту 1. Висновок 9 з'єднується з рухомим контактом 7 за допомогою гнучкого провідника (зв'язку) 10. Контактна натискання створюється пружиною 12.

При зносі контактів сухар 1 замінюється новим, а пластина рухомого контакту повертається на 180 ° і неушкоджена сторона її використовується в роботі.

Для зменшення оплавлення основних контактів дугою при токах понад 50 А контактор має дугогасительниє контакти - роги 2, 11. Під дією магнітного поля дугогасительного пристрої опорні точки дуги швидко переміщаються на скобу 2, з'єднану з нерухомим контактом 1, і на захисний ріг рухомого контакту 11. повернення якоря в початкове положення (після відключення магніту) проводиться пружиною 13.

Основним параметром контактора є номінальний струм. який визначає розміри контактора.

Характерною особливістю контакторів КПВ-600 і багатьох інших типів є електричне з'єднання виведення рухомого контакту з корпусом контактора.

У включеному положенні контактора муздрамтеатр знаходиться під напругою. Навіть не ввімкнений напруга може залишатися на муздрамтеатрі та інших деталях. Зіткнення з магнітопроводом контактора тому небезпечно для життя.

Серія контакторів КПВ має виконання з розмикальним головним контактом. Замикання здійснюється за рахунок дії пружини, а розмикання - за рахунок сили, що розвивається електромагнітом.

Номінальним струмом контактора називається струм переривчасто-тривалого режиму роботи. При цьому режимі роботи контактор перебуває у включеному стані не більше 8 год. Після закінчення цього проміжку апарат повинен бути кілька раз включений і відключений (для зачистки контактів від окису міді). Після цього апарат знову включається.

Якщо контактор розташовується в шафі, то номінальний струм знижується приблизно на 10% через погіршення умов охолодження. В

тривалому режимі роботи, коли тривалість безперервного включення перевищує 8 ч, допустимий струм контактора знижується приблизно на 20%. У такому режимі через окислення мідних контактів зростає перехідний опір, що може привести до підвищення температури вище допустимої величини.

Якщо контактор має невелике число включень або взагалі призначений для тривалого включення, то на робочу поверхню контактів напоює срібна пластина. Срібна облицювання дозволяє зберегти допустимий струм контактора, рівний номінальному току, і в режимі тривалого включення.

Якщо контактор поряд з режимом тривалого включення використовується в режимі повторно-короткочасного включення, застосування срібних накладок стає недоцільним, так як через малу механічної міцності срібла відбувається швидкий знос контактів.

Згідно з рекомендаціями заводу допустимий струм повторно-короткочасного режиму для контактора КПВ-600 визначається за формулою:

де п - число включень на годину.

На малюнку показана схема включення контакторів для реверсу асинхронних двигунів. У порівнянні зі схемою, що має однополюсні контактори, ця схема має велику перевагу. При неполадках і відмову одного контактора подається напруга тільки на один затиск двигуна. У схемі з однополюсними контакторами відмова одного контактора веде до виникнення важкого режиму двофазного харчування двигуна.

Схема включення головних контактів контактора КТПВ-500 для реверсу асинхронного двигуна.

Контактори з двополюсної контактною системою дуже зручно використовувати для закорочування опорів в ланцюзі ротора асинхронного двигуна.

У контакторах типу КМВ-521 застосовується також двополюсна система. Ці контактори призначені для включення і відключення потужних електромагнітів приводів постійного струму масляних вимикачів. Наявність двополюсної контактної системи, включеної в обидва дроти мережі постійного струму, забезпечує надійне відключення індуктивного навантаження.