DC sähkömagneettiset kontaktorit

DC-kontaktorit on suunniteltu kytkemään tasavirtapiirejä ja niitä ohjataan tyypillisesti DC-sähkömagneetilla.

Yleisiä teknisiä vaatimuksia kontaktoreille ja niiden käyttöolosuhteille säätelee GOST 11206-77. Alla on kuvattu nykyaikaisten kontaktorien sovellusluokat ja esitetty niiden kytkemien piirien parametrit kuorman luonteesta riippuen.

DC-kontaktorit:

DS-1-aktiivinen tai matala induktiivinen kuorma.

DC-2-käynnisteiset DC-moottorit rinnakkaisheroituksella ja niiden sammutus nimellisnopeudella.

DS-3-sähkömoottorien käynnistäminen rinnakkaisherätyksellä ja niiden sammuttaminen paikallaan tai roottorin hitaasti pyöriessä.

DS-4-sarjaherätettävien sähkömoottoreiden käynnistys ja sammutus nimellisnopeudella.

DS-5-sähkömoottorien käynnistys sarjavirityksellä, paikallaan olevien tai hitaasti pyörivien moottoreiden sammutus, vastavirtajarrutus.

Yleiset vaatimukset kontaktoreille:

1. Korkea tuottavuus ja keskeytykset — vähintään 10 Inom, ja joissakin tapauksissa jopa 20 Inom;

2. Pitkäaikainen käyttö korkealla katkaisutaajuudella;

3. Pitkä kytkentäkesto - jopa 3 miljoonaa jaksoa, kun otetaan huomioon käynnistysvirtojen katkokset;

4. Korkea mekaaninen kestävyys;

5. Suunnittelukyky, alhainen paino ja mitat;

6. Korkea toimintavarmuus.

Kontaktoreille on olemassa myös harvinaisten kommutaatioiden tila, jolle on ominaista ankarammat olosuhteet kuin normaaleissa kommutaatioissa. Tällaisia ​​​​tiloja esiintyy melko harvoin (esimerkiksi oikosulkujen yhteydessä).

Kontaktorien tärkeimmät tekniset tiedot ovat pääkoskettimien nimellisvirta, rajoittava katkaisuvirta, kytketyn piirin nimellisjännite, mekaaninen ja kytkentäkestävyys, sallittu käynnistysmäärä tunnissa sekä oma päälle- ja poiskytkentäaika. Kontaktorin, kuten minkä tahansa kytkinlaitteen, kyvylle tarjota toimintaa suurella määrällä toimintoja on ominaista kulutuskestävyys.

Erota mekaaninen ja kytkentäkulumiskestävyys. Kontaktorien mekaaninen kestävyys määräytyy kontaktorin päälle-pois-jaksojen lukumäärän perusteella ilman sen kokoonpanojen ja osien korjausta ja vaihtoa. Tässä tapauksessa virtapiirissä on nolla. Nykyaikaisten tasavirtakontaktorien mekaaninen kestävyys on (10-20) 106 operaatiota.

Kontaktorien kytkentäikä määräytyy sen mukaan, kuinka monta kertaa piiri kytketään päälle ja pois, minkä jälkeen koskettimet on vaihdettava. Nykyaikaisten kontaktorien kytkentäkestävyyden tulisi olla luokkaa (2-3) 106 operaatiota (joidenkin tällä hetkellä tuotannossa olevien kontaktorien kytkentäkestävyys on 106 operaatiota tai vähemmän).

Kontaktorin sisäinen sulkeutumisaika koostuu kontaktorin solenoidissa olevan vuon nousuajasta aloitusvuon arvoon ja ankkurin kulkuajasta. Suurin osa tästä ajasta kuluu magneettivuon rakentamiseen. DC-kontaktoreissa, joiden nimellisvirta on 100 A, luontainen kytkentäaika on 0,14 s, 630 A:n kontaktoreissa se kasvaa 0,37 sekuntiin.

Kontaktorin sisäinen avautumisaika — aika kontaktorin solenoidin sammutuksesta sen kosketinten avautumiseen. Se määräytyy vuon vaimenemisajan perusteella vakaan tilan arvosta vaimenevaan vuotoon. Aika ankkurin liikkeen alkamisesta koskettimien avautumiseen voidaan jättää huomiotta. DC-kontaktoreissa, joiden nimellisvirta on 100 A, luontainen katkaisuaika on 0,07, kontaktoreissa, joiden nimellisvirta on 630 A - 0,23 s.

Kontaktorin Inom nimellisvirta on virta, joka voi kulkea suljettujen pääkoskettimien läpi 8 tuntia ilman kytkentää, ja kontaktorin eri osien lämpötilan nousu ei saa ylittää sallittua arvoa (jaksollinen-jatkuva toiminta).

Kontaktorin nimelliskäyttövirta Inom.r on sallittu virta sen suljettujen pääkoskettimien kautta tietyssä sovelluksessa. Joten esimerkiksi nimellinen käyttövirta Inom.r. oikosulkumoottoreiden kytkentäkontaktorin asetus valitaan päällekytkentäehdoista kuusi kertaa moottorin käynnistysvirta.

Kontaktorin nimellisjännite on suurin kytkentäjännite, jota kontaktori on suunniteltu toimimaan.

Pääkoskettimien kytkentäkestävyys luokille DS-2, DS-4 normaalissa kytkentätilassa sen tulisi olla vähintään 0,1 ja luokissa DS-3 vähintään 0,02 mekaanista kestävyyttä.

Apukoskettimien tulee kytkeä vaihtovirtasähkömagneettien piirejä, joissa käynnistysvirta voi olla monta kertaa suurempi kuin kiinteä.

DC-kontaktorissa on seuraavat pääkomponentit: kosketinjärjestelmä, valokaaren sammutuslaite, sähkömagneetti ja apukosketinjärjestelmä. Kun kontaktorin sähkömagneetin käämiin syötetään jännite, sen ankkuri vetää puoleensa. Sähkömagneetin ankkuriin kytketty liikkuva kosketin muodostaa tai katkaisee pääpiirin. Valokaarisammutuslaite varmistaa nopean valokaaren sammutuksen, mikä johtaa alhaiseen kosketuskulumiseen. Apupienvirtakoskettimien järjestelmä koordinoi kontaktorin toimintaa muiden laitteiden kanssa.

DC-kontaktorien kosketusjärjestelmä. Laitteen koskettimet altistuvat voimakkaimmalle sähköiselle ja mekaaniselle kulumiselle johtuen suuresta toimintojen määrästä tunnissa ja ankarista työolosuhteista. Kulumisen vähentämiseksi käytetään lineaarisia vieriviä koskettimia.

Kosketinvärähtelyjen estämiseksi kosketinjousi muodostaa esipaineen, joka on noin puolet lopullisesta kosketusvoimasta. Tärinään vaikuttaa voimakkaasti kiinteän koskettimen jäykkyys ja koko kontaktorin tärinänkestävyys. Tässä suhteessa rakentaminen on erittäin onnistunut kontaktorisarja KPV-600.

KPV-600 sarjan DC-kontaktorilaite

Kiinteä kosketin 1 on kiinnitetty tukevasti kannakkeeseen 2. Valokaarisammutuskelan 3 toinen pää on kiinnitetty samaan kannattimeen.Kelan toinen pää on yhdessä langan 4 kanssa tiukasti kiinnitetty eristävään alustaan, joka on valmistettu muovista 5. Jälkimmäinen on kiinnitetty vahvaan teräskannattimeen 6, joka on laitteen pohja. Liikkuva kosketin 7 on tehty paksun levyn muotoon.

Levyn alapäällä on kyky pyöriä suhteessa kääntöpisteeseen 8. Siksi levy voidaan kaataa kiinteän koskettimen 1 alustan kautta. Johto 9 on yhdistetty liikkuvaan koskettimeen 7 joustavalla johdolla ( linkki) 10. Kosketuspaine syntyy jousen 12 avulla.

Kun koskettimet ovat kuluneet, krakkausyksikkö 1 vaihdetaan uuteen ja liikkuvaa kosketinlevyä käännetään 180° ja sen vahingoittumatonta puolta käytetään toiminnassa.

Pääkoskettimien sulamisen vähentämiseksi kaaresta yli 50 A:n virroilla kontaktorissa on valokaarikoskettimet — torvet 2, 11. Valokaarisammutuslaitteen magneettikentän vaikutuksesta valokaaren vertailupisteet siirtyvät nopeasti. kiinnikkeeseen 2, joka on kytketty kiinteään koskettimeen 1, ja liikkuvan koskettimen 11 suojatorveen. Jousella 13 ankkuri palautetaan alkuperäiseen asentoonsa (magneetin sammuttamisen jälkeen).

Kontaktorin pääparametri on nimellisvirta, joka määrittää kontaktorin mitat.

Kontaktorien KPV-600 ja monien muiden tyyppien ominaisuus on lähdön liikkuvan koskettimen sähköinen kytkentä kontaktorin runkoon.

Kontaktorin päällä-asennossa magneettipiiri on jännitteellinen. Jopa off-asennossa, jännite voi jäädä magneettipiiriin ja muihin osiin. Siksi kosketus kontaktorin magneettipiiriin on hengenvaarallinen !!!

KPV-sarjan kontaktoreissa on NC-kosketinrakenne.Sulkeminen tapahtuu jousen vaikutuksesta ja avautuminen sähkömagneetin kehittämästä voimasta.

Kontaktorin nimellisvirta, jota kutsutaan jaksoittaisen ja jatkuvan toiminnan virraksi. Tässä toimintatilassa kontaktori pysyy päällä enintään 8 tuntia. Tämän ajanjakson jälkeen laite on kytkettävä päälle ja pois useita kertoja (koskettimien puhdistamiseksi kuparioksidista). Sitten laite käynnistyy uudelleen.

Jos kontaktori sijoitetaan kaappiin, nimellisvirta pienenee noin 10 % jäähdytysolosuhteiden heikkenemisen vuoksi. V

jatkuvassa käytössä, kun jatkuvan kytkennän kesto on yli 8 tuntia, kontaktorin sallittu virta pienenee noin 20 %. Tässä tilassa kuparikoskettimien hapettumisen vuoksi kosketusresistanssi kasvaa, mikä voi johtaa lämpötilan nousuun sallitun arvon yläpuolelle.

Jos kontaktorissa on pieni määrä kytkimiä tai se on yleensä tarkoitettu jatkuvaan kytkemiseen, koskettimien työpinnalle juotetaan hopealevy. Hopeinen vuoraus pitää kontaktorin sallitun virran samana nimellisvirran kanssa myös jatkuvassa käytössä.

Jos kontaktoria yhdessä jatkuvan kytkentätilan kanssa käytetään jaksottaisessa kytkentätilassa, hopeapäällysteiden käyttö tulee epäkäytännöllistä, koska hopean heikon mekaanisen lujuuden vuoksi koskettimet kuluvat nopeasti.

Laitoksen suositusten mukaan KPV-600-kontaktorin sallittu keskeytysvirta määräytyy kaavalla:

, jossa n on käynnistysten lukumäärä tunnissa.

On huomattava, että jos kaari palaa pitkään jaksoittaisella sammutuksella (suuren induktiivisen kuorman sammuttaminen), koskettimien lämpötila voi nousta jyrkästi johtuen koskettimien kuumenemisesta kaarella. Tässä tapauksessa koskettimien kuumeneminen jatkuvan käytön aikana voi olla pienempi kuin jaksoittaisen käytön aikana. Kontaktijärjestelmässä on pääsääntöisesti yksi napa.

Sitä käytetään asynkronisten moottoreiden kääntämiseen suurella käynnistystaajuudella tunnissa (jopa 1200) kaksoiskontaktijärjestelmä... Näissä KTPV-500 kestomagneettikontaktoreissa liikkuvat koskettimet on eristetty kotelosta, mikä tekee siitä turvallisempaa huoltaa laite.

Kuvassa on piiri asynkronisten moottoreiden suunnanvaihtokontaktorien kytkentään. Verrattuna piiriin, jossa on yksinapainen kontaktori, tällä järjestelmällä on suuri etu. Vikojen ja yhden kontaktorin vikojen sattuessa jännite syötetään vain yhteen moottorin napaan. Yksinapaisissa kontaktoreissa yhden kontaktorin vikaantuminen johtaa raskaaseen kaksivaiheiseen moottorin syöttöön.

Kontaktorin KTPV-500 pääkoskettimien kytkentäkaavio asynkronisen moottorin suunnanvaihtoa varten.

Kaksinapaisella kosketinjärjestelmällä varustetut kontaktorit ovat erittäin käteviä käyttää oikosulkuresistanssissa oikosulkumoottorin roottoripiirissä.

KMV-521-tyyppisissä kontaktoreissa käytetään myös kaksinapaista järjestelmää. Nämä kontaktorit on suunniteltu öljykatkaisijoiden tasavirtakäyttöjen voimakkaiden sähkömagneettien kytkemiseen päälle ja pois... Tasavirtaverkon kahteen johtimeen sisältyvä kaksinapainen kosketinjärjestelmä varmistaa induktiivisen kuorman luotettavan poiskytkemisen.