Контакторы

Все о контакторах

Когда реле используется для переключения большого количества электроэнергии через его контакты, оно обозначается специальным именем: контактор . Контакторы обычно имеют несколько контактов, и эти контакты обычно (но не всегда) нормально разомкнуты, так что питание нагрузки отключается, когда катушка обесточена.

Пожалуй, наиболее распространенным промышленным применением контакторов является управление электродвигателями.

Три верхних контакта переключают соответствующие фазы входящего 3-фазного переменного тока, обычно не менее 480 В для двигателей мощностью 1 или более лошадиных сил. Самый нижний контакт - это «вспомогательный» контакт, номинальный ток которого намного ниже, чем у больших силовых контактов двигателя, но приводится в действие тем же якорем, что и силовые контакты.

Вспомогательный контакт часто используется в релейной логической схеме или для какой-либо другой части схемы управления двигателем, обычно коммутируя мощность 120 В переменного тока вместо напряжения двигателя. Один контактор может иметь несколько вспомогательных контактов, при необходимости, нормально разомкнутых или нормально замкнутых.

Нагреватели перегрузки

Три устройства в форме «противоположных знаков вопроса», соединенные последовательно с каждой фазой, идущей к двигателю, называются нагревателями перегрузки . . Каждый «нагревательный» элемент представляет собой металлическую полосу с низким сопротивлением, предназначенную для нагрева, когда двигатель потребляет ток.

Если температура любого из этих нагревательных элементов достигает критической точки (эквивалент умеренной перегрузки двигателя), нормально замкнутый контакт переключателя (не показан на схеме) размыкается пружиной. Этот нормально замкнутый контакт обычно подключается последовательно с катушкой реле, поэтому при размыкании реле автоматически обесточивается, тем самым отключая питание двигателя.

Мы увидим больше этой схемы защиты от перегрузки в следующей главе.

Нагреватели от перегрузки предназначены для защиты от перегрузки по току для больших электродвигателей, в отличие от автоматических выключателей и предохранителей, которые служат основной целью обеспечения защиты от перегрузки по току для силовых проводов.

Функции нагревателей от перегрузки

Функцию обогревателя при перегрузке часто понимают неправильно. Они не предохранители; то есть их функция не состоит в том, чтобы разорвать цепь и напрямую разорвать цепь, как предназначен предохранитель. Скорее всего, нагреватели от перегрузки предназначены для термического имитации характеристик нагрева конкретного электродвигателя, который необходимо защитить.

Все двигатели обладают тепловыми характеристиками, включая количество тепловой энергии, выделяемой за счет резистивного рассеивания (I ² R), характеристики теплопередачи тепла, «переданного» охлаждающей среде через металлический каркас двигателя, физическая масса и удельная теплоемкость материалов, из которых изготовлен двигатель, и т. Д.

Эти характеристики имитируются нагревателем перегрузки в миниатюрном масштабе:когда двигатель нагревается до критической температуры, нагреватель будет приближаться к своей критическая температура, в идеале при той же скорости и кривой приближения.

Таким образом, контакт перегрузки при измерении температуры нагревателя с помощью термомеханического механизма будет обнаруживать аналог настоящего двигателя. Если контакт перегрузки сработает из-за чрезмерной температуры нагревателя, это будет свидетельством того, что настоящий двигатель достиг своей критическая температура (или сделала бы это в ближайшее время).

Предполагается, что после отключения нагреватели будут охлаждаться с той же скоростью и кривой приближения, что и настоящий двигатель, чтобы они отображали точную пропорцию теплового состояния двигателя и не позволяли повторно подавать мощность до тех пор, пока двигатель не будет полностью восстановлен. снова готов к пуску.

Контактор для трехфазного электродвигателя

Здесь показан контактор для трехфазного электродвигателя, установленный на панели как часть системы электрического управления муниципальной водоочистной станции:

Образцы контакторов

Трехфазное питание 480 В переменного тока поступает на три нормально разомкнутых контакта в верхней части контактора через винтовые клеммы с маркировкой «L1», «L2» и «L3» (клемма «L2» скрыта за квадратом. сформированная «демпферная» цепь, подключенная к клеммам катушки контактора). Электропитание двигателя выходит из узла нагревателя перегрузки в нижней части этого устройства через винтовые клеммы, обозначенные «T1», «T2» и «T3».

Сами нагревательные блоки представляют собой черные блоки квадратной формы с этикеткой «W34», указывающей на конкретную тепловую реакцию для определенной мощности и температурного режима электродвигателя.

Если электродвигатель с другой мощностью и / или температурой должен был быть заменен на электродвигатель, находящийся в настоящее время в эксплуатации, блоки нагревателя перегрузки должны быть заменены блоками, имеющими тепловую реакцию, подходящую для нового двигателя. Производитель двигателя может предоставить информацию о подходящих нагревателях.

Белая кнопка, расположенная между линейными нагревателями «Т1» и «Т2», служит способом вручную вернуть нормально замкнутый контакт переключателя в нормальное состояние после срабатывания из-за чрезмерной температуры нагревателя.

Подключения проводов к контакту переключателя «перегрузки» можно увидеть в правом нижнем углу фотографии, рядом с этикеткой с надписью «NC» (нормально замкнутый). На этом конкретном блоке защиты от перегрузки небольшое «окошко» с надписью «Tripped» указывает на отключенное состояние с помощью цветного флажка. На этой фотографии нет «сработавшего» состояния, и индикатор кажется ясным.

Нагревательные элементы как токовый шунтирующий резистор

В качестве сноски, нагревательные элементы могут использоваться в качестве шунтирующего резистора грубого тока для определения того, потребляет ли двигатель ток, когда контактор замкнут. Бывают случаи, когда вы работаете с цепью управления двигателем, где контактор расположен далеко от самого двигателя.

Как узнать, потребляет ли двигатель мощность, когда катушка контактора находится под напряжением, а якорь втянут? Если обмотки двигателя перегорели, вы можете подавать напряжение на двигатель через контакты контактора, но при этом у вас будет нулевой ток и, следовательно, нет движения от вала двигателя.

Если токоизмерительные клещи для измерения линейного тока недоступны, вы можете взять мультиметр и измерить милливольт на каждом нагревательном элементе:если ток равен нулю, напряжение на нагревателе будет равно нулю (если сам нагревательный элемент не открыт. , в этом случае напряжение на нем будет большим); если через эту фазу контактора в двигатель идет ток, вы увидите определенное милливольтное напряжение на этом нагревателе:

Это особенно полезный прием для поиска и устранения неисправностей трехфазных двигателей переменного тока, чтобы увидеть, не перегорела ли одна фазная обмотка или отключилась, что приведет к быстро разрушающему состоянию, известному как «однофазность».

Если одна из линий, передающих питание к двигателю, разомкнута, через нее не будет протекать ток (на что указывает показание 0,00 мВ на его нагревателе), хотя две другие линии будут (на что указывает небольшое падение напряжения на соответствующие обогреватели).

ОБЗОР:

• контактор представляет собой большое реле, обычно используемое для переключения тока на электродвигатель или другую мощную нагрузку.
• Большие электродвигатели можно защитить от перегрузки по току с помощью нагревателей от перегрузки . и перегрузить контакты . Если последовательно подключенные нагреватели становятся слишком горячими из-за чрезмерного тока, нормально замкнутый контакт перегрузки размыкается, обесточивая контактор, передавая питание на двигатель.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Базовая таблица электромагнитных реле
• Рабочий лист цепей управления двигателями переменного тока