Contattori elettromagnetici CC

I contattori CC sono progettati per commutare i circuiti CC e sono generalmente azionati da un elettromagnete CC.

I requisiti tecnici generali per i contattori e le loro condizioni operative sono regolati da GOST 11206-77. Di seguito vengono descritte le categorie di applicazione dei moderni contattori e vengono forniti i parametri dei circuiti che commutano, a seconda della natura del carico.

Contattori CC:

DS-1-attivo o basso carico induttivo.

DC-2-avviamento motori DC con eccitazione parallela e loro spegnimento a velocità nominale.

DS-3-avviamento di motori elettrici con eccitazione parallela e loro spegnimento in stato stazionario o rotazione lenta del rotore.

DS-4-avviamento di motori elettrici con eccitazione in serie e loro arresto a velocità nominale.

DS-5-avviamento di motori elettrici con eccitazione in serie, arresto di motori fermi o a rotazione lenta, frenatura controcorrente.

Requisiti generali per contattori:

1. Elevata produttività e interruzione — non meno di 10Inom, e in alcuni casi fino a 20Inom;

2. Funzionamento a lungo termine ad alta frequenza di taglio;

3. Elevata durata della commutazione — fino a 3 milioni di cicli, tenendo conto delle interruzioni delle correnti di avviamento;

4. Elevata durabilità meccanica;

5. Prestazioni progettuali, peso e dimensioni ridotti;

6. Elevata affidabilità operativa.

Per i contattori esiste anche una modalità di commutazioni rare, caratterizzata da condizioni più severe rispetto alle normali commutazioni. Tali modalità si verificano abbastanza raramente (ad esempio, quando i cortocircuiti).

I principali dati tecnici dei contattori sono la corrente nominale dei contatti principali, la corrente di interruzione limite, la tensione nominale del circuito collegato, la resistenza meccanica e di commutazione, il numero consentito di avviamenti all'ora e il proprio tempo di accensione e spegnimento. La capacità del contattore, come qualsiasi dispositivo di commutazione, di garantire il funzionamento con un gran numero di operazioni è caratterizzata dalla resistenza all'usura.

Distinguere tra resistenza all'usura meccanica e di commutazione. La durata meccanica dei contattori è determinata dal numero di cicli on-off del contattore senza riparazione e sostituzione dei suoi gruppi e parti. In questo caso, la corrente nel circuito è zero. La durata meccanica dei moderni contattori a corrente continua è (10-20) 106 manovre.

La durata di commutazione dei contattori è determinata dal numero di volte in cui il circuito viene acceso e spento dopo il quale i contatti devono essere sostituiti. I contattori moderni dovrebbero avere una durata di commutazione dell'ordine di (2-3) 106 manovre (alcuni contattori attualmente in produzione hanno una durata di commutazione di 106 manovre o meno).

Il tempo di chiusura intrinseco del contattore è costituito dal tempo di salita del flusso nel solenoide del contattore al valore di flusso iniziale e dal tempo di corsa dell'armatura. La maggior parte di questo tempo viene impiegata per costruire il flusso magnetico. Per i contattori CC con una corrente nominale di 100 A, il tempo di commutazione intrinseco è di 0,14 s, per i contattori con una corrente di 630 A aumenta a 0,37 s.

Tempo di apertura intrinseco del contattore: il tempo dal momento in cui il solenoide del contattore viene spento fino all'apertura dei suoi contatti. È determinato dal tempo di decadimento del flusso dal valore di stato stazionario al flusso di decadimento. Il tempo dall'inizio del movimento dell'indotto al momento dell'apertura dei contatti può essere trascurato. Per i contattori CC con una corrente nominale di 100 A, il tempo di interruzione intrinseco è 0,07, per i contattori con una corrente nominale di 630 A — 0,23 s.

La corrente nominale del contattore Inom è una corrente che può passare attraverso i contatti principali chiusi per 8 ore senza commutazione e l'aumento di temperatura delle varie parti del contattore non deve superare il valore consentito (funzionamento periodico-continuo).

La corrente di esercizio nominale di un contattore Inom.r è la corrente consentita attraverso i suoi contatti principali chiusi in un'applicazione specifica. Quindi, ad esempio, la corrente operativa nominale Inom.r. del contattore di commutazione dei motori a induzione con rotore a gabbia di scoiattolo è selezionato dalle condizioni di attivazione sei volte la corrente di avviamento del motore.

La tensione nominale del contattore è la massima tensione del circuito commutato per la quale il contattore è progettato per funzionare.

La durata di commutazione dei contatti principali per le categorie DS-2, DS-4 in modalità di commutazione normale, dovrebbe essere almeno 0,1 e per le categorie DS-3, almeno 0,02 durata meccanica.

I contatti ausiliari devono commutare circuiti di elettromagneti a corrente alternata, in cui la corrente di spunto può essere molte volte superiore a quella stazionaria.

Un contattore CC ha i seguenti componenti principali: un sistema di contatti, un dispositivo di estinzione dell'arco, un elettromagnete e un sistema di contatti ausiliari. Quando la tensione viene applicata alla bobina dell'elettromagnete del contattore, la sua armatura viene attratta. Un contatto mobile collegato all'armatura dell'elettromagnete chiude o interrompe il circuito principale. Il dispositivo di estinzione dell'arco garantisce una rapida estinzione dell'arco, con conseguente bassa usura dei contatti. Il sistema di contatti ausiliari a bassa corrente serve a coordinare il funzionamento del contattore con altri dispositivi.

Sistema di contatto dei contattori DC. I contatti del dispositivo sono soggetti alla più pesante usura elettrica e meccanica a causa dell'elevato numero di operazioni all'ora e delle difficili condizioni di lavoro. Per ridurre l'usura prevalgono i contatti volventi lineari.

Per evitare vibrazioni di contatto, la molla di contatto crea una pre-pressione pari a circa la metà della forza di contatto finale. La vibrazione è fortemente influenzata dalla rigidità del contatto stazionario e dalla resistenza alle vibrazioni dell'intero contattore nel suo complesso. A questo proposito, la costruzione del contattore serie KPV-600 ha molto successo.

Il dispositivo contattore CC serie KPV-600

Il contatto fisso 1 è fissato saldamente alla staffa 2. Un'estremità della bobina di estinzione dell'arco 3 è fissata alla stessa staffa.La seconda estremità della bobina, insieme al filo 4, è fissata saldamente a una base isolante in plastica 5. Quest'ultima è fissata a una robusta staffa di acciaio 6, che è la base dell'apparato. Il contatto mobile 7 è realizzato sotto forma di una piastra spessa.

L'estremità inferiore della piastra ha la possibilità di ruotare rispetto al punto di rotazione 8. Pertanto, la piastra può essere ribaltata attraverso la culla del contatto fisso 1. Il cavo 9 è collegato al contatto mobile 7 tramite un filo flessibile ( collegamento) 10. La pressione di contatto è creata dalla molla 12.

Quando i contatti sono usurati, il cracker 1 viene sostituito con uno nuovo e la piastra di contatto mobile viene ruotata di 180 ° e il suo lato non danneggiato viene utilizzato durante il funzionamento.

Per ridurre la fusione dei contatti principali dall'arco a correnti superiori a 50 A, il contattore ha contatti ad arco - corna 2, 11. Sotto l'azione del campo magnetico del dispositivo di estinzione dell'arco, i punti di riferimento dell'arco vengono rapidamente spostati al morsetto 2 collegato al contatto fisso 1, e al corno di protezione del contatto mobile 11. L'ancora viene riportata nella posizione originaria (dopo lo spegnimento del magnete) dalla molla 13.

Il parametro principale del contattore è la corrente nominale, che determina le dimensioni del contattore.

Una caratteristica dei contattori KPV-600 e molti altri tipi è il collegamento elettrico del contatto mobile dell'uscita al corpo del contattore.

Nella posizione on del contattore, il circuito magnetico è eccitato. Anche in posizione off, la tensione può rimanere sul circuito magnetico e su altre parti. Pertanto il contatto con il circuito magnetico del contattore è pericoloso per la vita!!!

I contattori della serie KPV hanno un design del contatto NC.La chiusura avviene grazie all'azione di una molla e l'apertura è dovuta alla forza sviluppata da un elettromagnete.

Corrente nominale del contattore chiamata corrente di funzionamento intermittente-continuo. In questa modalità di funzionamento, il contattore rimane acceso per non più di 8 ore, trascorso questo intervallo, il dispositivo deve essere acceso e spento più volte (per pulire i contatti dall'ossido di rame). Quindi il dispositivo si riaccende.

Se il contattore è posto in un armadio, la corrente nominale si riduce di circa il 10% a causa del deterioramento delle condizioni di raffreddamento. v

funzionamento continuo, quando la durata della commutazione continua è superiore a 8 ore, la corrente consentita del contattore viene ridotta di circa il 20%. In questa modalità, a causa dell'ossidazione dei contatti in rame, la resistenza di contatto aumenta, il che può portare ad un aumento della temperatura superiore al valore consentito.

Se il contattore ha un numero limitato di interruttori o è solitamente destinato alla commutazione continua, una piastra d'argento viene saldata sulla superficie di lavoro dei contatti. Il rivestimento d'argento mantiene la corrente ammissibile del contattore uguale alla corrente nominale anche in funzionamento continuo.

Se il contattore, insieme alla modalità di commutazione continua, viene utilizzato nella modalità di commutazione intermittente, l'uso di rivestimenti in argento diventa poco pratico, poiché a causa della bassa resistenza meccanica dell'argento, i contatti si consumano rapidamente.

Secondo le raccomandazioni dell'impianto, la corrente di interruzione consentita per il contattore KPV-600 è determinata dalla formula:

, dove n è il numero di avviamenti all'ora.

Va notato che se l'arco brucia a lungo con spegnimento periodico (arresto di un grande carico induttivo), la temperatura dei contatti può aumentare bruscamente a causa del riscaldamento dei contatti da parte dell'arco. In questo caso, il riscaldamento dei contatti durante il funzionamento continuo può essere inferiore rispetto al funzionamento intermittente. Di norma, il sistema di contatto ha un polo.

Viene utilizzato per invertire i motori asincroni con un'elevata frequenza di avviamento all'ora (fino a 1200) sistema a doppio contatto... In questi contattori a magneti permanenti KTPV-500, i contatti mobili sono isolati dall'alloggiamento, il che rende più sicura la manutenzione il dispositivo.

La figura mostra il circuito per la commutazione dei contattori per l'inversione dei motori asincroni. Rispetto a un circuito con contattori unipolari, questo schema presenta un grande vantaggio. In caso di guasto e guasto di un teleruttore, la tensione viene applicata a un solo morsetto del motore. Con i contattori unipolari, il guasto di un contattore provocherà un'alimentazione del motore bifase per servizio gravoso.

Schema di collegamento dei contatti principali del contattore KTPV-500 per l'inversione di un motore asincrono.

I contattori con un sistema di contatto a due poli sono molto convenienti da utilizzare per le resistenze di cortocircuito nel circuito del rotore di un motore asincrono.

Nei contattori di tipo KMV-521 viene utilizzato anche un sistema bipolare. Questi contattori sono progettati per l'accensione e lo spegnimento di potenti elettromagneti di azionamenti CC per interruttori automatici in olio... La presenza di un sistema di contatti bipolari incluso nei due fili della rete CC garantisce uno spegnimento affidabile del carico induttivo.