Zasnova in princip delovanja kontaktorjev električnega toka

Elektromagnetni kontaktorji (EM), ki se pogosto uporabljajo v elektrotehniki, so posebne naprave, ki lahko preklapljajo velike tokove. Značilnost teh napajalnih naprav je zmožnost nadzora bremenskih tokov skozi tokokroge, ki niso strukturno povezani s preklopnim bremenom. Da bi razumeli bistvo procesov, ki se pojavljajo v kontaktorjih, se morate seznaniti z načelom njihovega delovanja.

Zasnova in princip delovanja

Glavna razlika med elektromagnetnim kontaktorjem 220/380 V in drugimi stikalnimi napravami je uporaba dela napetosti, ki jo je treba preklopiti, v krmilnem vezju. Najlažji način za razumevanje te razlike je, da se seznanite z zasnovo tipičnega CM. Ta napajalna naprava je sestavljena iz naslednjih glavnih komponent in delov:

• Napajalni kontakti, ki dovajajo tok neposredno do porabnika ali do električne napeljave.
• Niz vzmeti, uporabljenih pri oblikovanju kot elementi, ki ustvarjajo vpenjalno silo.
• Plastična prečka, povezana s premično armaturo in služi za pritrditev kontaktnih mostičkov.
• Elektromagnetna tuljava, ki nadzoruje položaj traverze in s svojo pomočjo spreminja stanje kontaktorja.

Sami stikalni kontakti so izdelani iz bakrovih zlitin, kar zagotavlja visoko električno prevodnost in zanesljivost.

Po dovajanju napetosti na elektromagnet se armatura pod vplivom polja premakne navzdol in pritegne traverzo s kontakti v isto smer. Premični deli kontaktorja, ki so nanj pritrjeni, se zaprejo s fiksnimi točkami, kar ustvarja pot toka za tok. Ko se napetost odstrani iz elektromagneta, se armatura pod delovanjem vzmeti vrne v prvotno stanje in kontakti se odprejo. Za izklop v sili ima v dodatni stikalni verigi nameščeno posebno stikalno tipko.

Načelo delovanja stikalne naprave pomaga razumeti, kako se kontaktorji razlikujejo od relejev ali katere koli druge stikalne naprave: releji in kontaktorji so zasnovani za tokove različnih velikosti, ki se razlikujejo za desetine in celo stokrat.

Razlike med kontaktorji in magnetnimi zaganjalniki

Glede funkcionalnosti se ti dve napravi ne razlikujeta. Omogočajo preklapljanje napajalnih tokokrogov in vsebujejo od dveh (enofazni kontaktor) do štirih "napajalnih" kontaktov. Razlike se začnejo pojavljati ob upoštevanju naslednjih lastnosti teh naprav:

• dimenzije in teža naprave;
• zasnova stikalne cone preklopa;
• neposredni namen.

Magnetni zaganjalniki se običajno imenujejo "majhni kontaktorji", kar se nanaša na njihove razlike v velikosti in teži. Vendar zadeva ni omejena na to, saj se ne upošteva dejstvo, da imajo kontaktorski pari posebne komore za gašenje obloka.Zaradi teh elementov ohišja kontaktor nima električnega kontaktorja kot takega, sam je nameščen v zaklenjenih prostorih brez dostopa nepooblaščenih oseb.

Napajalni kontakti magnetnega zaganjalnika so pokriti z zanesljivimi plastičnimi pokrovi, vendar nimajo gasilnih komor. V tem primeru so naprave same nameščene v tokokrogu z omejenim preklopnim tokom. Od tod tudi tretja razlika med napravami, ki je v njihovem namenu.

Trifazni kontaktor je mogoče namestiti v kateri koli električni vod, kar zagotavlja zanesljivo povezavo in odklop katere koli obremenitve. Magnetni zaganjalniki se tradicionalno uporabljajo za preklop krmilnih tokokrogov asinhronih motorjev in jih lahko zaženejo v različnih načinih, vključno z vzvratno.

Oznake in vrste

Za razlikovanje posameznih modelov trifaznih in enofaznih kontaktorjev se uporablja naslednji simbol oziroma oznaka: KT (KTP) - X1 X2 X3 X4 C (A ali B) X5. Dešifrirani so takole:

• prva ikona ustreza številki serije (60 ali 70);
• druga je dimenzija kontaktorja iz naslednje vrstice: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6№;
• X3 – skupno število polov (2, 3, 4 ali 5);
• X4 (črke A, B ali C) označujejo posebnosti serije glede na značilnosti preklopnih kontaktov;
• X5 je indikator klimatske različice: U3, UHL ali T3.

Različne vrste kontaktorskih naprav so razvrščene po naslednjih merilih:

• razpoložljiva zaščitna oprema in delovna napetost (220 ali 380 voltov);
• način kontaktnega aktiviranja;
• število stikov v skupini moči.

Skoraj vsi modeli kontaktorjev so opremljeni s polprevodniškimi termičnimi releji, ki odprejo bremensko vezje v primeru prevelikega toka, podobno kot sprostitev odklopnika.Po odklopu kontaktov in hlajenju zaščitnega odklopnika je potrebno napravo ponovno zagnati. V skladu z napajalno napetostjo same naprave je njihova tuljava lahko zasnovana za 220 ali 380 voltov.

V praksi obstajajo enosmerni kontaktorji, tako imenovani glede na vrsto krmilnega delovanja. Tipičen predstavnik je 12-voltni enosmerni kontaktor.

Narava kontaktne aktivacije

Glede na naravo zapiranja ločimo naslednje vrste kontaktorjev:

• Neposredno povezane naprave, ki imajo samo eno skupino napajalnih kontaktov. Delujejo samo na vklop in izklop ter imajo zaščito pred preobremenitvijo ali kratkim stikom.
• Reverzibilne naprave, opremljene z dvema skupinama. Z njihovo pomočjo je mogoče prilagoditi stikalno vezje obremenitve, na primer spremeniti vrstni red faz.
• Naprave z omejenim obsegom stikalnih funkcij: samo za zapiranje ali samo za odpiranje.

Slednji tip se uporablja, ko je potrebno krmiliti dve električni napeljavi v protifazi. V tem načinu je eden od njih priključen na linijo, drugi pa je izklopljen sinhrono z njim.

Število stikov

Glede na število kontaktov skupine moči so naprave razdeljene na naslednje vrste:

• 2-kontaktne naprave za enofazna vezja;
• 3-kontaktne naprave, ki preklopijo samo fazne skupine, na njih ni nastavljena;
• s štirimi ali več kontakti v močnostnih skupinah.

Preklopna skupina se razume kot niz normalno zaprtih ali normalno odprtih kontaktov.

Slednja vrsta izdelka se uporablja zelo redko, le v posebnih povezovalnih shemah.

Pri obravnavi vrst naprav tega razreda ne moremo omeniti sodobnih analogov, ki jih predstavljajo tiristorski AC kontaktorji. V teh napravah so popolnoma mehanski kontakti nadomeščeni z elektronskimi prehodi, značilnimi za polprevodniške kontaktorje.

Samopovezava

Pred namestitvijo enofaznega kontaktorja v omaro na DIN-tirnici in samostojnim priklopom bodite pozorni na prisotnost dveh tokokrogov v vezju. Eden od njih je moč, drugi pa signal, preko katerega je mogoče nadzorovati delovanje naprave. Da bi ta veriga delovala, boste morali po namestitvi naprave v omarico napajati njene kontakte, ki so tradicionalno označeni kot A1 in A2. Napajajo se s točno tisto napetostjo, za katero je tuljava kontaktorja zasnovana.

Preklopno napajalno vezje je priključeno na sponke, ki se nahajajo na dnu naprave in so običajno označene s T1, T2, T3. Zahvaljujoč njihovi prisotnosti je mogoče izvesti povezovalni diagram za trifazni kontaktor. S to povezavo lahko krmilite napajalna vezja, ki so del katere koli enote za proizvodnjo električne energije, vključno z vetrnimi in dizelskimi generatorji. Tudi vrsta napetosti, ki jo ustvarjajo, ni pomembna.

Osnovne napake

Možne okvare kontaktorjev vključujejo odpoved magnetne krmilne tuljave, pa tudi izgorevanje in odpoved samih stikalnih kontaktov. V prvem primeru je edini možni izhod zamenjava tuljave z novim delujočim vzorcem. Če se kontakti zažgejo, jih lahko poskusite obnoviti tako, da rahlo očistite poškodovana mesta, najprej s pilo in nato s finim brusnim papirjem. Vendar takšen »kozmetični« poseg ni rešitev.Prej ali slej bo moral uporabnik zamenjati ožgane kontakte z novimi (rezervnimi) ali vzorci, vzetimi iz druge naprave.