Contactors electromagnètics de corrent continu

Els contactors de CC estan dissenyats per canviar circuits de CC i normalment s'accionen per un electroimant de CC.

Els requisits tècnics generals per als contactors i les seves condicions de funcionament estan regulats per GOST 11206-77. A continuació es descriuen les categories d'aplicació dels contactors moderns i es donen els paràmetres dels circuits que commuta, depenent de la naturalesa de la càrrega.

Contactors DC:

DS-1-activa o baixa càrrega inductiva.

Motors de corrent continu d'arrencada DC-2 amb excitació paral·lela i la seva parada a velocitat nominal.

DS-3-arrencada de motors elèctrics amb excitació paral·lela i la seva parada en estat estacionari o rotació lenta del rotor.

DS-4-arrencada de motors elèctrics amb excitació en sèrie i la seva parada a velocitat nominal.

DS-5-arrencada de motors elèctrics amb excitació en sèrie, parada de motors estacionaris o de rotació lent, frenada a contracorrent.

Requisits generals per als contactors:

1. Alta productivitat i interrupció: no menys de 10 Inom i, en alguns casos, fins a 20 Inom;

2. Funcionament a llarg termini a alta freqüència de tall;

3. Alta durada de commutació: fins a 3 milions de cicles, tenint en compte les interrupcions dels corrents d'arrencada;

4. Alta durabilitat mecànica;

5. Rendiment del disseny, baix pes i dimensions;

6. Alta fiabilitat operativa.

Per als contactors, també hi ha un mode de commutacions rares, caracteritzat per condicions més severes que en les commutacions normals. Aquests modes es produeixen molt poques vegades (per exemple, en curtcircuits).

Les principals dades tècniques dels contactors són el corrent nominal dels contactes principals, el corrent de ruptura limitant, la tensió nominal del circuit connectat, la resistència mecànica i de commutació, el nombre admissible d'arrencada per hora i el temps propi d'encesa i apagat. La capacitat del contactor, com qualsevol dispositiu de commutació, per proporcionar un funcionament amb un gran nombre d'operacions es caracteritza per la resistència al desgast.

Distingir entre resistència al desgast mecànica i de commutació. La durabilitat mecànica dels contactors ve determinada pel nombre de cicles d'encesa i apagat del contactor sense reparació i substitució dels seus conjunts i peces. En aquest cas, el corrent al circuit és zero. La durabilitat mecànica dels contactors moderns de corrent continu és de (10-20) 106 operacions.

La vida de commutació dels contactors ve determinada pel nombre de vegades que el circuit s'encén i s'apaga després de les quals cal substituir els contactes. Els contactors moderns haurien de tenir una resistència de commutació de l'ordre de (2-3) 106 operacions (alguns contactors actualment en producció tenen una resistència de commutació de 106 operacions o menys).

El temps de tancament intrínsec del contactor consisteix en el temps de pujada del flux en el solenoide del contactor fins al valor del flux inicial i el temps de viatge de l'induït. La major part d'aquest temps es dedica a construir el flux magnètic. Per als contactors de corrent continu amb un corrent nominal de 100 A, el temps de commutació inherent és de 0,14 s, per als contactors amb un corrent de 630 A augmenta a 0,37 s.

Temps d'obertura del contactor intrínsec: el temps des que s'apaga el solenoide del contactor fins que s'obren els seus contactes. Està determinat pel temps de decadència del flux des del valor de l'estat estacionari fins al flux de decadència. Es pot descuidar el temps des de l'inici del moviment de l'armadura fins al moment en què s'obren els contactes. Per als contactors de corrent continu amb un corrent nominal de 100 A, el temps de ruptura inherent és de 0,07, per als contactors amb un corrent nominal de 630 A — 0,23 s.

El corrent nominal del contactor Inom és un corrent que pot passar pels contactes principals tancats durant 8 hores sense canviar, i l'augment de temperatura de diverses parts del contactor no ha de superar el valor permès (operació periòdica-continua).

El corrent nominal de funcionament d'un contactor Inom.r és el corrent admissible a través dels seus contactes principals tancats en una aplicació específica. Així, per exemple, el corrent nominal de funcionament Inom.r. del contactor de commutació dels motors d'inducció de rotor de gàbia d'esquirol es selecciona de les condicions d'encesa sis vegades el corrent d'arrencada del motor.

La tensió nominal del contactor és la tensió de circuit commutada més alta per a la qual està dissenyat per funcionar el contactor.

Durabilitat de commutació dels contactes principals per a les categories DS-2, DS-4 en mode de commutació normal, hauria de ser almenys 0,1, i per a les categories DS-3, almenys 0,02 durabilitat mecànica.

Els contactes auxiliars han de commutar circuits d'electroimants de corrent altern, en els quals el corrent d'entrada pot ser moltes vegades superior a l'estacionari.

Un contactor de CC té els següents components principals: un sistema de contacte, un dispositiu d'extinció d'arc, un electroimant i un sistema de contacte auxiliar. Quan s'aplica tensió a la bobina de l'electroimant del contactor, la seva armadura és atreta. Un contacte mòbil connectat a l'induït de l'electroimant fa o trenca el circuit principal. El dispositiu d'extinció d'arc garanteix una ràpida extinció de l'arc, donant lloc a un baix desgast de contacte. El sistema de contactes auxiliars de baixa intensitat serveix per coordinar el funcionament del contactor amb altres dispositius.

Sistema de contacte de contactors DC. Els contactes del dispositiu estan sotmesos al major desgast elèctric i mecànic a causa del gran nombre d'operacions per hora i les dures condicions de treball. Per reduir el desgast, predominen els contactes lineals de rodament.

Per evitar vibracions de contacte, la molla de contacte crea una prepressió igual a aproximadament la meitat de la força de contacte final. La vibració està fortament influenciada per la rigidesa del contacte estacionari i la resistència a la vibració de tot el contactor en conjunt. En aquest sentit, la construcció de la sèrie de contactors KPV-600 és molt reeixida.

El dispositiu de contactor de CC de la sèrie KPV-600

El contacte fix 1 està fermament unit al suport 2. Un extrem de la bobina d'extinció d'arc 3 està unit al mateix suport.El segon extrem de la bobina, juntament amb el cable 4, està fermament subjectat a una base aïllant feta de plàstic 5. Aquest últim està unit a un suport d'acer fort 6, que és la base de l'aparell. El contacte mòbil 7 es fa en forma d'una placa gruixuda.

L'extrem inferior de la placa té la capacitat de girar respecte al punt de pivot 8. Per tant, la placa es pot bolcar a través del bressol del contacte fix 1. El cable 9 està connectat al contacte mòbil 7 mitjançant un cable flexible ( enllaç) 10. La pressió de contacte la crea la molla 12.

Quan els contactes estan desgastats, el cracker 1 es substitueix per un de nou i la placa de contacte mòbil es gira 180 ° i s'utilitza el seu costat no danyat en funcionament.

Per reduir la fusió dels contactes principals de l'arc a corrents superiors a 50 A, el contactor té contactes d'arc: banyes 2, 11. Sota l'acció del camp magnètic del dispositiu d'extinció d'arc, els punts de referència de l'arc es mouen ràpidament. a la pinça 2 connectada al contacte fix 1, i a la banya protectora del contacte mòbil 11. L'induït torna a la seva posició original (després d'apagar l'imant) per la molla 13.

El paràmetre principal del contactor és el corrent nominal, que determina les dimensions del contactor.

Una característica dels contactors KPV-600 i molts altres tipus és la connexió elèctrica del contacte mòbil de la sortida al cos del contactor.

En la posició d'encesa del contactor, el circuit magnètic s'activa. Fins i tot en la posició apagada, la tensió pot romandre al circuit magnètic i altres parts. Per tant, el contacte amb el circuit magnètic del contactor és mortal !!!

Els contactors de la sèrie KPV tenen un disseny de contacte NC.El tancament es fa per l'acció d'una molla, i l'obertura és per la força desenvolupada per un electroimant.

Corrent nominal del contactor anomenat corrent de funcionament intermitent-continu. En aquest mode de funcionament, el contactor roman encès durant no més de 8 hores.Un cop transcorregut aquest interval, el dispositiu s'ha d'encendre i apagar diverses vegades (per netejar els contactes de l'òxid de coure). Aleshores, el dispositiu es torna a encendre.

Si el contactor es col·loca en un armari, el corrent nominal es redueix aproximadament un 10% a causa del deteriorament de les condicions de refrigeració. V

funcionament continu, quan la durada de la commutació contínua és superior a 8 hores, el corrent admissible del contactor es redueix aproximadament un 20%. En aquest mode, a causa de l'oxidació dels contactes de coure, la resistència de contacte augmenta, cosa que pot provocar un augment de la temperatura per sobre del valor permès.

Si el contactor té un nombre reduït d'interruptors o normalment està destinat a la commutació contínua, es solda una placa de plata a la superfície de treball dels contactes. El revestiment de plata manté el corrent admissible del contactor igual al corrent nominal fins i tot en funcionament continu.

Si el contactor, juntament amb el mode de commutació continu, s'utilitza en el mode de commutació intermitent, l'ús de revestiments de plata esdevé poc pràctic, ja que a causa de la baixa resistència mecànica de la plata, els contactes es desgasten ràpidament.

Segons les recomanacions de la planta, el corrent d'interrupció admissible per al contactor KPV-600 es determina per la fórmula:

, on n és el nombre d'inicis per hora.

Cal tenir en compte que si l'arc es crema durant molt de temps amb un apagat periòdic (apagat d'una gran càrrega inductiva), la temperatura dels contactes pot augmentar bruscament a causa de l'escalfament dels contactes per l'arc. En aquest cas, l'escalfament dels contactes durant el funcionament continu pot ser menor que durant el funcionament intermitent. Per regla general, el sistema de contacte té un pol.

S'utilitza per invertir motors asíncrons a una freqüència d'arrencada elevada per hora (fins a 1200) sistema de doble contacte... En aquests contactors tipus imant permanent KTPV-500, els contactes mòbils estan aïllats de la carcassa, cosa que fa que sigui més segur de servei. El dispositiu.

La figura mostra el circuit de commutació de contactors per invertir motors asíncrons. En comparació amb un circuit amb contactors unipolars, aquest esquema té un gran avantatge. En cas d'avaria i fallada d'un contactor, la tensió s'aplica només a un terminal del motor. Amb contactors unipolars, la fallada d'un contactor donarà lloc a un subministrament de motor bifàsic resistent.

Esquema de connexió dels principals contactes del contactor KTPV-500 per invertir un motor asíncron.

Els contactors amb un sistema de contacte de dos pols són molt còmodes d'utilitzar per a les resistències de curtcircuit al circuit del rotor d'un motor d'inducció.

En els contactors tipus KMV-521, també s'utilitza un sistema de dos pols. Aquests contactors estan dissenyats per encendre i apagar potents electroimants d'accionaments de corrent continu per disjuntors d'oli... La presència d'un sistema de contacte bipolar inclòs als dos cables de la xarxa de corrent continu garanteix una apagada fiable de la càrrega inductiva.