Контакторы и пускатели. Устройство, выбор, схемы включения контакторов и пускателей.

Как происходит подача (и размыкание) питания на электроустановки, либо на линии электропередач (разумеется, речь идет о локальной проводке, а не о высоковольтных линиях)? С помощью коммутационных устройств различного типа. Это могут быть штекерные устройства (вилка-розетка), ручные или автоматические защитные включатели, электронные цепи управления. Практично и безопасно использовать устройства дистанционной коммутации: такие, как модульный контактор.

Сразу развеем ложное мнение: такие включатели (переключатели) не являются строго промышленными приборами. Контакторы переменного тока широко применяются в быту. Причем не только в частных домах, но и в квартирах.

Устройство и принцип работы контактора

Исходя из наименования, это группа контактов, предназначенная для соединения электрических линий. Основное применение — модульный контактор коммутирует силовые линии. Если в обычном включателе (пусть даже и автоматическом защитном), смыкание и размыкание происходит вручную, контакторы переменного тока управляются дистанционно.

Рассмотрим схему простого контактора, без блокировок и защитных модулей.

Для тех, кто мало-мальски знаком с электротехникой, понять принцип работы несложно. Основа силовой группы — это контакты, обозначенные на схеме литерами «L» и «T». В зависимости от конструкции, система может одновременно включать одну, две, или более пар контактов. Для того чтобы соединительная проводящая планка прижалась к неподвижным контактам, требуется усилие. В обычных включателях это механическое приспособление, приводимое в движение оператором. Наша схема срабатывает с помощью электромагнита. Когда на катушку A1-A2 подается управляющее напряжение, соленоид втягивается, и силовые (рабочие) контакты замыкаются.

Для обеспечения надежного и безопасного размыкания, предусматривается обратная пружина.

После снятия питания с управляющей обмотки, возвратная пружина мгновенно отводит контактную планку от силовых клемм.

Что внутри

Несмотря на кажущуюся сложность и громоздкость конструкции, элементная база простейшая:

• контактная группа, выполненная из медных (латунных) сплавов, рассчитанная на определенный ресурс;
• «Т» образная контактная планка, напрямую соединенная с соленоидом электромагнита;
• катушка электромагнита, выполненная под конкретную модель контактора;
• диэлектрический корпус, выполняющий не только защитные, но и несущие функции;
• дугогасительные элементы, которые устанавливаются в механизмах включения электроустановок с большим током потребления.

По сути, конструкция мало чем отличается от обычного реле. Так же точно существуют нормально замкнутые, нормально разомкнутые, и переключающие схемы (в которых присутствуют оба вида контактных групп). При этом, согласно технических требований ГОСТ, модульный контактор должен иметь только одно положение покоя (состояние контактной группы при отсутствии внешнего управляющего давления).

При механическом воздействии на токопроводящую планку (или группу линеек) происходит замыкание (размыкание) одной или нескольких контактных пар.

Таким образом, с помощью прямого или дистанционного воздействия можно управлять питанием электроустановок или магистралей электропередач.

Параметры и технические показатели

К основным показателям электро-магнитных контакторов относятся следующие:

• Численность главных контактов. Для устройств постоянного тока их число – 1-2, переменного тока – 2-5.
• Показатель токового номинала в силовой цепи.
• Значение предельной коммутационной способности устройства. Означает показатель максимального тока, который может быть отключен контактором без утраты эксплуатационных качеств.
• Номинальное напряжение силовой цепи – не более 660 В, управляющей цепи – 12, 24, 48, 110 и 220 В. По этим данным подбираем нужное устройство.
• Устойчивость к коммутационному износу пускателей, составляющая до 2 млн. циклов. Прибор должен выдерживать установленное количество коммутаций под действием тока в силовой цепи, и быть пригодным для последующего использования.
• Устойчивость к механическому износу, рассмотренная выше. Означает число срабатываний без тока в силовой цепи. У контакторов этот показатель равен 10-20 млн. циклов, по нему выбирают необходимый прибор.
• Продолжительность собственного времени включения. Это временной отрезок от момента включения (подачи команды) и до момента, когда контакты окажутся полностью замкнутыми.
• Продолжительность собственного времени отключения. Начинается от момента подачи команды на выключения и до полного гашения электрической дуги.
• Значение токовых характеристик на дополнительных контактах, их количество и тип. По своим функциям они могут быть замыкающего и размыкающего действия.

Назначение контакторов

Можно разделить эти устройства по основным признакам, хотя область применения фактически неограниченна.

Типы контакторов по назначению

1. Устройства дистанционного включения (выключения, переключения). При работе комплекса электроустановок возникает необходимость реализовать определенный алгоритм подачи питания. Ручное управление: кнопкой, выключателем. Оператор в нужный момент подает сигнал, контакторы переменного тока приводятся в действие, коммутируя питание по заданной схеме работы. Например, нажатием одной кнопки можно запустить целый завод: конвейер, станки, освещение, систему вентиляции. Соединив определенным образом множество контакторов, можно на схеме управления автоматизировать систему питания (при этом стартовые команды подаются вручную).В автоматическом режиме команда подается с помощью электронной схемы. Программа управляет циклами производства, в нужный момент, запуская и останавливая электроустановки. При этом, любой линейный контактор можно оснастить функцией защиты: например, концевой выключатель или термореле. При создании определенных аварийных условий, питание катушки прекращается, и рабочие контакты размыкаются.
2. Включение мощной электроустановки с помощью слаботочной линии, или опять же кнопкой (выключателем). Типичный пример — пускатель электродвигателя.

   
   Казалось бы, причем тут модульный контактор: для чего он нужен, если можно использовать кнопку или выключатель?Действительно, питание на электроустановку можно подать напрямую, используя контакты кнопки. Однако для надежного соединения мощного потребителя контактная группа и механизм замыкания должны быть массивными, необходимо прикладывать большое усилие при включении. Такую же силу надо применить для обесточивания. Это не всегда удобно, особенно в аварийной ситуации. Поэтому устройство, с которым непосредственно работает оператор, выполняется компактным, оно рассчитано на малый ток (потребление катушки контактора небольшое), и для приведения в действие требуется небольшое усилие, особенно на кнопке выключения. А сам линейный контактор может быть достаточно габаритным, и срабатывает он мгновенно.Еще одна причина, по которой используется разнесение по мощности управляющих и силовых линий — высокая частота циклов включения и выключения. Например, электротранспорт. Водитель до тысячи раз за смену нажимает на педаль акселератора. Если оснастить силовыми контактами сам рычаг — пользоваться им будет неудобно. Поэтому педаль только подает слабый ток на катушку, а линейный контактор запускает мощный электродвигатель.

   Читайте также:  Принципиальная схема мультиметра dt 182 ремонт. Использование мультиметра для измерения сопротивления

Многие из вас, находясь рядом с кабиной водителя, слышали регулярные громкие щелчки при нажатии педали. Именно так работает линейный контактор.

Различные типы привода

• Электромагнитный — основной вид, и самый распространенный. Принцип его работы мы подробно рассмотрели в начале статьи. Разве что можно акцентировать внимание на удерживающий механизм рабочей катушки. Большинство кнопочных (магнитных) пускателей не имеют фиксатора включающей кнопки. То есть, после того как оператор уберет палец, питание на электромагните должно пропасть. Конструкция большинства пускателей учитывает этот момент. На толкателе замыкающих пластин есть контактная группа, которая замыкает цепь соленоида. Пока работает вся электроустановка — на катушке есть питания. Стоит напряжению кратковременно пропасть (аварийная ситуация, или нажата размыкающая кнопка выключения), все цепи разрываются, и включение производится повторно. Это добавляет безопасности при работе механизма. После неконтролируемого восстановления питания, электроустановка не запустится, пока оператор на примет решение о включении.
  

  Информация:

  • При прямой подаче напряжения (обычный включатель) иногда возникали опасные ситуации:

  питание пропало (авария на линии), электроустановка обесточена;

• рабочий день окончен, включатель остался замкнутым (станок не работает, про аварию все забыли);
• питание на линии восстановлено, в безлюдном цеху начинают работать станки, нагревательные элементы, и прочее.

Использование контакторов исключает такие ситуации.

Что это такое

Контактор – это электрическое магнитное приспособление, необходимое для включения и отключения действия разнообразных электрических приборов на расстоянии (их также называют пускатели). Ранее это устройство в электротехнике использовалось только для контроля двигателей электровозов и других машин, но сейчас они широко применяются в электронике.

Фото — контактор класса МК

Классификация контакторов может осуществляться по нескольким признакам:

1. Проходящему току. Многие устройства предназначены для работы с исключительно постоянным или переменным током, но также есть комбинированные;
2. По характеристикам локальной электрической цепи. Контакторы нужно подбирать по силе тока и его напряжению. При этом существуют бытовые приборы с меньшими показателями и промышленные, у которых напряжение может доходить до 2000 вольт, а сила до 5000 ампер;
3. По количеству контактов и полюсов. Бывают двухполюсные, трёхполюсные и прочие устройства;
4. Некоторые пускатели оснащены защелками, чтобы электромагнитные контакторы могли устанавливаться на дин-рейку, а некоторые нет.

Технические характеристики зависят от того, какие виды электромагнитных контакторов используются. Рассмотрим основные из них:

1. У рабочей катушки может быть напряжение от 12 вольт до 660, при этом частота тока не должна превышать 60 Гц;
2. У любого контактора может быть от 1 до 5 полюсов;
3. Многие импортные устройства переменного тока работают с частотой до нескольких тысяч Герц, притом у моделей постоянного этот показатель может доходить до 10 000;
4. В среднем срок службы контактора до 5 лет;
5. У катушек могут быть разные варианты управления, поэтому пускатели или как их еще называют, реле такого плана активно используются в системах освещения, сигнализации, для управления работой тепловоза и т. д.;

Виды контакторов по способу монтажа

Безкорпусные или специализированные устройства (например, линейный контактор в троллейбусе), не имеют ограничений по дизайну, разрабатываются исходя из соображений функционала и безопасности. Существуют и специальные конструкции, создаваемые для определенных электроустановок. Такие включатели не применяются в бытовых условиях, поскольку требуют отдельных мест размещения.

Для удобства использования в стандартных электрощитках, применяются стандартные модульные конструкции для крепления на DIN рейках.

Они отлично вписываются в общую систему энергоснабжения дома или офиса, если их применение предусмотрено проектом.

Маркировка и типы

Существует несколько наиболее распространенных коммутаторов. Их помогает различать обозначение на поверхности устройства. Также марку указывает сертификат и паспорт приспособления. Предлагаем рассмотреть наиболее распространенные:

1. КТ и КТП – это крановые контакторы, работающие в сетях постоянного и переменного токов. У них чрезвычайно высокая износостойкость – до нескольких миллионов повторений циклов. Частота тока не должна превышать 50 Герц, напряжение до 380 Вольт;
2. КМИ – это малые пускатели, которые применяются для контроля работы асинхронных двигателей типа АИР и т. д. Они работают в сети, где сила тока не превышает 9 — 95А. Главной особенностью является возможность установки коммутаторов в неблагоприятных участках с повышенным уровнем влажности и пыли. Их аналогом является устройство класса КТЭ 400А EKF, но в нем максимальный допустимый ток доходит до 400 А;

   
   Фото — пускатель КМ-2211

   Читайте также:  Фотоэлемент, что это такое, применение фотоэлемента в загородном доме, полезные советы
3. Назначение электромагнитных коммутаторов типа КТИ от IEK и ABB напоминает КМИ, за исключением того, что они контролируют работу трехфазных асинхронных двигателей. Иными словами, у них более широкий диапазон действия. Они быстро переключают нагрузку (на смену режима уходит приблизительно 2 секунды). Работают до 660 вольт;
4. КНЕ применяются в сетях тока, могут быть морскими и тропическими. Поддаются монтажу на судах, поэтому получили широкое использование на разнообразных морских предприятиях, теплоходах;
5. ПМ и ПМЛ относятся к бытовым пускателям, с силой тока от 2 ампер. Довольно распространены в системах сигнализации, иллюминации. Их аналоги – электропневматические коммутационные устройства;
6. Тиристорные приборы серии ТКПМ-121, КТП-121, КПД-121 предназначены для коммутации крановых механизмов. Работают в условиях напряжения до 550 вольт и частоте до 50 герц. Производство осуществляется на заводе ИЭК;

   
   Фото — ТКД

7. Из импортных приборов можно выделить электромагнитные контакторы Siemens, у которых параметры работы позволяют применять их для подключения и контроля иностранного станочного оборудования;
8. Пускатели типа КПВ и КТПВ имеют магнитный способ устранения дуги, что является огромным преимуществом сравнительно с другими типами. Активно используются для тягового состава, электроподвижного транспорта и прочих сложных механизмов.

Где купить

Максимально быстро приобрести оборудование можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Основные характеристики

Для того, чтобы пускатель корректно работал, нужно соблюдать определенные правила при монтаже, знать основы приборов с реле и подбирать схемы магнитного и реверсивного устройства. Контакторы и пускатели работают небольшое время и чаще всего используются устройства с разомкнутым контактом. В одни встраивается сигнальная цепь и предназначена для приборов с потреблением от 0,28 до 12 киловатт, другие для от 5 до 70 киловатт и способны работать с распределением напряжения 220 или 380 V.

Варианты устройств делятся на:

• открытую;
• защищенную;
• пылеводозащищенную;
• пылебрызгонепроницаемую форму.

Пускатель PME содержит “релюшку” трн, а модель PAE различается по числу реле. Если поступает полное напряжение, катушки прибора надежно работают. основная часть устройств имеет узлы:

• сердечник;
• электромагнитная катушка;
• якорь;
• каркас;
• механический датчик;
• группы контактов, центральные и дополнительные.

В конструкции может быть дополнительная сборка из защитного реле, электропредохранителя добавочного комплекта клеммы и пускового устройства.

Электромагнитная катушка с витками рассчитана на передачу напряжения до 650 V. Катушка размещается в сердце, и большая часть мощности распределяется на силовую часть пружин. В нормальном состоянии контакт разомкнут и пружины удерживаются в верхнем положении и держат магнитнопроводные участки.

Бывают пускатели, которые ограничивают перенапряжение, их используют для полупроводных систем. Катушка начинает работу переменной токовой системы, тип тока и характеристика не влияют на работу установки.

Схема подключения модульного контактора

Универсальных решений не бывает, каждый коммутатор соединяется с силовыми и управляющими линиями в соответствии с рекомендациями производителя. Разобраться в этом несложно, в паспорте и на корпусе устройства обязательно присутствует подробное описание (равно как и меры безопасности).

При этом один и тот же контактор (имеется в виду модель) можно использовать для различных проектов и локальных решений. Для понимания методики разработки, рассмотрим схему подключения коммутатора в режиме кнопочного пускателя для электродвигателя.

Так же точно можно включать мощный электрообогреватель или бойлер для воды. Не имеет значения, будет контактор однофазным, или трехфазным. Принципиально на схему включения влияет лишь количество контактных групп.

Управление пускателем

Работа устройства во многом зависит от области его использования. Для контроля трехфазного электродвигателя используется следующая схема подключения электромагнитного контактора:

Фото — схема управления

После нажатия пусковой кнопки по катушке начинает поступать электрический ток, который образовывает магнитное поле. Благодаря этому притягиваются главные контакты, они замыкаются. Соответственно, после использования кнопки «Стоп» движения направленных частиц прекращается – контакты размыкаются, двигатель останавливается. Обратите внимание, что после остановки не происходит фиксации клемм, из-за чего часто пускатели ломаются. В этом случае понадобится ремонт самого коммутационного механизма.

Фото — блокировка контактов

Если Вы хотите купить электромагнитные МК контакторы для блокировки отдельного оборудования, то Вам поможет представленная схема. В представленном чертеже немаловажную роль играет пусковая приставка, которая после остановки пускателя фиксирует его главные контакты, не давая им длительное время соединиться. Такой вариант считается более надежным, нежели первый.

Продажа электромагнитных контакторов производится в специализированных магазинах электрического оборудования, при этом цена зависит от класса пускателя. Например, стоимость стандартного КТ на 10 Ампер варьируется в пределах 400 рублей, а специализированного Сименс – 800.

Видео: как подключить электромагнитный контактор

Особенности конструкции

Основным предназначением вакуумных контакторов является включение-выключение различных устройств, коммутация их с силовыми цепями переменного тока. Для выполнения рабочих процессов используется электромагнит постоянного тока. Каждый такой контактор оборудован герметичным устройством гашения дуги, которое служит вакуумной камерой. В ней коммутируемая цепь отключается в вакуумной среде в течение 1-2 полупериодов.

Подобная конструкция стала основой для создания трехфазных вакуумных контакторов с номиналами 160, 250, 400 и 630 А при номинальных напряжениях 660 и 1140 вольт. Они обладают высокой устойчивостью к износу, а количество рабочих циклов составляет 600 и 1200 в час.

В приборе использована конструкция блочного типа с изоляционным основанием (1), где размещаются все узлы. На схеме представлены элементы – вакуумная камера (2), якорная ось вращения (3) и сам якорь (4), полюсный наконечник и сердечник (5 и 6), катушка (7), основа электромагнита (8), отключающая она же возвратная пружина (9), ось, на которой вращается подвижный контакт (10). В конечном итоге контактор состоит из трех дугогасительных камер, электромагнита и блок-контактов.

В вакуумной камере расположены главные контакты, изготовленные в цилиндрической форме. Между ними имеется зазор в размере 1,2 мм, постепенно увеличивающийся до 2 мм. В процессе эксплуатации зазор можно отрегулировать один раз.

Следует отдельно рассмотреть вакуумную камеру для гашения дуги, которую отличают высокие дугогасительные и изоляционные свойства, повышенное пробивное напряжение между контактами, быстрое восстановление электрической прочности в межконтактном промежутке.

На представленной ниже схеме показаны все детали камеры и их взаимодействие между собой. Подвижный контакт (1) соединяется при помощи отключающей пружины с якорем электромагнита. Установка неподвижного контакта (2) выполняется в корпусе (3), изготовленном в виде двух фланцев. На поверхностях контактов закрепляются пластины из металлокерамики (4, 5). Для соединения подвижного контакта (1) с нижней частью камеры используется гофрированный сильфон (6), изготовленный из нержавеющей стали. Благодаря этому приспособлению, перемещение подвижного контакта происходит без нарушения герметичности вакуумной камеры.

Сфера применения и назначение

Модульные контакторы – это универсальные устройства, пригодные для промышленного и бытового использования. И в том, и в другом случае приборы применяются для управления вентиляционными и обогревательными системами. Для этого аппараты дополняются температурными датчиками и реле времени, обеспечивающими срабатывание через определенные временные промежутки или при заданной температуре.
Помимо этого, аппараты помогают контролировать работу насосов, осветительных приборов и другого оборудования. Также с использованием контактора можно организовать систему АВР – автоматического ввода резерва. Конструкция устройства позволяет реализовать обычную и реверсивную схему управления электродвигателем.

Обзор цен

Купить модульный контактор можно в любом городе Российской Федерации и стран СНГ, цена зависит от модели и марки устройства.

Перед покупкой обязательно проверяйте паспорт контактора и сертификат соответствия качества.