DC elektromagnetiske kontaktorer

DC-kontaktorer er designet til at skifte DC-kredsløb og drives typisk af en DC-elektromagnet.

Generelle tekniske krav til kontaktorer og deres driftsbetingelser er reguleret af GOST 11206-77. Anvendelseskategorierne for moderne kontaktorer er beskrevet nedenfor, og parametrene for de kredsløb, de skifter, er givet, afhængigt af belastningens art.

DC kontaktorer:

DS-1-aktiv eller lav induktiv belastning.

DC-2-startende DC-motorer med parallel magnetisering og deres nedlukning ved nominel hastighed.

DS-3-start af elektriske motorer med parallel excitation og deres nedlukning i stationær tilstand eller langsom rotation af rotoren.

DS-4-start af elmotorer med serieaktivering og deres nedlukning ved nominel hastighed.

DS-5-start af elmotorer med serieaktivering, nedlukning af stationære eller langsomt roterende motorer, modstrømsbremsning.

Generelle krav til kontaktorer:

1. Høj produktivitet og afbrydelse — ikke mindre end 10Inom, og i nogle tilfælde op til 20Inom;

2. Langtidsdrift ved høj afskæringsfrekvens;

3. Høj varighed af omskiftning — op til 3 millioner cyklusser, under hensyntagen til afbrydelser af startstrømme;

4. Høj mekanisk holdbarhed;

5. Design ydeevne, lav vægt og dimensioner;

6. Høj driftssikkerhed.

For kontaktorer er der også en tilstand med sjældne kommutationer, karakteriseret ved mere alvorlige forhold end ved normale kommutationer. Sådanne tilstande forekommer ret sjældent (for eksempel ved kortslutninger).

De vigtigste tekniske data for kontaktorerne er hovedkontakternes mærkestrøm, den begrænsende brydestrøm, den nominelle spænding for det tilsluttede kredsløb, den mekaniske og koblingsudholdenhed, det tilladte antal starter i timen og den egen tænd- og sluk-tid. Kontaktorens evne, som enhver omskifteranordning, til at give drift med et stort antal operationer er kendetegnet ved slidstyrke.

Skelne mellem mekanisk og skiftende slidstyrke. Mekanisk holdbarhed af kontaktorer bestemmes af antallet af kontaktor on-off cyklusser uden reparation og udskiftning af dens samlinger og dele. I dette tilfælde er strømmen i kredsløbet nul. Den mekaniske holdbarhed af moderne jævnstrømskontaktorer er (10-20) 106 operationer.

Kontaktorernes koblingslevetid bestemmes af det antal gange, kredsløbet tændes og slukkes, hvorefter kontakterne skal udskiftes. Moderne kontaktorer bør have en koblingsvarighed i størrelsesordenen (2-3) 106 operationer (nogle kontaktorer, der i øjeblikket er i produktion, har en koblingsvarighed på 106 operationer eller mindre).

Kontaktorens iboende lukketid består af stigningstiden for fluxen i kontaktorsolenoiden til startfluxværdien og ankerets vandringstid. Det meste af denne tid bruges på at opbygge den magnetiske flux. For DC-kontaktorer med en mærkestrøm på 100 A er den iboende koblingstid 0,14 s, for kontaktorer med en strøm på 630 A stiger den til 0,37 s.

Egen kontaktoråbningstid — tiden fra det øjeblik, kontaktorsolenoiden slukkes, til dens kontakter åbner. Den bestemmes af henfaldstiden for fluxen fra den stabile tilstandsværdi til den henfaldende flux. Tiden fra starten af ​​armaturbevægelsen til det øjeblik, kontakterne åbnes, kan negligeres. For DC-kontaktorer med en mærkestrøm på 100 A er den iboende brydetid 0,07, for kontaktorer med en mærkestrøm på 630 A — 0,23 s.

Kontaktorens mærkestrøm Inom er en strøm, der kan passere gennem de lukkede hovedkontakter i 8 timer uden at skifte, og temperaturstigningen i forskellige dele af kontaktoren bør ikke overstige den tilladte værdi (periodisk-kontinuerlig drift).

En kontaktors nominelle driftsstrøm Inom.r er den tilladte strøm gennem dens lukkede hovedkontakter i en specifik applikation. Så f.eks. den nominelle driftsstrøm Inom.r. af koblingskontaktoren på egern-burrotorinduktionsmotorer er valgt fra tændingsbetingelserne seks gange motorens startstrøm.

Kontaktor mærkespænding er den højeste switchede kredsløbsspænding, som kontaktoren er designet til at fungere til.

Hovedkontakternes koblingsholdbarhed for kategori DS-2, DS-4 i normal koblingstilstand skal den være mindst 0,1, og for kategori DS-3 mindst 0,02 mekanisk holdbarhed.

Hjælpekontakter skal skifte kredsløb af vekselstrømselektromagneter, hvor startstrømmen kan være mange gange højere end den stationære.

En DC-kontaktor har følgende hovedkomponenter: et kontaktsystem, en lysbueslukningsanordning, en elektromagnet og et hjælpekontaktsystem. Når spænding påføres spolen af ​​kontaktorens elektromagnet, tiltrækkes dens armatur. En bevægelig kontakt forbundet til ankeret på elektromagneten danner eller bryder hovedkredsløbet. Lysbueslukkeren sikrer hurtig lysbueslukning, hvilket resulterer i lavt kontaktslid. Systemet med hjælpe-svagstrømskontakter tjener til at koordinere kontaktorens funktion med andre enheder.

Kontaktsystem af DC-kontaktorer. Enhedens kontakter udsættes for det største elektriske og mekaniske slid på grund af det store antal operationer i timen og de barske arbejdsforhold. For at reducere slid er lineære rullende kontakter fremherskende.

For at forhindre kontaktvibrationer skaber kontaktfjederen et fortryk svarende til omkring halvdelen af ​​den endelige kontaktkraft. Vibration er stærkt påvirket af stivheden af ​​den stationære kontakt og vibrationsmodstanden for hele kontaktoren som helhed. I denne henseende er konstruktionen meget vellykket kontaktor serie KPV-600.

KPV-600-serien DC-kontaktorenhed

Den faste kontakt 1 er fast fastgjort til beslaget 2. Den ene ende af lysbueslukningsspolen 3 er fastgjort til det samme beslag.Den anden ende af spolen er sammen med tråden 4 fast fastgjort til en isolerende bund af plast 5. Sidstnævnte er fastgjort til en stærk stålbeslag 6, som er apparatets bund. Den bevægelige kontakt 7 er lavet i form af en tyk plade.

Den nederste ende af pladen har evnen til at rotere i forhold til omdrejningspunktet 8. Derfor kan pladen væltes gennem vuggen af ​​den faste kontakt 1. Ledningen 9 er forbundet med den bevægelige kontakt 7 ved hjælp af en fleksibel ledning ( link) 10. Kontakttrykket skabes af fjederen 12.

Når kontakterne er slidte, udskiftes krakkeren 1 med en ny, og den bevægelige kontaktplade drejes 180°, og dens ubeskadigede side bruges i drift.

For at reducere smeltningen af ​​hovedkontakterne fra lysbuen ved strømme over 50 A, har kontaktoren lysbuekontakter — horn 2, 11. Under påvirkning af det magnetiske felt i lysbueslukkeren flyttes lysbuens referencepunkter hurtigt til klemmen 2, der er forbundet med den faste kontakt 1, og til beskyttelseshornet på den bevægelige kontakt 11. Armaturet returneres til sin oprindelige position (efter magneten er slukket) af fjederen 13.

Kontaktorens hovedparameter er den nominelle strøm, som bestemmer kontaktorens dimensioner.

Et karakteristisk træk ved kontaktorer KPV-600 og mange andre typer er elektrisk forbindelse af den bevægelige kontakt af udgangen til kontaktorens krop.

I kontaktorens tændte position aktiveres det magnetiske kredsløb. Selv i slukket position kan der forblive spænding på det magnetiske kredsløb og andre dele. Derfor er kontakt med kontaktorens magnetiske kredsløb livsfarlig !!!

KPV-seriens kontaktorer har et NC-kontaktdesign.Lukningen sker på grund af virkningen af ​​en fjeder, og åbningen skyldes kraften udviklet af en elektromagnet.

Kontaktorens nominelle strøm kaldet strøm af intermitterende-kontinuerlig drift. I denne driftstilstand forbliver kontaktoren tændt i ikke mere end 8 timer. Efter dette interval skal apparatet tændes og slukkes flere gange (for at rense kontakterne for kobberoxid). Derefter tænder enheden igen.

Hvis kontaktoren placeres i et skab, reduceres mærkestrømmen med ca. 10 % på grund af forringelse af køleforholdene. V

kontinuerlig drift, når varigheden af ​​kontinuerlig kobling er mere end 8 timer, reduceres kontaktorens tilladte strøm med omkring 20%. I denne tilstand øges kontaktmodstanden på grund af oxidationen af ​​kobberkontakter, hvilket kan føre til en temperaturstigning over den tilladte værdi.

Hvis kontaktoren har et lille antal afbrydere eller normalt er beregnet til kontinuerlig omskiftning, loddes en sølvplade på kontakternes arbejdsflade. Sølvforingen holder kontaktorens tilladte strøm lig med mærkestrømmen selv ved kontinuerlig drift.

Hvis kontaktoren sammen med den kontinuerlige koblingstilstand anvendes i den intermitterende koblingstilstand, bliver brugen af ​​sølvbeklædninger upraktisk, fordi kontakterne hurtigt slides på grund af sølvets lave mekaniske styrke.

I henhold til anlæggets anbefalinger bestemmes den tilladte afbrydelsesstrøm for KPV-600-kontaktoren af ​​formlen:

, hvor n er antallet af starter i timen.

Det skal bemærkes, at hvis lysbuen brænder i lang tid med periodisk nedlukning (nedlukning af en stor induktiv belastning), kan kontakternes temperatur stige kraftigt på grund af opvarmningen af ​​kontakterne af lysbuen. I dette tilfælde kan opvarmningen af ​​kontakterne under kontinuerlig drift være mindre end under intermitterende drift. Som regel har kontaktsystemet én pol.

Det bruges til at vende asynkronmotorer med en høj startfrekvens pr. time (op til 1200) dobbeltkontaktsystem... I disse KTPV-500 permanentmagnet type kontaktorer er de bevægelige kontakter isoleret fra huset, hvilket gør det mere sikkert at servicere enheden.

Figuren viser kredsløbet for kobling af kontaktorer til reversering af asynkronmotorer. Sammenlignet med et kredsløb med enpolede kontaktorer har denne ordning en stor fordel. I tilfælde af fejl og svigt af en kontaktor, tilføres spændingen kun til den ene klemme på motoren. Med enpolede kontaktorer vil svigt af en kontaktor resultere i kraftig to-faset motorforsyning.

Tilslutningsdiagram over hovedkontakterne på kontaktoren KTPV-500 til at vende en asynkronmotor.

Kontaktorer med et to-polet kontaktsystem er meget praktiske at bruge til kortslutningsmodstande i rotorkredsløbet på en induktionsmotor.

I kontaktorer af typen KMV-521 anvendes også et to-polet system. Disse kontaktorer er designet til at tænde og slukke for kraftige elektromagneter af DC-drev til olieafbrydere... Tilstedeværelsen af ​​et to-polet kontaktsystem inkluderet i DC-netværkets to ledninger sikrer pålidelig frakobling af den induktive belastning.