для чего в электросети нужен однофазный контактор, где используют контакторы

Простое, но достаточно эффективное электрическое устройство — модульный контактор (МК) — применяется для подачи и отключения силы тока в различных электроприборах.

Важным преимуществом такого контактора является дистанционный режим, позволяющий управлять оборудованием издалека.

Основная функция

Во многих электрических цепях роль прибора, включающего и отключающего ток, выполняет именно модульный контактор. Для чего он нужен легко понять, если разобраться в его конструкции и механизме работы.

Это устройство, функционирующее за счёт постоянного либо переменного тока, имеет следующие составляющие элементы:

• Полюс. Состоит из подвижной пружины и контакта, принимающего на себя её давление. Отвечает за соединение и разъединение тока внутри электроцепи. Исключает опасное повышение температурных границ. Серебряное покрытие полюса, выполненное в виде напыления, обеспечивает его устойчивость к механическим повреждениям и продлевает срок службы.
• Электромагнитную катушку. Используется для создания электромагнитного поля, в котором вращаются подвижные элементы, заставляя замыкаться электрическую цепь.
• Группу вспомогательных контактов. Она включает в себя нормально открытые, нормально закрытые и перекидные контакты, которые выполняют роль индикации состояния контактора. Контактная система имеет временную выдержку.

Входящие в конструкцию МК детали образуют дугогасительную, контактную и электромагнитную систему, а также систему блок-контактов.

Механизм модульного контактора собран таким образом, что при необходимости он может быть легко дополнен контакторной приставкой, тепловым реле, датчиком времени, блокировочным оборудованием и другими функциональными приборами, используемыми в электрике.

Принцип действия

Универсальная схема позволяет успешно использовать МК в осветительном и автоматизированном инженерном оборудовании, отопительных насосах, вентиляции.

Работа модульного аппарата в любом устройстве осуществляется по определённому принципу:

1. В момент включения напряжение начинает поступать на катушку.
2. По мере насыщения катушки напряжением происходит сближение магнитного якоря и сердечника.
3. Контакты начинают взаимодействовать (смыкаться или размыкаться).
4. Включается реверсивный ход и начинается управление катушкой.

Если электрическая цепь внезапно обрывается из-за резких скачков напряжения, система гашения дуги не позволяет электроприбору выйти из строя, выполняя роль ограничителя тока.

Установка модульного контактора гарантирует следующие преимущества в работе систем

:

• Бесшумность.
• Выпрямление переменного тока.
• Возможность использования при большой мощности.
• Устранение помех, отрицательно сказывающихся на работе электроприборов.

Прибор может быть размещён в электрическом распределительном щитке на DIN-рейке. В этом случае он будет являться эффективным инструментом для создания различных автоматических схем. Поскольку МК не выполняет функцию защиты электросети от замыканий и скачков напряжения, при его монтаже необходимо предусмотреть дополнительную установку автоматических выключателей либо плавких предохранителей.

Классификация и отличия контакторов

Модульные контакторы различаются по нескольким признакам.

К основным классифицирующим факторам относится:

• Тип цепи (главной и управляющей).
• Напряжение входящей катушки и основной цепи.
• Количество полюсов.
• Наличие или отсутствие дополнительных контактов.

При работе разных устройств может быть использован как постоянный, так и переменный ток. Контактор переменного типа имеет один или два полюса, его токовый диапазон ограничивается 630 Амперами. Пусковой ток электромотора с ротором короткозамкнутого типа утяжеляет процесс запуска.

Модульный аппарат, рассчитанный на постоянный ток, оснащается тремя полюсами, работает в диапазоне 100−1000 Ампер. Характеризуется более лёгким режимом запуска. Устройства переменного и постоянного типа хорошо взаимодействуют с электромагнитами соответствующего типа.

По принципу работы контакторы делятся на механические и электромагнитные, по способу размыкания электроцепи — на одинарные и сдвоенные. В одинарном МК, благодаря специальному электромагнитному устройству, происходит эффективное гашение дуги. Это свойство даёт возможность применять такие контакторы в сложных системах индукционных печей и железнодорожного оборудования. Сдвоенный прибор характеризуется двойным разрывом дуги, показывает эффективную работу в тяжёлых условиях.

Среди прочих разновидностей модульных контакторов выделяют такие устройства, как пускатель с автоматической системой, магнитный пускатель, магнитный контактор и промежуточное реле. Каждый из них имеет свои отличия и сферу использования.

Особенности однофазного аппарата

Стандартным устройством, функционирующим в электрической цепи переменного тока с частотой порядка 50−60 Гц и напряжением до 400 В, считается однофазный контактор. Его конструкция состоит из электромагнитной катушки, пружины, якоря и двух пар нормально открытых контактов.

При появлении напряжения через катушку начинает проходить ток, генерирующий электромагнитное поле. Сила, созданная в нём, способствует притяжению якоря и замыкающей контактов. Параллельно перемещению якоря начинается движение индикатора, подающего сигнал в момент соединения или размыкания контактов.

После того как однофазное напряжение снимается, магнитное поле нейтрализуется. Разъединившиеся контакты возвращаются в своё начальное положение за счёт действия пружины.

В процессе монтажа однофазный МК устанавливают на DIN-рейке таким образом, чтобы через него проходил ток. Для подключения используют кнопку и реле.

Активация кнопки Пуск запускает работу контактора, замыкающиеся контакты заставляют мотор вращаться. Нажатие на клавишу Стоп разрывает электрическую цепь, двигатель прекращает своё вращение.

По мере увеличения тока в статоре происходит нагрев элементов. Наличие теплового реле позволяет обеспечить их защиту от опасного перегрева. При нагревании до критической температуры происходит размыкание цепи и отключение устройства.

Установку и подключение модульного контактора следует осуществлять в строгом соответствии с мерами безопасности только при отсутствии напряжения в сети.

При этом следует использовать специальный блокирующий ключ, исключающий ошибочное включение. Если дугогасительные элементы в процессе монтажа будут сняты, следует избегать включения устройства. Это может спровоцировать короткое замыкание в цепи.

220v.guru

Модульный контактор КМ-40. Схема подключения и устройство

Здравствуйте, уважаемые гости и читатели сайта «Заметки электрика».

В своих статьях по сборке различных электрических схем (схема пуска трехфазного двигателя, схема реверса трехфазного электродвигателя, схема реверса однофазного двигателя, простейшая схема АВР) я применял самые распространенные контакторы и пускатели типа ПМЕ, ПМЛ, КМИ и другие.

В данной статье я хочу рассказать Вам про контакторы модульного исполнения или другими словами, модульные контакторы, сокращенно КМ, которые также нашли широкое распространение, особенно, в жилом секторе.

Напомню, что по определению ГОСТа Р 50030.4.1-2002, п.2.1.1 контактор — это:

По способу воздействия силы, необходимой для замыкания контактов, контакторы делятся на:

• электромагнитные
• электропневматические
• пневматические
• запираемые

Модульные контакторы относятся к электромагнитным контакторам.

Какие же преимущества имеют модульные контакторы перед обычными контакторами?

Модульные контакторы стали очень востребованными устройствами, особенно при сборке квартирных щитов и различных систем автоматики: управление освещением, нагревательными установками, вентиляцией, насосами и т.п. В первую очередь это объясняется их конструкцией.

Контакторы модульного исполнения идеально вписываются с остальными модульными устройствами, установленными на DIN-рейке, при этом не нарушая эргономики пространства в щите.

Модульные контакторы более бесшумные и обладают меньшими вибрациями при работе по сравнению с обычными контакторами, что только положительно сказывается на их применении в местах с постоянным пребыванием людей: квартиры, больницы, офисы, учебные заведения и т.п.

Сравните уровень шума и вибраций при включении обычных и модульных контакторов, посмотрев данный видеоролик.

(видео будет добавлено в ближайшее время)

Под руку мне попался двухполюсный модульный контактор КМ-40-11 от EKF, на примере которого мы и рассмотрим его конструкцию, устройство и схему подключения.

 

Расшифровка, схема подключения и технические данные КМ-40-11

Структура условного обозначения КМ-40-11:

• КМ — контактор модульный
• 40 — номинальный ток, А
• 11 — количество и тип контактов (есть следующие исполнения: 11, 20, 31 и 40, см. таблицу ниже)

Модульные контакторы КМ от EKF выпускаются на номинальные токи от 16 до 63 (А). Вот их стандартный ряд значений: 16, 20, 25, 40, 50 и 63 (А).

Вот таблица модульных контакторов всех типов от EKF. Красным я выделил рассматриваемый в данной статье КМ-40-11.

Контактор КМ-40-11 является двухполюсным и имеет 2 силовых контакта: 1NO (нормально-открытый) с обозначением (1-2) и 1NC (нормально-закрытый) с обозначением (R3-R4).

Схема подключения модульного контактора КМ-40-11 изображена на его лицевой стороне:

• +А1 и -А2 — это выводы катушки
• (1-2) — 1NO (нормально-открытый) силовой контакт
• (R3-R4) — 1NC (нормально-закрытый) силовой контакт

Внимание! В указанной на корпусе схеме имеется несоответствие.

Нормально-открытый контакт 1NO (1-2) расположен справа, а нормально-закрытый контакт 1NC (R3-R4) — слева. На схеме же указано наоборот. Перед подключением контактора я машинально решил проверить исправность его контактов, а в итоге обнаружил такое несоответствие — вот тому подтверждение.

Позже, разобрав контактор, я вновь убедился в этом. Видимо, при сборке контактора перепутали расположение мостиковых контактов и собрали их не в соответствие со схемой. Так что будьте бдительны и проверяйте все электротехнические изделия на соответствие указанных схем. Сделать это не сложно и не долго, применив обычный цифровой мультиметр или «аркашку».

К изучению (для новичков): подробное руководство пользования цифровым мультиметром.

Помимо схемы подключения, на лицевой стороне  контактора указаны его основные характеристики:

• номинальное рабочее напряжение 230 (В)
• номинальный ток контактов 40 (А)
• АС-1: 8,4 (кВт)
• АС-3: 3,7 (кВт)

Что означают аббревиатуры АС-1 и АС-3?

Например, если с помощью контактора КМ-40-11 управлять неиндуктивной или слабоиндуктивной однофазной нагрузкой (категория применения АС-1 и АС-7а), например, лампами накаливания, люминесцентными или светодиодными лампами, то их максимальная мощность при напряжении 230 (В) не должна превышать 8,4 (кВт) или 40 (А).

Если же в качестве нагрузки будет однофазный электродвигатель с короткозамкнутым ротором  или бытовой вентилятор (категория применения АС-3 и АС-7b), то его максимальная мощность не должна превышать 3,7 (кВт) или 22 (А).

Ниже я разместил таблицу мощностей и токов нагрузок контакторов КМ от EKF всех типов в зависимости от категории применения. Красными прямоугольниками я выделил рассматриваемый в данной статье КМ-40-11.

Остальные технические характеристики указаны в руководстве по эксплуатации, знакомьтесь:

• выдерживаемое импульсное напряжение 6 (кВ)
• напряжение срабатывания 195-253 (В)
• напряжение возврата 46-172 (В)
• пусковой ток катушки 30 (мА) для КМ-16 и КМ-20; 60 (мА) для КМ-25, КМ-32 и КМ-40; 95 (мА) для КМ-50 и КМ-63
• рабочий ток (ток удержания) катушки 18 (мА) для КМ-16 и КМ-20; 12 (мА) для всех остальных типов
• мощность, потребляемая катушкой не более 5 (Вт)
• скорость замыкания контактов 20 (мс)
• скорость размыкания контактов 30 (мс)
• рабочее положение — вертикальное
• режим работы — продолжительный
• механическая износостойкость — 1 млн. циклов
• электрическая износостойкость — 150 тыс. циклов
• температура эксплуатации от -25°С до +45°С
• степень защиты — IP20

В руководстве было указано, что напряжение катушки контактора составляет 220-240 (В) переменного тока. Я уже встречался с некоторыми типами модульных контакторов, у которых катушка могла работать, как от переменного напряжения, так и от постоянного — питание катушки у них осуществлялось через выпрямительный мост.

Вот меня и смутило то, что на схеме КМ-40-11 была указана полярность выводов катушки +А1 и -А2.

Я решил проверить это, разобрав контактор. Забегу немного вперед и скажу, что визуально в конструкции контактора я не увидел выпрямительного моста, но при подключении к катушке постоянного напряжения =220 (В) контактор успешно срабатывал, причем даже гораздо лучше, чем от переменного — с меньшим шумом и вибрацией.

Заодно я решил измерить (на всякий случай) омическое сопротивление катушки. Оно составило 1296 (Ом).

Таблица сечений присоединительных проводов для катушки и силовых контактов.

 

Конструкция и устройство модульного контактора КМ-40-11

Модульный контактор устанавливается только на стандартную DIN-рейку с размером 35 (мм).

Его установка и снятие осуществляется с помощью фиксирующей защелки.

Габаритные размеры контакторов КМ от EKF, в зависимости от количества модулей, указаны в таблице ниже:

Обратите внимание, что на лицевой части контактора имеется индикатор его состояния в виде стеклянного окошечка с красным флажком. Если в окошечке появится красный флажок, то это символизирует о том, что контактор включен.

Для нанесения диспетчерского наименования (маркировки) контактора на нем предусмотрена специальная площадка с прозрачной крышкой.

Чтобы наглядно увидеть конструкцию модульного контактора, нужно его разобрать, что я сейчас и сделаю.

С помощью тоненькой отвертки вскроем 3 защелки и снимем верхнюю часть корпуса.

Откроется доступ к катушке и магнитной системе.

В верхней части находится неподвижный магнитопровод (сердечник), установленный на силиконовых амортизаторах, которые подавляют (уменьшают) уровень шума при срабатывании контактора.

Неподвижная часть магнитопровода легко снимается вверх.

Неподвижный магнитопровод набран из листов электротехнической стали (из холоднокатаной или горячекатаной — точно определить не могу), изолированных друг от друга, для уменьшения вихревых токов в «железе». Это отчетливо видно на фотографии. Также на нем размещены два короткозамкнутых кольца, которые уменьшают вибрации при срабатывании контактора.

Соединение неподвижной и подвижной частей магнитопровода имеет гладкую отшлифованную поверхность.

Если по каким-то причинам в этом месте образуется грязь или ржавчина, то контактор при включенном положении будет сильно гудеть.

Планирую в ближайшее время написать подробную статью о частых неисправностях в контакторах, встречающихся на моей практике. 

Затем нужно снять винтовые зажимы выводов катушки и силовых контактов. У катушки они просто снимаются вверх, а у контактов сначала их нужно слегка раскрутить и потом уже снять.

После этого нужно вытащить из направляющих силовые неподвижные контакты.

Они изготовлены из меди или медного сплава.

Теперь можно снять подвижную часть магнитопровода в сборе с катушкой, подвижной контактной системой (траверсой) и системой рычагов для индикации состояния (красный флажок).

Возвратная противодействующая пружина находится в центре катушки и возвращает подвижные контакты в исходное положение при отключении катушки от напряжения.

У контактора КМ-40-11 применяются мостиковые контакты, которые обеспечивают разрыв с двух сторон. Контакты выполнены из серебросодержащего материала, что увеличивает их электрическую износоустойчивость и срок эксплуатации, уменьшает переходное сопротивление.

Фотография, практически полностью, разобранного модульного контактора КМ-40-11 от EKF.

Принцип работы модульного контактора

Зная устройство модульного контактора, рассмотрим принцип его работы, не вникая в недры теории электромагнетизма.

При подаче переменного напряжения 220 (В) на катушку контактора по ней начинает протекать электрический ток, который создает магнитный поток. Силовые магнитные линии замыкаются через подвижный сердечник, неподвижный сердечник и воздушный зазор между ними. В этот момент подвижный сердечник намагничивается и притягивается к неподвижному сердечнику, тем самым замыкая или размыкая контакты контактора.

При снятии напряжения с катушки, возвратная (противодействующая) пружина возвращает подвижную часть магнитопровода в исходное положение, тем самым возвращая контакты в исходное состояние.

В начале статьи я говорил, что контактор срабатывал при подключении к катушке, как переменного, так и постоянного напряжения 220 (В).

О принципе работы модульного контактора и его разборке смотрите в этом видеоролике:

Дополнение: у рассматриваемого модульного контактора КМ-40-11 я нашел небольшой недостаток — у него нет возможности добавить дополнительные контакты, в отличие от того же модульного контактора ABB ESB 24-40 с дополнительной приставкой ЕН 04-11. А ведь иногда это бывает так необходимо.

Прошу производителей рассмотреть данный факт и принять меры по реализации этой идеи.

P.S. На этом все. Спасибо за внимание. С уважением, Дмитрий, автор сайта «Заметки электрика».

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

zametkielectrika.ru

Модульный контактор 220в на ДИН рейку

Добрый день муськовчане. Сегодня на обзоре контактор с креплением на DIN рейку. Для использования в щитках. Управляющая обмотка на 220 вольт. За подробностями прошу под кат:

Характеристики с магазина:

Главная Технология данных
Контактор модели TOCT1-25 2NO
Номинальное напряжение изоляции (UI) v 500
Номинальное рабочее напряжение (ue) V 230
Термальность постоянный ток(Ith) 25
Номинальное рабочее ток (т. е) ac-7a A 25
AC-7b A 10
Номинальная рабочая мощность ac-7a кВт 5.4

Соединительная проводка 1 провода мм2 1—4
2 провода mm2 1—4
Катушки
Напряжение питания (US) AC V 220/230
Катушки мощность, Вт 1.4

Контактор пришел в обычном пакете, из необычного только фирменный скотч которым была перевязана пупырка.

Упаковка

У данного магазина интересная политика, любой товар с платной доставкой, причем если брать две штуки, то и цена доставки удваивается. Видимо специально сделано, чтоб исходная цена была низкой и при поиске по цене выдавало в первых рядах.

Контактор представляет из себя стандартный одинарный модуль на DIN рейку. Конструктивно сделан как обычный автомат.

В офлайне такой контактор стоит около 30$.
Сверху есть индикатор срабатывания, механическая шторка красного цвета.
Верхние два контакта это обмотка реле, нижние 4 — собственно коммутируемые линии. На боковой стороне есть окошко с подвижным элементом, видимо для подсоединения дополнительных блоков контактов.
Проверял срабатывание реле на постоянном напряжении. Срабатывает при 180 вольт, отпускает при 7 вольтах. При номинальном напряжении 220 вольт ток потребления обмотки 45 мА

Потребление

это получается мощность катушки около 10 Вт, хотя заявлено 1,4 Вт.
При срабатывании щелкает громко. При работе шума нет, в руках вибрации не ощущается. За 20 минут работы, нагрева вообще не ощущается.
Замерил сопротивление замкнутых контактов:

Сопротивление контактов

14 и 22 мОм, что является неплохим результатом, заявленный ток в принципе может без ущерба пропустить. Я планирую использовать в системе домашней автоматизации, управлять будет котлом на 1 кВт, так что это даже с запасом.

Разборка

Разбирать конечно было жалко, куплено за свои ))) но решил разобрать. Разбирается легко все на защелках. Внутри электромагнит с короткозамкнутыми витками, что свидетельствует о предназначении на переменный ток.
Клеммы выполнены в виде скоб которые целиком зажимают провод и прижимают к рабочему контакту. Контакты мостикового типа. Системы искрогашения нет.

Полевые испытания буду проводить позже. В целом покупкой доволен. Сделано качественно.

mysku.ru