Контакторы. что это за устройства и где их применяют?

Схемы подключения контактора

Контакторы выпускаются многими производителями электротехнической продукции и имеют разные типы и исполнение

При подключении такого устройства важно строго руководствоваться рекомендациями завода-изготовителя и нормативной электротехнической документацией. В инструкции и на самом корпусе прибора в обязательном порядке будет располагаться схема подключения данного механизма и его главные характеристики

Разобраться в этой электрической схеме профессиональному электрику не составит никакого труда, а вот неспециалисту придется немного постараться.

Независимо от того каким-образом подключается контактор в системе обязательно используется два вида сети: силовая и сигнальная. Сигнальная линия запускает сам контактор, а он в свою очередь замыкает силовую линию.

При подключении к мощным асинхронным двигателям важно подключать последовательно с контактором тепловое реле, для защиты двигателя от перегрева и автомат для защиты от короткого замыкания. Разобраться в назначении, конструкции и принципах работы данного сложного устройства оказалось совсем не сложно

Важно помнить, что правильно подключённый прибор – залог долгой и безопасной службы контактора. При подключении необходимо работать только при отключенном электропитании, помнить о мерах электробезопасности и общих правилах охраны труда, и строго их выполнять. А если что-то в работе или подключении этого прибора вам все же осталось непонятно, то лучшим вариантом будет обратиться к профессиональным электрикам для подключения данного устройства

Разобраться в назначении, конструкции и принципах работы данного сложного устройства оказалось совсем не сложно

Важно помнить, что правильно подключённый прибор – залог долгой и безопасной службы контактора. При подключении необходимо работать только при отключенном электропитании, помнить о мерах электробезопасности и общих правилах охраны труда, и строго их выполнять

А если что-то в работе или подключении этого прибора вам все же осталось непонятно, то лучшим вариантом будет обратиться к профессиональным электрикам для подключения данного устройства.

Как устроен

Что такое контактор и для чего он нужен

В электрических сетях постоянно приходится включать или выключать различные нагрузки или управлять их работой. Как мы знаем, в быту для этих целей существуют механические выключатели и рубильники. Но у таких устройств есть весьма ограниченный ресурс износостойкости, а для больших электрических систем, управление с помощью механических рубильников является неудобным и неэффективным способом. Именно поэтому был создан такой прибор, который имеет огромный ресурс работы, позволяет производить циклы включения и выключения до нескольких тысяч раз в час, а самое главное дает возможность управлять нагрузкой дистанционно. Простыми словами это выключатель.

Электромагнитные контакторы применяются во всех сферах нашей жизни. Они включают уличное освещение, управляют отключением высоковольтных линий электропередачи, линий транспортных систем (трамвайных, троллейбусных, железнодорожных), широко применяются в строительстве и промышленности для запуска мощных силовых установок, двигателей, машин и другого оборудования.

Более того, такие коммутационные устройства применяются и в жилых домах для различных целей, таких, например, как включение электрообогревательных приборов или водонагревателей, для управления вентиляционными установками, водопроводными или канализационными насосами. Прогресс не стоит на месте и на данный момент системы умного дома под управлением контакторов или групп таких приборов уже постепенно входят в жизнь обычных людей.

Огромную роль эти устройства играют в электробезопасности и, как следствие, предотвращении пожаров от возгорания электрооборудования или силовых линий.

Данные приборы имеют ряд преимуществ перед различными модульными приспособлениями:

• Могут подключаться к любой сети;
• Имеют компактные размеры;
• Абсолютно бесшумны в работе;
• Могут использоваться при высоких мощностях и больших токах;
• Легкие в эксплуатации и просты в монтаже;
• Могут работать в любых условиях.

Топ качественных двухполюсных вспомогательных блоков

TDM ELECTRIC SQ0213-0001 20А

Одно из лучших устройств, которое выдержит эксплуатацию практически в любых условиях. Обладает степенью защиты: IP65. Номинальный рабочий ток равняется 20 А. Производится популярной организацией, которая завоевало доверие миллиона пользователей по всей Европе.

Средняя стоимость – 665 рублей.

TDM ELECTRIC SQ0213-0001 20А

Достоинства:

• Высокий срок службы;
• Степень защиты – IP65;
• Качественный корпус;
• Цена.

Недостатки:

IEK MKK10-40-11 40А

Если человек ищет более совершенный продукт, то модель MKK10-40-11 40А фирмы IEK – подходящий вариант. Главная особенность этого изделия – надежный пластмассовый корпус, удобная фиксация и номинальный рабочий ток в 40 А. Степень защиты – IP20.

IEK MKK10-40-11 40А

Достоинства:

• Сборка на долгие годы;
• Надежная элементная база;
• Безотказность;
• Подойдет для эксплуатации в быту.

Недостатки:

DEKraft 18064DEK

Модульный контактор, который выпускается одной из лучших компаний. Предназначен для размещения на DIN-рейке. Номинальное напряжение – 230 В, продается в сером цветовом исполнении. Степень защиты – IP20.

Средняя цена – 700 рублей.

DEKraft 18064DEK

Достоинства:

• Низкая цена;
• Эффективность;
• Удобный монтаж;
• Простота замены.

Недостатки:

Нормально открытые и закрытые контакты

Первая цифра обозначения – это порядковый номер контакта. А вторая цифра – это функция контакта.

Например, сверху можно увидеть надписи 13-21. Снизу 14-22.

То есть, первые цифры 1-2 это порядковый номер контакта. Слева идет один вспомогательный контакт, справа второй.

А вторая цифра – это функция. Число 1-2 – это общий провод или часть нормально закрытого контакта цепи.

Число 3-4 это часть нормально открытого контакта. То есть по номерам, не раскручивая и не прозванивая механизм, не изучая его схему в паспорте, можно сразу понять, что 13-14 является нормально открытым контактом №1 (NO – normal open).

А 21-22 – нормально закрытый контакт №2 (NC – normal closed).

Все другие привычные нам электромагнитные реле, имеют такую же маркировку, облегчающую визуальное понимание функциональности устройства. Вот пример другого реле и обозначение его контактов.

Вам не нужно искать документацию на него, чтобы понять как здесь подключаться или какую функцию несет тот или иной винтовой зажим.

На корпусе также обязательно прописывается напряжение катушки, которая управляет пускателем.

Буква М7 (или другая) – это определение типа катушки в заказном номере.

Например, если у вас в контакторе марки LC1D25 сгорит катушка, вам достаточно будет при заказе указать напряжение и ее номер М7. Вы точно будете знать, что придет именно то изделие, и того размера, которое необходимо.

Еще один важный момент, на который стоит обратить внимание – это возможность использования разных типов проводов в клеммах. Если площадки будут медными, это означает, что применять алюминиевые провода недопустимо. . Сечение и типы подключаемых проводов указываются в технической документации

Сечение и типы подключаемых проводов указываются в технической документации.

Назначение и устройство

Перед подключением необходимо ознакомиться с принципом работы устройства и его особенностями. Включает контактор МП управляющий импульс, который исходит от пусковой кнопки после ее нажатия. Так осуществляется подача на катушку напряжения. Согласно принципу самоподхвата, контактор удерживается в режиме подключения. Суть этого процесса заключается в параллельном подключении дополнительного контакта к кнопке пуска, что организовывает подачу на катушку тока, поэтому необходимость удерживания в нажатом состоянии кнопки запуска пропадает.

С оборудованием кнопки отключения в схеме становится возможным разрыв цепи катушки управления, что отключает МП. Управляющие кнопки устройства носят название кнопочного поста. Они имеют по 2 пары контактов. Универсализация управляющих элементов сделана для организации возможных схем с моментальным реверсом.

Кнопки маркируются названием и цветом. Как правило, включающие элементы называются «Старт», «Вперед» или «Пуск». Обозначаются зеленым, белым или другим нейтральным цветом. Для размыкающего элемента используется название «Стоп», кнопка агрессивного, предупреждающего цвета, обычно красного.

Цепь необходимо коммутировать нейтралью, при использовании в ней катушки на 220 В. Для вариантов с электромагнитной катушкой с рабочим напряжением 380 В, на цепь управления подается снятый с другой клеммы ток. Поддерживает работу в сети с переменным или постоянным напряжением. Принцип схемы базируется на электромагнитной индукции используемой катушки с вспомогательными и рабочими контактами.

Различают два вида МП с контактами:

1. Нормально замкнутыми — отключение питания на нагрузке происходит в момент срабатывания пускателя.
2. Нормально разомкнутыми — подача питания осуществляется только во время работы МП.

Второй тип применяется более широко, поскольку большинство устройств функционирует ограниченный период, пребывая основное время в состоянии покоя.

Состав и назначение частей

В основе конструкции магнитного контактора лежит магнитопровод и катушка индуктивности. Магнитопровод представляет собой разделенные на 2 части металлические элементы в форме «Ш», зеркально друг к другу расположенные внутри катушки. Их средняя часть играет роль сердечника, усиливая индукционный ток.

Магнитопровод оснащен подвижной верхней частью с закрепленными контактами, к которым подводится нагрузка. На корпусе МП закрепляются неподвижные контакты, на которых устанавливается питающее напряжение. Внутри катушки на центральном сердечнике установлена жесткая пружина, препятствующая соединению контактов в выключенном состоянии устройства. При этом положении на нагрузку питание не подается.

В зависимости от конструкции, бывают МП малых номиналов на 110 В, 24 В или 12 В, но более широко используются с напряжением 380 В и 220 В. По величине подаваемого тока различают 8 категорий пускателей: «0» — 6,3 А; «1» — 10 А; «2» — 25 А; «3» — 40 А; «4» — 63 А; «5» — 100 А; «6» — 160 А; «7» — 250 А.

Принцип работы

В нормальном (отключенном) состоянии размыкание контактам магнитопровода обеспечивает установленная внутри пружина, приподнимающая верхнюю часть устройства. При подключении к сети МП, в цепи появляется электрический ток, который, проходя по виткам катушки, генерирует магнитное поле. В результате притяжения металлических частей сердечников пружина подвергается сжатию, допуская замыкание контактов движимой части. После этого ток получает доступ к двигателю, запуская его в работу.

ВАЖНО: Для переменного или постоянного тока, который подается на МП, необходимо выдерживать указанные производителем номинальные значения! Как правило, для постоянно тока предельное значение напряжения составляет 440 В, а для переменного не должно превышать показатель 600 В. Если нажимается кнопка «Стоп» или другим способом отключается питание МП, то катушка прекращает генерировать магнитное поле

В результате этого пружина легко выталкивает верхнюю часть магнитопровода, размыкая контакты, что приводит к прекращению подачи на нагрузку питания

Если нажимается кнопка «Стоп» или другим способом отключается питание МП, то катушка прекращает генерировать магнитное поле. В результате этого пружина легко выталкивает верхнюю часть магнитопровода, размыкая контакты, что приводит к прекращению подачи на нагрузку питания.

Разновидности трехпозиционных переключателей

Трехпозиционный пакетный переключатель

Электрические переключатели на 3 положения выпускаются в различных вариантах исполнения. Некоторые модели снабжены опцией фиксации положения переключения. Они оборудованы механизмом запора на ключ, исключающим самопроизвольный переход в другое положение. Другие, этой функции не имеющие, самостоятельно возвращаются в исходную позицию. Конструкция некоторых устройств предусматривает наличие нулевого положения – оно предполагает разъединение всех контактов.

Обычно изделия выпускаются с расчетом на эксплуатацию в электросетях с номинальным показателем силы тока 25, 16 или 10 А. Что касается напряжения, для постоянного тока его показатель может достигать значения 220 В, для переменного – до 500. Аппараты снабжены маркировкой, показывающей уровень мощности и категорию защиты.

Наиболее распространенный вариант исполнения – пакетный механический переключатель на 3 положения. Элементом управления у них является не кнопка, а рукоять. Современные модели оборудованы эргономичными ручками, конструкция которых предотвращает скольжение пальцев. Изделия бывают двух видов – галетные и кулачковые.

Устройство галетного переключателя включает в себя пластиковые пластины (пакеты) с жестко фиксированными на них выводами контактов. Между последними находятся фибровые шайбочки для гашения искр, которые вместе с двойным разрывом электродуги позволяют коммутировать высокие токи. Есть и двигающийся контакт, соединенный с механизмом переключения. Его позиция устанавливается посредством поворота вала, который обеспечивают ручка и специальная пружина, позволяющая моментально размыкать и замыкать контакты. У вала есть 3 установленных положения, каждому из которых соответствует некоторая конфигурация зажатых или открытых пар контактов. Такой прибор можно использовать, в том числе, для подсоединения трехфазного электрического двигателя с опцией реверса – вращения ротора в направлении, отличном от нормального.

Работа автоматического трехфазного переключателя

Кулачковое устройство тоже включает в себя серию пакетов, но устроенных по-другому. На внешних сторонах пластинок, соединяющихся с корпусом, располагаются двигающиеся контакты, а на внутренних – статичные. Первые из них имеют вид мостов с пружинами. Их позиция регулируется штоковым механизмом, меняющим положение под действием кулачка. У последнего, в свою очередь, позиция меняется посредством рукоятки и вала. Как в случае галетных моделей, так и в устройствах с кулачками у вала может быть разное число позиций (до восьми). В трехпозиционных приборах их число равно трем.

Крепиться выключатель может на дин-рейку, на стену, в шкаф, в зависимости от модели. Выпускаются изделия с защитой от взрывов, используемые на производствах, представляющих опасность для здоровья человека. Большинство трехпозиционных выключателей, тем не менее, восприимчивы к взрывам, температурным перепадам, не терпят попадания влаги. Степень чувствительности прибора к условиям окружающей среды можно определить по внешнему виду: если изделие открытое, лишено защищающего корпуса, оно отличается высокой чувствительностью, устанавливать его надлежит только внутри щита в помещении с сухим воздухом. Переключатели с корпусом из пластика или металла и защищенными от прикосновений зажимами можно ставить и вне щита.

К плюсам устройств стоит отнести надежность функционирования, стойкость к износам и достаточно низкую цену. Они очень быстро подавляют электрические дуги, но выдерживают ограниченное число коммутаций перегрузок. Слабой стороной этих изделий по сравнению с выключателями-автоматами являются также ограниченные возможности в качестве защитного устройства: они не предохраняют от инцидентов короткого замыкания. Также механические переключатели не подлежат ремонту: если изделие пришло в негодность, его демонтируют с последующей утилизацией, а на его место устанавливают новое. Выходят из строя они относительно быстро, хотя некоторые производители заявляют, что устройство способно выдержать до полумиллиона переключений.

Назначение и устройство

Магнитные пускатели встраиваются в электрические цепи для удаленного пуска, остановки и обеспечения защиты электрооборудования, электродвигателей. В основе работы лежит использование принципа действия электромагнитной индукции.

Основой конструкции являются тепловое реле и контактор, объединенные в одно устройство. Такое устройство способно работать в том числе и в трехфазной сети.

Подобные устройства постепенно вытесняются с рынка контакторами. Они по своим конструктивным и техническим характеристикам ничем не отличаются от пускателей, и различить их возможно только по названию.

Между собой они отличаются напряжением питания магнитной катушки. Оно бывает 24, 36, 42, 110, 220, 380 Вт переменного тока. Устройства выпускают с катушкой для постоянного тока. Их использование в сети переменного тока тоже возможно, для чего нужен выпрямитель.

Конструкцию пускателя принято делить на верхнюю и нижнюю часть. В верхней части находится подвижная система контактов, совмещенная с дугогасительной камерой. Также здесь размещается подвижная часть электромагнита, механически соединенная с силовыми контактами. Все это составляет подвижную контактную схему.

В нижней части находится катушка, вторая половина электромагнита и возвратная пружина. Возвратная пружина возвращает верхнюю половину в первоначальное состояние после обесточивания катушки. Так происходит разрыв контактов пускателя.

1. Нормально замкнутые. Контакты замкнуты, и питание подается постоянно, отключение происходит только после срабатывания пускателя.
2. Нормально разомкнутые. Контакты замкнуты, и питание подается, пока работает пускатель.

Наиболее часто встречается второй вариант.

Магнитный пускатель

Магнитный пускатель представляет собой электромеханическое устройство управления и распределения, назначение которого заключается в запуске электродвигателя, и обеспечения его непрерывного функционирования. Данное устройство работает как трансформированный (модифицированный) контактор, он может быть дополнен комплектующими элементами. Пускатели бывают наделены системой аварийного отключения при обрыве цепи, или одной из фаз питания электродвигателя.

Пускатель выполняет функцию изменения (переключения) направления реверсивной схемы, путем перемены фаз, для чего, с этой целью в устройство помещается еще один контактор.

Магнитный пускатель

С целью уменьшения выхода тока двигателя, применяют переключатель трехфазной системы снабжения электричеством.
Работа магнитного пускателя может быть как открытой, так и защищенной (со встроенной защитой электродвигателя).
Магнитные пускателя бывают реверсивными и модульными. Реверсивные производят обращение трехфазных электродвигателей с помощью чередования напряжения и представляют собой два соприкасателя (контактора), соединенные в одном устройстве электрической или механической блокировкой.Они исключают вероятность короткого замыкания (межфазного).

Схема магнитного пускателя

Модульные пускатели являются электромагнитными устройствами, созданными для установки в распределительные электрощиты модульных стандартных изделий с креплениями. Данные модели пускателей отличаются электробезопасностью, и бесперебойной работой.

В чём разница между контактором и магнитным пускателем

Очень часто контакторы путают с магнитными пускателями и это обоснованно, так как по сути это одно и то же. Данные типы устройств конструктивно выполнены практически идентично. Отличие же этих устройств в назначении: если контактор это моноблочный прибор, является выключателем и в основном служит для коммутации цепей, то электромагнитное реле (пускатель) в том числе выполняет защитную функцию, например, экстренно размыкая цепь при перегреве, и имеет в своем составе несколько контакторов, защитные устройства и управляющие элементы.

Существует такой вид коммутирующего устройства, как промежуточное реле – это прибор небольшой мощности, который служит для коммутации в слаботочных цепях и может выдержать намного больше циклов размыкания, чем контактор.

Советы по монтажу магнитных пускателей

При монтаже магнитных пусковых устройств с тепловыми реле необходимо устанавливать с минимальной разностью температур окружающей среды между электродвигателем и магнитным пусковым устройством.

Нежелательна установка магнитных устройств в местах подверженных сильным ударам или вибрациям, а также рядом с мощными электромагнитными аппаратами, токи которых превышают 150 А, так как они при срабатывании создают довольно большие удары и толчки.

Для нормальной работы теплового реле температура окружающей среды не должна превышать 40 0 С. Также не рекомендуется установка рядом с нагревательными элементами (реостаты) и не устанавливать их в наиболее нагреваемых частях шкафа, например вверху шкафа.

Сравнение магнитного и гибридного пускателя:

Магнитные пускатели

применяются в основном для пуска, останова и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей, однако, из-за своей неприхотливости они прекрасно работают в схемах дистанционного управления освещением, в схемах управления компрессорами, насосами, кран-балками, тепловыми печами, кондиционерами, ленточными конвейерами и т.д. Одним словом, у магнитного пускателя обширная область применения.

Как таковой магнитный пускатель уже трудно встретить в магазинах, так как их практически вытеснили контакторы

. Причем по своим конструктивным и техническим характеристикам современный контактор ничем не отличается от магнитного пускателя, а различить их можно только по названию. Поэтому, когда будете приобретать в магазине пускатель, обязательно уточняйте, что это — магнитный пускатель или контактор.

Мы рассмотрим устройство и работу магнитного пускателя на примере контактора типа КМИ

– контактор малогабаритный переменного тока общепромышленного применения.

Колонна бетоннаяРимская

Технические характеристики и типы КМИ

Стандартный контактор КМИ представляет собой электромагнитное устройство переменного тока, обеспечивающее коммутацию электроустановок и оборудования с силовыми цепями.

Каждая модель имеет условное обозначение КМИ-Х-ХХ-Х-Х, которое расшифровывается следующим образом:

• Первый символ Х означает пределы рабочего тока, которые составляют 1-9, 12, 12 А, 2-25, 32 А, 3-40, 50 А, 4-65, 80, 95 А и соответствуют конкретным группам приборов.
• Второй символ ХХ соответствует номинальному току категории АС-3 и означает несколько групп малогабаритных пускателей. 1-я группа – 9, 12 и 18 А, 2-я группа – 25 и 32 А, 3-я группа – 40 и 50 А, 4-я группа – 65, 80 и 95 А.
• Третий символ Х означает особенности конфигурации контактора. Например, цифра 1 соответствует аппарату без оболочки и без реверса.
• Четвертый символ Х указывает на количество дополнительных контактов. Цифра 0 – это 1 замыкающий контакт, цифра 1 – 1 размыкающий контакт. Цифра 2 соответствует 1-му замыкающему и 1-му размыкающему контакту.

В качестве основных параметров и технических характеристик можно отметить следующие:

• Величина номинального рабочего напряжения – 230, 400 и 660 вольт.
• Значение номинального напряжения изоляции – 660 В.
• Показатель номинального импульсного напряжения – 6 кВ.
• Номинальный рабочий ток – 9-95 А.
• Величина условного теплового тока – от 25 до 125 А.
• Показатели максимальной кратковременной нагрузки в течение менее 1 с для разных приборов составляют от 162 до 1710 А.

Существуют и другие характеристики устройств, указанные в технической документации, которые следует учитывать при выборе изделия.

Производителем IEK выпускаются устройства в широком ассортименте с различными параметрами и возможностью использования в различных электрических цепях. Среди них можно отметить три основные группы:

• Малогабаритные устройства ИЭК переменного тока 9-95 А. Используются для дистанционного управления различных промышленных электроустановок, в системах освещения и т.д.
• Контактор малогабаритный КМИ имеющий в конструкции тепловой рычаг. Он помещается в металлический или пластиковый корпус и применяется для коммутации трехфазных двигателей, работающим с напряжением до 400 вольт. При обрыве какой-либо фазы и возникновении перегрузок, данный прибой срабатывает и защищает цепь.
• Контактор КМИ, в котором имеется катушка, управляющая постоянным током. Используется в системах автоматического ввода резерва, на электростанциях и распределительных пунктах, в электрических сетях железных дорог и метро. В управляющей катушке нет пускового тока срабатывания.