Контактор - это устройство, используемое для включения и выключения силовых электрических цепей.
По своему устройству и принципу действия контактор очень близок к реле, основное отличие заключается в том, что контактор применяется для коммутации мощной нагрузки, в то время как реле обычно рассчитано на небольшие токи.
Существуют различные типы контакторов, и каждый тип имеет свои особенности, характеристики и область применений.
Так, модульные контакторы применяются в первую очередь в жилых, административных, офисных помещениях, то есть там, где важны низкий уровень шума и компактные размеры.
Там, где требуется частая коммутация нагрузки, могут применяться полупроводниковые контакторы, так как в отличие от электромеханических, у них нет подвижных частей и, следовательно, они меньше подвержены износу.
Но наибольшее распространение получили электромагнитные контакторы, скажем так, общепромышленного назначения.
Вообще контакторы являются одними из самых распространенных коммутационных устройств, которые находят применение в самых различных схемах, таких как управление асинхронными двигателями, дистанционное управление освещением, управление электронагревательными приборами, насосами, компрессорами и т.д.
Устройство контактора
Типичный электромагнитный контактор состоит из корпуса, группы силовых и вспомогательных контактов, управляющей катушки, подвижной части магнитопровода (якоря), неподвижной части магнитопровода (сердечника) с короткозамкнутыми витками, необходимыми для уменьшения вибраций и возвратной пружины.
При подаче напряжения в катушке управления возникает электромагнитное поле, под воздействием которого якорь притягивается к сердечнику, замыкая главные и вспомогательные контакты. При снятии напряжения катушка обесточивается, якорь под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, контакты размыкаются и цепь разрывается.
В полупроводниковых контакторах роль силовых контактов выполняют тиристорные или симисторные силовые ключи, которые выполнены методом нанесения прямо на подложку.
Управляющий сигнал на включение приходит на электронную плату контактора, на которой расположены элементы управления, опторазвязки, защитные цепи.
Классификация контакторов
Контакторы классифицируются по нескольким признакам, выделю только четыре основных:
1. Степень защиты
IP00 - открытого исполнения. Предназначены для установки в закрытых шкафах, а также других местах, защищенных от пыли, влаги, посторонних предметов.
IP40 - защищенного исполнения. Предназначены для установки внутри неотапливаемых помещений, в которых окружающая среда не содержит значительного количества пыли и исключено попадание влаги.
IP54 - пылевлагозащищённого исполнения — используются в условиях повышенного содержания пыли и влаги, например при наружной установке.
2. Номинальный ток нагрузки на силовые контакты
Очень важный параметр. Он показывает максимально допустимый ток, который может протекать через силовые контакты контактора. В основном используются контакторы первой величины (10А), второй величины (25А), третьей величины (40А), четвертой величины (63А).
При указании этих величин считается, что напряжение составляет 380V и контактор работает в режиме AC-3. В зависимости от напряжения на контактах главной цепи и категории применения - допустимый ток будет отличаться.
3. Напряжение управляющей катушки
Наибольшее применение получили катушки на 24V и 220V, хотя могут встречаться и на 380V и совсем уж экзотические на 36, 42, 110V.
4. Категория применения
Категория применения определяет параметры и характеристики контактора, которыми он должен обладать, при характерных для данной группы типовых применениях.
Эта величина зависит от типа нагрузки, условий применения и ряда других факторов.
Стандартом МЭК (Международная электротехническая комиссия) определен целый ряд различных категорий, причем как для переменного, так и для постоянного тока, но на практике чаще всего можно встретить контакторы трех категорий — AC-1, AC-3 и AC-4.
Выбор контактора
Выбор контактора зависит от тока нагрузки. При этом надо учитывать, что ток, на который рассчитаны силовые контакты, должен быть больше максимального тока нагрузки.
Например, для выбора контактора управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, в первую очередь необходимо определиться с техническими характеристиками двигателями, такими как :
η – КПД (Коэффициент полезного действия двигателя)
cos Ф – Коэффициент мощности
P – Номинальная мощность двигателя
U – Рабочее напряжение
Номинальный ток контактора определяем по формуле:
Iном=P/ (U*η* cosφ*√3)
Далее определяем пусковой ток
Iпуск = k* Iном
k — кратность пускового тока к номинальному, то есть во сколько раз пусковой ток будет превышать номинальный при пуске двигателя. Данный параметр влияет на выбор категории применения контактора, например категория АС-3 может выдержать пусковой ток в 5-7 раз больше номинального.
Исходя из данных расчетов, выбираем контактор с номинальным током больше расчетного и необходимой категорией применения.
Помимо этого подбираем рабочее напряжение катушки — оно должно быть таким же, как у цепей управления, степень защиты, наличие вспомогательных замыкающих или размыкающих контактов, класс износостойкости.