Контакторы и магнитные пускатели получили широкое распространение в схемах дистанционного и автоматического управления электроприводами. Они предназначены для частых (до1500 раз в час) замыканий и размыканий силовых электрических, цепей при напряжениях до 1000 В.
На рис. 6-3 приведена принципиальная схема устройства контактора. На панели 1, изготовленной из изоляционного материала жестко закреплены неподвижный контакт 2 и втягивающая катушка 4 с сердечником 5. Подвижная часть состоит из контакта 3, якоря 6 и мостика блок-контактов 7, предназначенных для выполнения переключений в цепях управления, блокировок, сигнализации и т. п.
Рис. 6-3. Принципиальная схема устройства контактора.
При отсутствии тока в катушке 4 якорь под влиянием собственного веса занимает положение, при котором главные контакты 2 и 3 разомкнуты. При протекании тока по катушке электромагнита якорь притягивается к сердечнику, что приводит к замыканию контактов 2 и 3, одновременно с которыми включаются блок-контакты 7.
По роду тока различают контакторы постоянного и переменного тока.
Контакторы постоянного тока выполняются с одним или двумя главными контактами и с различным числом блок-контактов. Они имеют различное конструктивное выполнение и изготовляются на длительно допустимые токи главных контактов от 40 до 2500 А. Катушки контакторов рассчитаны на напряжения 24, 48, 110, 220 и 440 В. Контакторы допускают до 1500 включений в час.
Контакторы переменного тока изготовляются в многополюсном исполнении (с двумя, тремя и более главными контактами) и с различным числом блок-контактов. Они выполняются на токи от 40 до 600 А.
Устройство контактора переменного тока типа КТ приведено на рис. 6-4. Магнитная система контактора состоит из втягивающей катушки 5, неподвижного Ш-образного сердечника электромагнита 4 и якоря электромагнита 7, укрепленного на валике 11.
При подаче напряжения на катушку электромагнита якорь притягивается к сердечнику электромагнита, поворачивая валик с укрепленными на нем подвижными контактами — главными 3 и 9 и вспомогательными блок-контактами 1, 13, 14, 15. При этом главные контакты 3 и 9 замыкаются; закрываются замыкающие блок-контакты 1, 15 и разрываются размыкающие блок-контакты 13, 14. При размыкании цепи, питающей катушку электромагнита, якорь под влиянием собственного веса отпадает, валик поворачивается, и главные контакты размыкаются; блок-контакты 1, 15 разрываются, а блок-контакты 13, 14 замыкаются — контактор отключен. Отключение контактора происходит также автоматически при исчезновении напряжения в сети или при понижении его на 15— 20% от номинального.
Для уменьшения потерь энергии в сердечнике электромагнита и якоре, вызванных переменным магнитным потоком, они изготовляются из листовой трансформаторной стали.
Рис. 6-5. Короткозамкнутый вяток электромагнита (а) и принцип действия дугогасительной решетки (б).
Переменный магнитный поток, проходя через нулевое значение, вызывает гудение контактора, вибрацию якоря электромагнита и его ускоренный износ. Для устранения вибрации и гудения на торцевой поверхности сердечника или якоря устанавливается короткозамкнутый виток 6, в котором под действием основного магнитного потока возникает э. д. с. и появляется ток. (рис. 6-5, а). Магнитный поток, создаваемый этим током, не совпадает по фазе с основным потоком (т. е. магнитные потоки изменяются во времени неодинаково).
Рис. 6-4. Трехполюсный контактор переменного тока.
Когда основной магнитный поток проходит через нулевое значение, поток короткозамкнутого витка не равен нулю. Благодаря этому в воздушном зазоре всегда имеется магнитный поток, удерживающий якорь от отпадания, и поэтому вибрация и гудение резко уменьшаются.
Для улучшения условий гашения дуги, возникающей при размыкании главных контактов, контакторы перменного тока снабжаются дугогасительными камерами 2, установленными на каждой фазе (на рис. 6-4 камеры на двух фазах сняты). Дугогасительные камеры (рис. 6-5, б) состоят из асбоцементного кожуха 1 и встроенных внутри него металлических пластин 2. При размыкании контактов возникшая дуга под действием электромагнитной силы F перебрасывается на металлические пластины, дробится на части и вследствие охлаждения и быстрой деионизации в момент прохождения тока через нулевое значение быстро гаснет.
Все узлы контактора крепятся на специальной доске 16 (рис. 6-4) из изоляционного материала. Подвод тока к подвижным главным контактам 9 осуществляется при помощи гибких проводников 10, состоящих из тонкой медной фольги. Для регулирования хода якоря служит винт 8 возвратной пружины. Контактные мостики блок-контактов располагаются на пластмассовой траверсе 12.
Контакторы серии КТ имеют ряд недостатков: большие габариты; большую скорость движения и большой вес подвижных контактов, вызывающие их вибрацию при включении; повышенный износ подвижных частей, обусловленный резкими ударами их о неподвижные элементы при включении; «клевание» поверхности сердечника кромкой якоря при перекосе жестко закрепленного сердечника. Эти недостатки частично или полностью устранены в конструкции новых контакторов (например, тип КТ-6000).
Катушки контакторов рассчитаны на напряжения 127, 220, 380, 500 и 660 В. Контакторы допускают не более-120 включений в час.
Контакторы постоянного и переменного тока монтируются в шкафах магнитных станций, на щитах или непосредственно на стене. В последнем случае они помещаются в защитный металлический кожух.
Магнитный пускатель предназначен для дистанционного управления (пуск, остановка, реверсирование) электродвигателем. Особенно широко он используется для управления трехфазными асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями.
Основными элементами магнитного пускателя являются контактор и два тепловых реле (в некоторых исполнениях пускатели изготовляются без тепловых реле). Тепловые реле включаются в две фазы, что обеспечивает защиту электродвигателя от перегрева при перегрузках. Наличие контактора позволяет также, как уже отмечалось, осуществлять автоматическую защиту при недопустимом снижении напряжения питающей сети. Пускатель, предназначенный для реверсирования электродвигателя, называется реверсивным и имеет два контактора.
Все элементы магнитного пускателя монтируются на общем основании и могут устанавливаться в шкафу управления, на щите (открытые) или на стене (в защитном металлическом кожухе).
Наибольшее распространение в настоящее время получили магнитные пускатели типа ПМЕ, выпускаемые в исполнении нулевой, 1-й и 2-й величин для электродвигателей мощностью 1— 10 кВт (при напряжении 380 В) и ПА 3-й, 4-й, 5-й и 6-й величин для электродвигателей мощностью 17—75 кВт при напряжении 380 В.
