§ 16. КОНТАКТОРЫ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
В системах дистанционного, полуавтоматического и автоматического управления для частых замыканий и размыканий электрических цепей применяются электромагнитные аппараты — контакторы.
Различают контакторы по роду тока — постоянного и переменного; по количеству полюсов — одно- и многополюсные; по положению контактов при отсутствии тока во втягивающей катушке — с замыкающими или размыкающими контактами (главными или блок-контактами); по конструкции электромагнитной системы — с поворотным якорем и прямоходовые.
Рис. 17. Контакторы постоянного тока: а — с поворачивающимся якорем; б — с втяжным якорем (прямоходовой): 1 — якорь; 2 — катушка; 3 — подвижные контакты; 4 — неподвижные контакты; 5 — возвратная пружина
Основными частями контактора постоянного тока с поворачивающимся якорем (рис. 17, а) являются: изоляционная плита 10, магнитопровод 7, состоящий из Г-образного ярма и сердечника; втягивающая катушка 6, укрепленная на сердечнике, дугогасительное устройство 1; главные контакты — неподвижный 2 и подвижный 3; поворотный якорь 5. Помимо главных контактов контакторы могут иметь замыкающие и размыкающие блок-контакты 9 мостикового типа, используемые для блокировок и переключений во вспомогательных цепях управления и сигнализации. Нажатие главных контактов регулируется контактной пружиной 4. Настройка контактора на заданную величину срабатывания производится отключающей пружиной 8. Конструктивное устройство прямоходового контактора показано на рис. 17,6.
В системах управления электроприводов часто используют контакторы постоянного тока с выдержкой времени (таймтакторы). Эти аппараты выполняют функции контактора и реле времени. Выдержка времени обеспечивается демпферной гильзой.
Контактор с выдержкой времени имеет две катушки (рис. 18): втягивающую 7 и удерживающую 9, обеспечивающую выдержку времени. Ось крепления якоря контактора расположена между катушками и якорь может быть притянут к сердечникам обеих катушек. При отсутствии тока в катушках якорь усилием пружины 8 слегка прижат к сердечнику удерживающей катушки.
Рис. 18. Контактор с выдержкой времени: 1 — магнитное дутье; 2 — дугогасительная камера; 3 — неподвижный главный контакт; 4 — подвижный главный контакт; 5 — якорь; 6 — блок-контакты; 7 — втягивающая катушка; 8— регулировочная пружина; 3 — удерживающая катушка; 10 — немагнитная прокладка; 11 — магнитопровод
Поток удерживающей катушки уменьшается до величины, при которой оттягивающая пружина способна оторвать якорь от сердечника. При этом замкнутся блок-контакты в цепи втягивающей катушки и она окажется включенной на напряжение сети. В результате якорь притягивается к сердечнику втягивающей катушки и происходит замыкание главных контактов.
Выдержку времени регулируют изменением толщины Немагнитных прокладок, помещаемых между якорем и сердечником удерживающей катушки, и натяжения оттягивающей пружины. Ее можно регулировать в пределах 0,5—5 с.
Контакторы переменного тока (рис. 19) изготовляют трехполюсными. Их магнитопровод состоит из трехстержневого сердечника, собранного из листов электротехнической стали, для уменьшения потерь от вихревых токов. На среднем стержне сердечника размещаются втягивающая катушка прямоугольной формы и короткозамкнутый виток для сглаживания вибрации якоря.
В момент включения контактора реактивное сопротивление втягивающей катушки, зависящее от зазора между якорем и неподвижной частью магнитопровода, сравнительно невелико. Поэтому пусковой ток достигает 10-кратного значения рабочего тока. Когда якорь притянут, ток в катушке имеет минимальное значение. Пусковые токи и потери в стали магнитопровода вызывают нагрев катушки, что ограничивает допустимую в эксплуатации частоту включения контактора (120—160 в час).
Контакторы переменного тока обычно выполняют с тремя парами главных контактов, однако в отдельных случаях они могут иметь две, четыре или пять пар контактов. Для быстрого гашения дуги контакты снабжают дугогасительными камерами с деионными решетками.
Рис. 19. Контактор переменного тока:
а — магнитная система контактора; б — контактная и дугогасительная системы контактора; 1 — магнитопровод; 2— втягивающая катушка; 3 — якорь; 4 — дугогасительная катушка; 5 — дугогасительная камера; 6 — подвижные контакты; 7 — неподвижные контакты; 8 — возвратная пружина; 9 — центральная ось
Они обычно выполняются мостикового типа и могут разрывать цепь переменного тока до 20 А.
Контакторы постоянного и переменного тока изготовляют на напряжение до 500 В и на номинальные токи 15, 20, 60, 100, 250, 400, 600, 1000, 1600 и 2500 А.
Собственное время срабатывания контактов зависит от их величины и составляет у контакторов постоянного тока 0,05—0,2 с, а у контакторов переменного тока — 0,03—0,05 с.
