Контактором называют электромагнитный аппарат, предназначенный для дистанционного или автоматического включения и отключения электрических цепей.
a)
Рис. 39. Контактор:
а — принцип устройства; б — общий вид трехполюсного контактора переменного тока; 1 — якорь электромагнита; 2 — втягивающая катушка; 3 — сердечник электромагнита; 4 — неподвижные контакты силовой цепи; 5 — изоляционная плита; 6 — дугогасительные камеры; 7 и 8 — неподвижные блок-контакты; 9 — траверса подвижных блок-контактов; 10— валик подвижных контактов силовой цепи; 11— подвижные контакты силовой цепи
В отличие от автоматов контакторы не защищают электрических цепей и являются чисто коммутационными аппаратами, которые используются для частых включений и отключений любых нагрузок в пределах номинальных.
На рис. 39 показаны принцип устройства и общий вид трехполюсного контактора переменного тока.
Контактор срабатывает при подключении его втягивающей катушки 2 к сети переменного тока соответствующего напряжения. При этом электромагнит притягивает свой якорь 1 к сердечнику 3, валик 10 поворачивается и укрепленные на нем подвижные контакты 11 замыкаются с соответствующими неподвижными контактами. Контакты 4 и 11 осуществляют переключения в силовых цепях и называются главными, или силовыми. Одновременно с главными замыкаются вспомогательные контакты 7 и размыкаются вспомогательные контакты 8. Контакты 7 и 5 предназначаются для различных электрических блокировок в схемах управления и называются блокировочными контактами, или блок-контактами.
Рис. 40. Магнитный пускатель серии ПА: 1—основание; 2—сердечник; 3 — упор якоря; 4—катушка; 5 — чека сердечника; 6 — якорь; 7 — пружина амортизации сердечника; 8 — камера; 9 —основание камеры; 10 — неподвижный контакт; 11 — контактный мост; 12 — контактная пружина; 13— опорная колодка моста; 14 — блок-контакты; 15— возвратная пружина; 16 — ось якоря
Отключение контактора достигается размыканием цепи тока катушки 2. Якорь электромагнита отпадает, силовые контакты и блок-контакты 7 размыкаются, а блок-контакты 8 замыкаются.
Контакторы изготовляют для постоянного тока (контакторы КП-двухполюсные) и переменного (контакторы КТ-трехполюсные).
Магнитный пускатель представляет собой трехполюсный контактор переменного тока, который обычно снабжен на двух фазах тепловыми реле и блокировочными контактами. Все эти элементы встроены в общий металлический ящик.
Магнитные пускатели применяют для дистанционного управления асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, а также для защиты их от перегрузок. В отдельных случаях магнитные пускатели используют в качестве коммутационных аппаратов распределительных устройств.
Выпускаются две серии магнитных пускателей — серия П и более современная серия ПА (рис. 40). Каждая из этих серий объединяет ряд типов пускателей, различающихся по значению номинального тока главных контактов (по величинам с I по VI), номинальному напряжению втягивающих катушек (127, 220, 380 и 500 в), роду защиты от воздействия окружающей среды, наличию или отсутствию теплового реле и по возможности изменения направления вращения подключенных к пускателю двигателей (реверсивные и нереверсивные пускатели).
Рис. 41. Электрическая схема управления асинхронным трехфазным двигателем посредством магнитного пускателя
Тип пускателя обозначается соответственно буквой П или буквами ПЛ с тремя цифрами. Первая цифра указывает величину пускателя, вторая — исполнение по роду защиты от воздействия окружающей среды (1 — открытое, 2 — защищенное, 3 — пылеводозащищенное исполнение), третья — функции пускателя (1 — без тепловых реле нереверсивный, 2 — с тепловыми реле нереверсивный, 3— без тепловых реле реверсивный и 4 — с тепловыми реле реверсивный). Например, ПА-321 — пускатель серии ПА, третьей величины, в защищенном исполнении, без тепловых реле нереверсивный; ПА-422—пускатель четвертой величины, в защищенном исполнении, с тепловыми реле нереверсивный; ПА-324 — пускатель третьей величины, в защищенном исполнении, с тепловыми реле реверсивный.
Включение и отключение пускателя, а следовательно, пуск и остановку подключенного к нему электродвигателя обычно осуществляют посредством двух кнопок («Пуск» и «Стоп»), встроенных в общий металлический корпус.
Кнопка «Пуск» при нажатии замыкает контакты, а кнопка «Стоп» — размыкает. Обе кнопки имеют пружинный самовозврат (после отпускания).
Электрическая схема управления асинхронным трехфазным двигателем при помощи магнитного пускателя приведена на рис. 41.
При нажатии кнопки «Пуск» создается цепь тока через катушку контактора: провод линии Л-1 — контакт теплового реле РТ1 — катушка — контакт теплового реле РТ2 — кнопка «Пуск» — кнопка «Стоп» — провод линии Л-3.
Рис. 42. Тепловое реле типа ТРИ, встроенное в магнитные пускатели ПА-400: а — схема устройства и прохождения тока; б — общий вид; в — полный ток, проходящий через реле к двигателю, IН — ток, проходящий через нагреватель, IТЭ — ток, проходящий по термобиметаллическому элементу; 1—термобиметаллический элемент; 2 — устройство самовозврата подвижного контакта; 3 — подвижный контакт; 4 — неподвижные контакты; 5 — сменный нагреватель; 6— регулятор уставок тока; 7 — кнопка ручного возврата подвижного контакта
Электромагнитные силы катушки притягивают якорь траверсы подвижных контактов пускателя и подвижные контакты соединяются с неподвижными, включая ток в статорную обмотку электродвигателя. Одновременно замыкается блок-контакт БК пускателя, шунтируя кнопку «Пуск», которая теперь может быть отпущена, так как цепь тока будет проходить в катушку К через блок- контакт. При нажатии кнопки «Стоп» цепь катушки К разрывается и контакты под действием собственной тяжести и контактных пружин размыкаются, возвращая траверсу в исходное положение.
При значительных перегрузках двигателя происходит автоматическое отключение пускателя в результате действия тепловых реле.
В магнитных пускателях серии ПА применяются тепловые реле ТРН и ТРП. Принцип действия и устройство реле ТРП показаны на рис. 42.
Ток на пути от контактов магнитного пускателя к двигателю протекает через тепловое реле, разветвляясь в нем по двум параллельным направлениям: большая часть тока (/„) идет через нагреватель 5, имеющий малое сопротивление, а меньшая (/тэ) — через биметаллические пластинки элемента 1.
Тепло, выделяемое при этом нагревателем, и собственный нагрев термобиметаллического элемента деформируют (разгибают) скобу биметаллических пластинок, благодаря чему при определенной степени нагрева левая ножка скобы значительно отклоняется влево, воздействуя на размыкание контактов 3 и 4, через которые проходит цепь удерживающей катушки пускателя.
Спустя 20—30 сек после срабатывания реле, вследствие остывания термобиметаллического элемента, происходит самовозврат контактов 3 и 4 в замкнутое состояние. На случай задержки или отказа в самовозврате реле снабжено системой рычажков с кнопкой 7 для ручного возврата контакта 3.
Нагреватель 5, устанавливаемый в реле, подбирается по номеру, который должен соответствовать номинальному току защищаемого двигателя (для выбора используют справочные таблицы).
Ток срабатывания реле в определенных пределах регулируется изменением угла отгиба правой ножки скобы термобиметаллического элемента путем перемещения рычажка регулятора уставок тока 6 по шкале, размещенной в верхней части реле.
Контрольные вопросы
- Какие основные виды распределительных устройств применяются в установках напряжением до 1000 в? Расскажите о назначении каждого вида РУ.
- Посредством какой аппаратуры осуществляются защита и коммутация линий, присоединяемых к распределительным устройствам?
- Назовите виды плавких предохранителей и расскажите об их устройстве и области применения.
- Для чего применяются рубильники и рубящие переключатели? Назовите их типы и расскажите об устройстве?
- Что представляют собой блоки БП, БВ, БПВ и где они применяются?
- Как устроены пакетные выключатели, каковы их разновидности и область применения?
- Из каких основных узлов состоят автоматические выключатели? Расскажите о назначении каждого узла.
- По рис. 35 объясните устройство автомата А-3161.
- По рис. 36 расскажите об устройстве автомата А-3124.
- По рис. 37 расскажите об устройстве автомата серии АП-50.
- Для чего применяются, как устроены и как работают контакторы?
- Для чего применяются, как устроены и как работают магнитные пускатели?
