Трехфазный двигатель мощностью 15 кВт при питании 400 В потребляет примерно 30 А. Внутри его пускателя находятся два устройства с двумя отдельными задачами. Контактор включает и отключает ток двигателя. Реле перегрузки защищает двигатель. Четкое разделение устраняет большую часть путаницы, связанной с электрическими контакторами. Контактор — это устройство переключения нагрузки, а не защитное устройство, и он предназначен для проверки и замены в случае износа контактов. Напряжение катушки, категория использования, вспомогательные контакты и монтаж — все вытекает из этой идеи.
Что на самом деле делает электрический контактор
Электрический контактор — это переключатель с электромагнитным управлением, предназначенный для многократного замыкания и размыкания силовой цепи под нагрузкой. Ток через катушку втягивает якорь, главные контакты замыкаются, и один или несколько вспомогательных контактов одновременно меняют состояние. Удаление тока катушки позволяет пружине вернуть якорь и разомкнуть главные контакты.
Дуга, образующаяся при размыкании нагруженной цепи, разрушит пару простых контактов за несколько тысяч операций, поэтому полноразмерные контакторы оснащены дугогасительными камерами или разделительными пластинами. Они растягиваются, охлаждаются и разделяют дугу до тех пор, пока она не сможет зажечься снова.
На практике имеют значение три ограничения. Контактор не обеспечивает защиту от перегрузки, поэтому он всегда соединен с тепловым или электронным реле перегрузки. Это не разъединитель, поэтому он не может служить точкой изоляции при проведении работ по техническому обслуживанию. И его номинал не представляет собой одно число: один и тот же корпус пропускает разные токи для резистивных нагрузок, для двигателей, включенных во время работы, и для двигателей, включенных во время медленного хода или реверса.
Контактор или реле: где на самом деле находится линия
Оба устройства представляют собой переключатели с электромагнитным управлением, и оба находятся в одних и тех же шкафах, поэтому термины путаются. Важными различиями являются уровень тока, контроль дуги и режим работы.
Таблица 1: Как контактор и реле управления разделяют работу в низковольтной панели. | Недвижимость | Контактор | Реле управления |
| Типичный номинал главного контакта | 9 А до нескольких сотен А | от 1 А до 16 А |
| Стандарт продукта | МЭК 60947-4-1 | МЭК 60947-5-1 или МЭК 61810 |
| Контроль дуги | Дугогасители и разделительные пластины | Небольшой контактный зазор, отсутствие дугогасительной камеры |
| Монтаж | DIN-рейка или панель со специальным основанием | Печатная плата, розетка или DIN-рейка |
| Нагрузка катушки | Высокий пусковой ток, от нескольких ВА до десятков ВА. | Низкая, часто менее 1,5 ВА |
| Типичная обязанность | Запуск двигателя, резистивная нагревательная нагрузка | Логика, сигнализация и пилотирование |
| Ожидаемый срок службы | Сильно зависит от категории использования | Миллионы операций при низкой нагрузке |
Ниже примерно 20 А решение обычно зависит от рабочего цикла и типа нагрузки, а не от размера. Сильноточное реле, такое как серия CY T90, с номиналом 30 А или 40 А в однополюсной схеме, может заменить небольшой контактор на резистивных или слабоиндуктивных нагрузках и сохранить небольшую площадь, занимаемую панелью. Если нагрузкой является двигатель, дугогасительная камера контактора по-прежнему занимает свое место.
Мощное однополюсное реле CYT90 T90 для компактного переключения нагрузки Компактное мощное однополюсное реле для переключения 20 А/30 А, полезно там, где резистивным или слабоиндуктивным нагрузкам требуется небольшая площадь панели. Посмотреть продукт → Категории использования определяют срок службы
Большой ток, указанный на паспортной табличке контактора, обычно представляет собой тепловой ток, значение, которое устройство может выдерживать без перегрева. Это не тот ток, контакты которого могут переключаться неоднократно в течение многих лет. Это число взято из категории использования.
Таблица 2. Категории использования IEC и их значение для срока службы контактов. | Категория | Типичная нагрузка | Переключение серьезности |
| АС-1 | Неиндуктивные или слабоиндуктивные нагрузки, резистивный нагрев | Свет |
| АС-3 | Двигатели с короткозамкнутым ротором, переключение во время работы | Умеренная, наиболее распространенная |
| АС-4 | Двигатели с короткозамкнутым ротором, инчинговые, подключаемые и реверсивные. | Тяжелый |
| ДК-1 | Неиндуктивные нагрузки постоянного тока | Свет |
| DC-3 | Двигатели постоянного тока с шунтовой обмоткой, пуск, включение, толчковый режим | Тяжелый |
| ДК-13 | Электромагниты и катушки постоянного тока | Умеренный, с высокой индуктивностью |
Отсюда следуют два последствия. Во-первых, всегда сравнивайте подобное с подобным: устройство AC-3 на 18 А — это не устройство AC-4 на 18 А, и в технических характеристиках это прямо показано. Во-вторых, температура окружающей среды и размер корпуса изменяют полезный ток. Контактор, рассчитанный на температуру 60 градусов Цельсия на открытом воздухе, теряет мощность внутри герметичного шкафа, поэтому перед размещением заказа следует прочитать кривые снижения номинальных характеристик.
Цепи катушек: интерфейсные реле и модули выполняют коммутацию
Контакторы обычно управляются ПЛК, и именно здесь в цепи катушки возникают проблемы. Транзисторный выход с номиналом 0,5 А при 24 В постоянного тока не может управлять катушкой 230 В, которая потребляет несколько ВА в закрытом состоянии и гораздо больше в момент включения. Обычный ответ - уровень интерфейса: выход ПЛК управляет небольшим реле, и этот контакт реле переключает катушку контактора.
Модуль, монтируемый на рейке, с катушкой 24 В постоянного тока и переключающими контактами, такой как серия MCYF1, выполняет это преобразование в одном слоте на DIN-рейке и обеспечивает порядок в проводке, когда на панели установлено двадцать или тридцать пускателей.
Релейный модуль MCYF1 на DIN-рейку с реле с магнитной фиксацией Модуль, монтируемый на DIN-рейку, с использованием магнитных реле с защелкой, обеспечивающий многоканальную коммутацию 10–16 А для аккуратных промышленных панелей управления с низкой статической мощностью. Посмотреть продукт → Не менее важна защита со стороны катушки. Для катушек постоянного тока необходим безынерционный диод или RC-цепь, а для катушек переменного тока — варистор или RC-демпфер. Без них сжимающееся поле при выключении создает переходный процесс, который в конечном итоге выводит из строя выход ПЛК, а не контактор.
Согласование стороны управления со стороной переключения
Не для каждой функции управления требуется обычное реле. Три семейства охватывают большинство практических случаев. Электромагнитные реле общего назначения выполняют стандартные пилотные функции. Реле с магнитной фиксацией сохраняют свое последнее состояние без постоянного питания катушки, что подходит для последовательностей шагов, функций памяти и панелей, где потребление катушки складывается. Герконовые реле переключают сигналы высокого напряжения или высокой частоты при низком токе и обеспечивают очень длительный механический срок службы.
Небрежное их смешивание может привести к проблемам, поскольку реле с фиксацией, которое сохраняет состояние после сбоя питания, полезно при последовательной работе и опасно при аварийной остановке, когда цепь должна отключиться. Такие типы, как серия CYF3S, реле с блокировкой 14F на ток 16 А, ясно демонстрируют компромисс: два стабильных состояния, отсутствие тока удержания и необходимость продуманной логики сброса.
Реле с магнитной фиксацией CYF3-S 14F для переключения с нулевой мощностью Компактное реле с фиксацией, которое сохраняет состояние контакта после отключения питания управления, полезно при сборке печатных плат, где требуется память при отключении питания. Посмотреть продукт → Краткий контрольный список технических характеристик
- Определите нагрузку и категорию использования, а не только тепловой ток.
- Подтвердите ток главного контакта для этой категории, затем примените снижение номинальных характеристик в зависимости от температуры окружающей среды и корпуса.
- Зафиксируйте напряжение катушки и тип источника питания (переменный или постоянный ток) и проверьте пусковую нагрузку на управляющем выходе.
- Подсчитайте количество вспомогательных контактов, необходимых для пломбирования, блокировки и обратной связи о состоянии.
- Проверьте размер клемм, сечение кабеля, монтаж и место, оставшееся для дугогасительных камер.
- Проверьте координацию короткого замыкания с вышестоящим защитным устройством.
- Оцените количество операций в час и установите интервал проверки или замены контактов.
Режимы отказов, которые можно прочитать с панели
- Перегорание катушки обычно указывает на устойчивое пониженное напряжение, переходный процесс при повышенном напряжении или неправильное напряжение катушки.
- Сварные главные контакты замыкаются при коротком замыкании или очень высокой пусковой нагрузке.
- Вибрация возникает из-за провисания управляющего напряжения, незакрепленной клеммы или выхода, который никогда не был рассчитан на катушку.
- Быстрый износ контактов двигателей почти всегда является неправильной категорией использования, например, при реверсивном режиме устройства с классом AC-3.
- Неравномерный износ трех полюсов указывает на дисбаланс фаз или неплотное соединение на одной ножке.
Поиск контакторов и реле управления
Попросите больше, чем текущий рейтинг. Полезные таблицы технических данных включают данные катушек для переменного и постоянного тока, кривые механического и электрического срока службы, информацию о снижении номинальных характеристик и расположение клемм. Также стоит спросить, какие различия между образцом и серийным производством, поскольку материал контакта, толщина покрытия и сила пружины влияют на показатели срока службы больше, чем рейтинг в заголовке.
Компания Ningbo Chengyuan Chuangke Electronics, стоящая за этим предприятием, производит реле в Иньчжоу, Нинбо, с 1996 года. профиль компании описывает линейку, охватывающую электромагнитные реле общего назначения, герконовые реле, магнитные реле с защелкой и промышленные модули управления, монтируемые на рельсы. Ее патенты с 2012 по 2014 год включают бистабильный механизм с магнитной фиксацией и защелкой, двухтактное реле с магнитной фиксацией и реле с термопарой рамочного типа. Если вам нужны данные катушки для интерфейсной цепи 24 В постоянного тока или контакта на 16 А для небольшого пускателя, вы можете запросить цену и сопоставьте детали с вашей панелью.
Контакторы и реле не являются конкурирующими ответами на один и тот же вопрос. Контактор управляет нагрузкой, реле управляет логикой, а панель работает надежно, когда каждое устройство выбрано для той задачи, которую оно фактически будет выполнять.
