Как подключить контактор?

Контакторы относятся к коммутационному оборудованию для управления в основном трехфазными двигателями. У контакторов главная задача — это включение, выключение и реверс на расстоянии, которое определяется конкретным расположением движков. Но двигатели — это не единственные потребители электроэнергии, с которыми контакторы могут использоваться. Любые другие виды нагрузок можно так же дистанционно коммутировать этими коммутаторами. В принципе, они являются конструктивной разновидностью магнитного пускателя.

Принципиальное устройство

Контактор состоит из нескольких узлов:

1. Энергетического.
2. Силового.
3. Коммутационного.

Энергетический узел обеспечивает формирование электромагнитного поля, достаточного для получения определенной однонаправленной силы. Это поле появляется как следствие протекания электрического тока через катушку с сердечником. Его форма делается либо П-, либо Ш-образной, в зависимости от конструкции этого коммутационного изделия.

Силовые линии магнитного поля наиболее сконцентрированы вблизи сердечника, и поэтому силовой узел выполнен так, чтобы воздействие на него со стороны энергетического узла получилось максимальным. Для более равномерного усилия, возникающего при протекании через катушку переменного тока, в ней делается короткозамкнутый виток. Он играет роль демпфера, который препятствует дребезгу контактов с частотой 50 Гц. Если катушка питается постоянным током, на ее сердечнике располагается диэлектрическая прокладка для предотвращения слипания намагнитившихся деталей.

Силовой узел содержит подвижный подпружиненный ферромагнитный элемент — якорь, который притягивается к неподвижному сердечнику катушки, передавая силу коммутационному узлу. В нем расположены контакты. Их число может быть различным, в зависимости от конструкции контактора. Для управления электродвигателями в трехфазных сетях контактов бывает три-четыре — одинаковых по своим характеристикам. Но могут быть и дополнительные маломощные контакты, используемые для управления вспомогательными элементами схемы.

• Расположение дополнительных контактов определяют отличие контактора от магнитного пускателя. Они располагаются в группе с основными контактами, а не сбоку, как в магнитном пускателе.

Кроме контактов в коммутационном блоке расположены камеры для гашения электрической дуги.

Как работает

Пружина силового узла удерживает контакты в разомкнутом состоянии. Когда усилия со стороны якоря становится достаточно для преодоления упругих сил пружины, силовой и коммутационный узлы приходят в движение. Якорь деформирует пружину, одновременно увлекая за собой контакты, — происходит их замыкание. Якорь соприкасается с сердечником катушки и удерживается ее электромагнитным полем. После обесточивания катушки пружина возвращается в исходное состояние вместе с якорем и контактами.

Для нормальной работы контактора на клеммы его катушки подается напряжение строго определенной величины. Для контакторов, используемых в электросетях, это 220 и 380 В. Поэтому надо правильно сделать присоединение катушки к трехфазной сети. Если номинальное напряжение контактора — 220 В, катушка присоединяется к любой из фаз (к фазному напряжению). А если 380 В — между любыми двумя фазами (к линейному напряжению).

Для управления контактором применяется кнопочная станция. Она состоит из двух кнопок:

• нормально разомкнутой для включения;
• нормально замкнутой для выключения.

Схема подключения контактора объединяет дополнительный контакт и кнопочную станцию. Кнопка, предназначенная для включения, и дополнительный контакт соединяются параллельно, и через них напряжение подается на катушку. Нажатие на кнопку включения замыкает цепь катушки. Якорь приходит в движение и замыкает все контакты. Дополнительный контакт делает ненужной для питания катушки кнопку включения. Поэтому после срабатывания контактора ее можно отпустить.

Состояние контактора при этом не изменится. Он останется во включенном состоянии. Но контакты кнопки выключения замкнуты до тех пор, пока кнопка не нажата. Нажимаем на нее — цепь питания катушки разрывается. Магнитное поле исчезает, и контакты под воздействием пружины контактора размыкаются. Цепь питания катушки разрывается еще и по дополнительному контакту. Поэтому кнопку выключения можно отпустить, и это никак не повлияет на состояние контактора.

Особенности схем

Из иллюстраций, на которых показано, как устроен контактор, очевидно, что в нем нет какой-либо защиты. Но эксплуатировать схемы, в которых нет хотя бы плавких предохранителей, недопустимо. Особенно при наличии несварных и неспаянных соединений проводов и кабелей. В соединениях, выполненных с использованием метизов, при ослаблении прилегания контактов лавинообразно увеличивается переходное сопротивление. И, как следствие этого, нагрев токопроводящей жилы, расплавление изоляции, короткое замыкание и, возможно, воспламенение чего-либо.

Подобное ухудшение контакта может быть в любом электротехническом изделии, в котором провод прижимается винтом. Если этим изделием будет автоматический выключатель, в котором имеется тепловая защита, он отключится из-за нагревания корпуса. Однако контактор или магнитный пускатель такой защиты не имеют. Поэтому регулярный периодический осмотр и плавкие предохранители — единственная мера противодействия таким неисправностям.

Схема с контакторами (магнитными пускателями) всегда дополняется защитными элементами. В электроприводах, в которых эти коммутаторы находят самое широкое применение, такими элементами являются тепловые реле. Пример схемы электропривода с использованием контактора и тепловых реле показан далее.

1 — автоматический выключатель;

2 — кнопочная станция (альтернативное название «кнопочный пост»);

3 — дополнительные контакты (в данной схеме — магнитного пускателя);

4 — основные контакты (в данной схеме — магнитного пускателя);

5 — катушка магнитного пускателя;

6 — элементы термореле;

7 — трехфазный двигатель.

Дополнительные сведения

Принципиальной разницы между контактором и магнитным пускателем нет, и об этом уже было сказано выше. Их задача тоже одинаковая — дистанционное включение и выключение нагрузки. Схемы, в которых применяются эти разновидности коммутаторов, также идентичны. При описании схем используются некоторые специфические термины. Остановимся на них далее для полноты информации.

«Самоподхват». Это значит, что кнопка включения в кнопочной станции соединена параллельно с контактом, замыкающимся от действия катушки, питание которой начинается немедленно при нажатии на упомянутую кнопку. Самоподхват хотя и не упоминался ранее, но он присутствует в каждой из схем, показанных выше. 

«Реверс». Схема с реверсом предусматривает получение из двух контакторов или магнитных пускателей переключение обмоток двигателя для изменения вращения его ротора на противоположное. Пример такой схемы приведен ниже.