直流電磁接觸器
直流接觸器設計用於切換直流電路,通常由直流電磁鐵驅動。
接觸器的一般技術要求及其操作條件由 GOST 11206-77 規定。下面介紹現代接觸器的應用類別,並根據負載的性質給出它們所切換電路的參數。
直流接觸器:
DS-1-有源或低感性負載。
DC-2 並聯勵磁起動直流電動機及其在額定轉速下的停機。
DS-3——並聯勵磁電動機的啟動和在靜止狀態或轉子緩慢旋轉時的停機。
DS-4 串聯勵磁電動機在額定轉速下的起動和停機。
DS-5-串聯勵磁電動機的啟動、靜止或緩慢旋轉電動機的停機、逆流制動。
接觸器的一般要求:
1. 高生產率和中斷——不低於10Inom,在某些情況下高達20Inom;
2、在高截止頻率下長期運行;
3. 高開關持續時間——高達 300 萬次循環,考慮到啟動電流的中斷;
4、機械耐久性高;
5. 設計性能好,重量輕,體積小;
6、運行可靠性高。
對於接觸器,還有一種稀有換向模式,其特點是條件比正常換向更苛刻。這種模式很少發生(例如,短路時)。
接觸器的主要技術數據有主觸頭額定電流、極限開斷電流、所接電路的額定電壓、機械和開關耐力、每小時允許啟動次數和自身通斷時間。接觸器與任何開關設備一樣,能夠提供大量操作的操作,其特點是耐磨。
區分機械耐磨性和開關耐磨性。接觸器的機械耐久性取決於接觸器在不修理和更換其組件和零件的情況下的通斷循環次數。在這種情況下,電路中的電流為零。現代直流接觸器的機械耐久性為 (10-20) 106 次操作。
接觸器的開關壽命取決於電路接通和斷開的次數,之後需要更換觸點。現代接觸器的開關耐久度應為 (2-3) 106 次操作(目前生產的一些接觸器的開關耐久度為 106 次或更少)。
接觸器的固有閉合時間包括接觸器螺線管中的磁通量上升到起始磁通量值的時間和電樞行程時間。大部分時間都花在建立磁通量上。對於額定電流為 100 A 的直流接觸器,固有切換時間為 0.14 s,對於電流為 630 A 的接觸器,則增加到 0.37 s。
本徵接觸器打開時間——從接觸器螺線管關閉到其觸點打開的時間。它由通量從穩態值到衰減通量的衰減時間決定。從銜鐵開始運動到觸點打開的時間可以忽略不計。對於額定電流為100A的直流接觸器,固有分斷時間為0.07,對於額定電流為630A的接觸器為0.23s。
接觸器的額定電流Inom是能通過閉合的主觸頭8小時不切換的電流,接觸器各部分的溫升不應超過允許值(週期-連續操作)。
接觸器的額定工作電流 Inom.r 是在特定應用中通過其閉合主觸點的允許電流。例如,標稱工作電流 Inom.r。鼠籠型轉子感應電動機的切換接觸器的大小是從電動機啟動電流的6倍的接通條件中選擇的。
接觸器額定電壓是接觸器設計用於運行的最高開關電路電壓。
DS-2、DS-4 類主觸頭在正常開關模式下的開關耐久性應至少為 0.1,對於 DS-3 類,應至少為 0.02 機械耐久性。
輔助觸點必須切換交流電磁鐵電路,其中浪湧電流可能比固定電磁鐵高許多倍。
直流接觸器有以下主要部件:觸頭系統、滅弧裝置、電磁鐵和輔助觸頭系統。當電壓施加到接觸器電磁鐵的線圈上時,其電樞被吸引。連接到電磁鐵電樞的活動觸點接通或斷開主電路。滅弧裝置確保快速滅弧,從而降低觸點磨損。輔助低電流觸點系統用於協調接觸器與其他設備的操作。
直流接觸器的接觸系統。由於每小時操作次數多,工作條件惡劣,設備的觸點受到最嚴重的電氣和機械磨損。為了減少磨損,線性滾動接觸占主導地位。
為防止接觸振動,接觸彈簧會產生大約等於最終接觸力一半的預壓。振動受固定觸點的剛度和整個接觸器整體的抗振性的強烈影響。在這方面,構建非常成功的KPV-600系列接觸器。
KPV-600系列直流接觸器裝置
固定觸頭1牢固地固定在支架2上。滅弧線圈3的一端固定在同一支架上。線圈的第二端與電線 4 一起牢固地連接到塑料製成的絕緣底座 5。後者連接到堅固的鋼支架 6,該支架是設備的底座。活動觸頭7製成厚板形式。
板的下端具有相對於樞軸點8轉動的能力。因此,板可以通過固定觸頭1的支架翻轉。引線9通過軟線連接到活動觸頭7(鏈接) 10. 接觸壓力由彈簧 12 產生。
當觸頭磨損時,將裂解器1換上新的,將動觸板旋轉180°,用未損壞的一面工作。
為減少50A以上電流時電弧熔化主觸頭,接觸器設有滅弧觸頭——喇叭2、11。在滅弧裝置磁場作用下,電弧的參考點快速移動連接到固定觸頭1的夾子2,和動觸頭11的保護喇叭。彈簧13使電樞返回到其原始位置(磁鐵關閉後)。
接觸器的主要參數是標稱電流,它決定了接觸器的尺寸。
接觸器 KPV-600 和許多其他類型的特徵是輸出的活動觸點與接觸器主體的電氣連接。
在接觸器的接通位置,磁路通電。即使在關閉位置,電壓也可能殘留在磁路和其他部件上。因此接觸接觸器的磁路是有生命危險的!!!
KPV 系列接觸器採用常閉觸點設計。關閉是由於彈簧的作用完成的,打開是由於電磁鐵產生的力。
接觸器的額定電流稱為斷續-連續動作電流。在此操作模式下,接觸器保持打開狀態的時間不超過 8 小時。在此間隔結束後,設備必須打開和關閉幾次(以清除氧化銅上的觸點)。然後設備再次打開。
如果將接觸器放置在機櫃中,由於冷卻條件惡化,額定電流會降低約 10%。 V
連續運行,當連續投切時間超過8小時時,接觸器的允許電流降低20%左右。在這種模式下,由於銅觸點氧化,接觸電阻增加,這會導致溫度升高到允許值以上。
如果接觸器的開關數量較少或通常用於連續開關,則在觸點的工作表面上焊接一塊銀板。即使在連續運行中,鍍銀層也能使接觸器的允許電流保持等於額定電流。
如果接觸器與連續開關方式一起用於間歇開關方式,則使用銀襯變得不切實際,因為由於銀的機械強度低,觸點很快磨損。
根據工廠的建議,KPV-600 接觸器的允許分斷電流由以下公式確定:
,其中 n 是每小時的啟動次數。
需要注意的是,如果電弧長時間燃燒並週期性關閉(關閉大電感負載),由於電弧加熱觸點,觸點溫度可能會急劇升高。在這種情況下,連續操作期間觸點的加熱可能小於間歇操作期間的加熱。通常,接觸系統只有一個極點。
它用於以每小時高啟動頻率(高達 1200 次)雙觸點系統反轉異步電動機......在這些 KTPV-500 永磁式接觸器中,活動觸點與外殼隔離,這使得使用更安全裝置。
如圖所示為可逆異步電動機切換接觸器電路。與採用單極接觸器的電路相比,該方案具有很大的優勢。在一個接觸器發生故障和故障的情況下,電壓僅施加到電動機的一個端子。對於單極接觸器,一個接觸器故障將導致重載兩相電機供電。
異步電動機換向接觸器 KTPV-500 主觸點連接圖。
具有雙極接觸系統的接觸器非常方便地用於感應電動機轉子電路中的短路電阻。
在 KMV-521 型接觸器中,也使用雙極系統。這些接觸器設計用於打開和關閉油斷路器的直流驅動器的強大電磁鐵......直流網絡的兩根導線中包含一個雙極接觸系統,可確保可靠地關閉電感負載。