Для чего нужна система магнитного дутья в контакторе
Устройство магнитного дутья
Владельцы патента RU 2396628:
Изобретение относится к устройствам для гашения электрической дуги при отключении как токов короткого замыкания, так и малых токов коммутационным аппаратом и предназначено для использования в дугогасительных устройствах токоограничивающих и быстродействующих выключателей. Устройство магнитного дутья содержит набор магнитопроводов с катушками, подвижный и неподвижный контакты. Каждый последующий магнитопровод из набора расположен выше предыдущего магнитопровода, при этом каждый последующий магнитопровод из набора смещен относительно подвижного контакта в горизонтальной плоскости на меньшее расстояние до этого контакта, по сравнению с предыдущим магнитопроводом из набора. Катушки магнитопроводов соединены последовательно с контактами. Технический результат заключается в исключении замедления скорости хода электрической дуги в дугогасительном устройстве и эффективности ее гашения. 3 ил.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для гашения электрической дуги при отключении как токов короткого замыкания, так и малых токов (то есть токов, значения которых меньше номинального тока аппарата) коммутационным аппаратом и предназначено для использования в дугогасительных устройствах токоограничивающих и быстродействующих выключателей.
Известны устройства магнитного дутья, в котором внешнее магнитное поле в зоне горения дуги может создаваться постоянным магнитом или катушкой, подключаемой параллельно к источнику напряжения или последовательно с главным током из следующих источников:
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для гашения дуги по второму источнику. Это устройство содержит сердечник, на котором установлена катушка, соединенная последовательно с контактами выключателя.
Основным недостатком этого устройства является замедление скорости движения электрической дуги в завершающий момент отключения аварийного тока, что увеличивает длительность горения дуги в дугогасительном устройстве и снижает надежность работы коммутационного аппарата.
Задачей изобретения является разработка устройства магнитного дутья с надежным гашением электрической дуги при отключении аварийных токов быстродействующим коммутационным аппаратом.
Технический результат, который достигается изобретением, состоит в исключении замедления скорости хода электрической дуги в дугогасительном устройстве и эффективности ее гашения.
Это достигается тем, что устройство магнитного дутья содержит набор N магнитопроводов с катушками. Каждый последующий магнитопровод из набора N расположен выше предыдущего, при этом каждый последующий магнитопровод смещен относительно подвижного контакта в горизонтальной плоскости на меньшее расстояние до этого контакта, по сравнению с предыдущим магнитопроводом из набора. При таком расположении конструктивных элементов устройства появляется возможность влиять на магнитное поле электрической дуги (а именно усиливать его), образовавшейся при гашении малых токов, в процессе движения ее в дугогасительной камере.
Устройство магнитного дутья содержит 3 магнитопровода 1, 2, 3 с катушками соответственно 4, 5 и 6. Катушки соединены последовательно с контактами 7 и 8 выключателя (соединение на фигурах не показано). Возможно применение катушек магнитного дутья нескольких вариантов: параллельный, последовательный или комбинированный способ магнитного дутья. Каждый последующий магнитопровод расположен выше относительно предыдущего и смещен относительно подвижного контакта вдоль горизонтальной плоскости на расстояние меньшее предыдущего.
Устройство работает следующим образом.
При протекании тока по катушкам 4, 5, 6 создается магнитное поле с индукцией B1, В2, В3.
При отключении аварийного тока контакты выключателя начинают размыкаться. Электрическая дуга, образовавшаяся между контактами, под действием собственного магнитного поля и магнитного поля магнитопровода 1 с катушкой 4 затягивается в дугогасительную камеру. При этом сила F, действующая на дугу F
Iд·В1 (сила пропорциональна произведению тока в дуге Iд на индукцию В1 магнитного поля, создаваемую магнитопроводом 1), и длина дуги увеличивается. Далее дуга достигает второго магнитопровода 2 с катушкой 5, при этом сила, действующая на дугу F
Iд·(В1+В2), за счет результирующего магнитного поля, создаваемого двумя магнитопроводами 1 и 2, скорость движения дуги возрастает. Дуга еще интенсивнее растягивается и достигает третьего магнитопровода 3 с катушкой 6, при этом сила, действующая на дугу F
Iд-·(В1+В2+В3), за счет результирующего магнитного поля, создаваемого тремя магнитопроводами, скорость движения дуги еще более возрастает. При этом нет замедления при вхождении электрической дуги в дугогасительную камеру (дугогасительная камера не показана).
Таким образом, благодаря описанному устройству магнитного дутья исключено замедление скорости хода электрической дуги при ее гашении и повышена эффективность гашения этой дуги, а следовательно, повышена надежность работы выключателя в целом.
Устройство магнитного дутья, содержащее набор магнитопроводов с катушками, подвижный и неподвижный контакты, отличающееся тем, что каждый последующий магнитопровод из набора расположен выше предыдущего магнитопровода, при этом каждый последующий магнитопровод из набора смещен относительно подвижного контакта в горизонтальной плоскости на меньшее расстояние до этого контакта по сравнению с предыдущим магнитопроводом набора, а катушки магнитопроводов соединены последовательно с контактами.
Что такое контактор и где его используют?
Отправим материал на почту
Контактор – коммутационный аппарат, использующийся в силовых электрических сетях для коммутации значительных нагрузок, в том числе с преобладающей индуктивностью.
Что такое контактор?
В общем смысле – это дистанционный включатель/выключатель в электрической сети. В отличие от многих других коммутационных аппаратов, контактор обладает большим запасом прочности, разрывая электрическую сеть сразу в нескольких местах, допуская частые включения и отключения значительных нагрузок мощных электрических двигателей, систем компенсации реактивной мощности и других электропотребителей.
Принцип работы контактора заключается в перемещении электромеханической катушки или реле. При подаче управляющего напряжения, магнитный якорь притягивается к сердечнику, замыкая силовую электрическую цепь. Так как контактор может иметь до 5 групп контактов, то коммутация происходит в соответствии с предварительными настойками, либо под руководством микропроцессора. Каждый контакт может быть переключен в нормально замкнутое или нормально разомкнутое состояние.
Современные модели имеют возможность присоединения дополнительного внешнего оборудования: дополнительных контактных приставок, реле времени, тепловых реле, блокировочных устройств. Благодаря этому, контактор отличается от любого другого коммутационного оборудования значительно большей универсальностью и гибкостью в настройки его работы. Например, контактор с тепловым реле выполняет функции магнитного пускателя, а при настройке задержки – выступает в роли реле времени.
Основные виды и типы контакторов
По номинальному напряжению в главной цепи контакторы делятся на две крупные группы: 220/440 В и 380/660 В.
По роду электрического тока: на контакторы постоянного или переменного напряжения.
По количеству полюсов: одно-, двух- или трехполюсные.
По наличию дополнительных встроенных систем безопасности: с дугогасительной или без дугогасительной камеры.
По типу управления:
В зависимости от конфигурации и количества контакторов они могут иметь разное назначение:
Современное строительство и ремонт подразумевает организацию комфортной среды обитания. Эта задача невыполнима без применения контакторов. Примеров их бытового применения множество:
Установка модульных контакторов в щитке – хороший способ сэкономить без применения готовых промышленных решений, организовав управление электропотребителями самостоятельно.
Видео описание
Контактор/Магнитный пускатель: применение в быту.
Обычный модульный контактор
С помощью обычного модульного контактора организуется дистанционное управление электрическими потребителями посредством радио или Wi-Fi-канала связи. Система умного дома способна учитывать множество задаваемых параметров.
Например, через «умный» термометр возможно организовать управление электрическими обогревателями без участия человека. При снижении температуры воздуха в помещении термометр выдаст контактору команду на включение розетки, к которой подключен обогреватель. При достижении заданной температуры розетка автоматически обесточится. При этом контактор будет установлен в электрическом щите, то есть внешне такая система ничем не отличается от обычной.
При необходимости, через дистанционный контактор подключается газовый котел. Это позволит сэкономить средства, ведь газовый котел с GSM-управлением стоит гораздо дороже обычного. При необходимости контактор можно включить из любой географической точки, газовый котёл начнёт работать, а к приезду хозяина дом хорошо прогреется.
Перед другими моделями модульный контактор имеет ряд преимуществ:
Электромагнитный контактор
Простой электромагнитный контактор отличается от модульного способом коммутации, а именно – имеет электромагнитную катушку. Для организации питания потребителей используются блок-контакты. При включении контактора все контакты срабатывают одновременно.
Применение таких контакторов целесообразно для коммутации мощных или трехфазных электропотребителей: водяных насосов, токарного станка в мастерской и так далее.
Электромагнитный контактор также может быть установлен в домовом электрическом щите и управляться дистанционно, либо посредством сигналов от различных реле.
Наиболее часто такие контакторы можно встретить в системе водоснабжения с гидроаккумулятором. Блок-контакты настраиваются на нормально замкнутое состояние, при включении контактора скважинный насос подает воду в гидроаккумулятор. При достижении необходимого давления внутри гидроаккумулятора реле давления подает команду на отключение контактора. Процесс повторяется по мере расходования воды жильцами дома.
В зависимости от мощности, при отключении потребителя может наблюдаться искрение контактов, что пагубно влияет на их срок службы. Электромагнитный контакторы комплектуются дугогасительными камерами, благодаря чему становится возможным отключение потребителей под нагрузкой без риска образования высокотемпературной электрической дуги.
В чём разница между контактором и магнитным пускателем
Разница между этими двумя коммутационными аппаратами заключается в том, что контактор не обладает никакими защитными функциями. В случае возникновения короткого замыкания или длительной перегрузки контактор останется во включенном состоянии, что неизбежной приведет к аварии.
Магнитный пускатель – это контактор, имеющий одну и более защитных функций. Наибольшее распространение получили пускатели с тепловыми реле и электромагнитным расцепителем. В случае возникновения в электрической сети короткого замыкания расцепитель подаст команду на отключение контактора.
Тепловое реле представляет из себя биметаллическую пластину, которая изгибается при нагреве, вызванном превышением допустимой нагрузки. Пластина откалибрована таким образом, что при длительной перегрузке, сильно изогнувшись, физически отключает пускатель, предотвращая перегрев кабеля, питающего оборудование.
Видео описание
Контактор: принцип работы и схема подключения
Заключение
Гибкое управление электрическими потребителями дома с применением модульных щитовых контакторов постепенно становится нормой в современном домостроении.
Что такое контактор: назначение, принцип работы, виды, схемы подключения
При производстве электротехнических работ на высоковольтных линиях, при подключении мощных потребителей электрической энергии и промышленного оборудования электромонтажник неизбежно сталкивается с таким устройством, как контактор. У профессионала нет сомнений для чего нужен контактор и какие функции он выполняет, но человеку далекому от электротехники или только начинающему познавать электрическую специальность рано или поздно приходится столкнутся с этим понятием. Контактор – прибор очень удобный, но, чтобы понять для чего он нужен придется немного разобраться.
Что такое контактор и для чего он нужен
В электрических сетях постоянно приходится включать или выключать различные нагрузки или управлять их работой. Как мы знаем, в быту для этих целей существуют механические выключатели и рубильники. Но у таких устройств есть весьма ограниченный ресурс износостойкости, а для больших электрических систем, управление с помощью механических рубильников является неудобным и неэффективным способом. Именно поэтому был создан такой прибор, который имеет огромный ресурс работы, позволяет производить циклы включения и выключения до нескольких тысяч раз в час, а самое главное дает возможность управлять нагрузкой дистанционно. Простыми словами это выключатель.
Контактор – это электромагнитное устройство, предназначенное для частых включений и выключений электрических цепей дистанционным способом.
Электромагнитные контакторы применяются во всех сферах нашей жизни. Они включают уличное освещение, управляют отключением высоковольтных линий электропередачи, линий транспортных систем (трамвайных, троллейбусных, железнодорожных), широко применяются в строительстве и промышленности для запуска мощных силовых установок, двигателей, машин и другого оборудования.
Более того, такие коммутационные устройства применяются и в жилых домах для различных целей, таких, например, как включение электрообогревательных приборов или водонагревателей, для управления вентиляционными установками, водопроводными или канализационными насосами. Прогресс не стоит на месте и на данный момент системы умного дома под управлением контакторов или групп таких приборов уже постепенно входят в жизнь обычных людей.
Огромную роль эти устройства играют в электробезопасности и, как следствие, предотвращении пожаров от возгорания электрооборудования или силовых линий.
Данные приборы имеют ряд преимуществ перед различными модульными приспособлениями:
Устройство и принцип работы
Контактор – это двухпозиционный электромагнитный прибор, управление которым производится с помощью вспомогательной цепи электрического тока проходящего через катушки контактора. Во время прохождения электрического тока к сердечнику притягивается якорь, и группа контактов замыкается. В нормальном состоянии контакты в таком устройстве всегда разомкнуты – это важное правило для электробезопасности и удобства использования.
Если говорить простыми словами контактор – это выключатель при подаче напряжения на который его контакты замыкаются, и нагрузка включается, а при отсутствии напряжения на контакторе – он размыкает электрическую цепь.
Конструктивно этот электромагнитный выключатель состоит из системы блок-контактов, дугогасительной, контактной и электромагнитной систем.
Для тех, кто знаком с электрическими схемами и принципами работы выключателей данные схемы будут понятны. На катушку А1 – А2 подается вспомогательное напряжение, при этом для создания механического усилия и замыкания контактов втягивается соленоид и включает те контакты, которые необходимо. В зависимости от типа контактора и его конструкции он может включать как одну группу контактов, так и несколько одновременно или в определенной последовательности. Для того чтобы безопасно и быстро размыкать контактор в его конструкции присутствует пружина, посредством которой контакты, при отсутствии напряжения, мгновенно размыкаются.
Несмотря на то, что с виду этот прибор кажется очень сложным, а во многих случаях (при управлении силовыми линиями до 600В и токами до 1600А) большим по размерам в его конструкции все достаточно просто:
Управление контактором производится с помощью вспомогательной цепи, напряжение которой должно быть ниже величины напряжения рабочего тока и может соответствовать 24, 42, 110, 220 или 380 В.
Основные виды и типы контакторов
Для выполнения различных условий работы, задач и управления разными видами электрических систем и оборудования существуют контакторы с разнообразным функционалом.
По типу электрического тока коммутирующие устройства бывают:
Трехполюсные приборы применяются в трехфазных электрических сетях переменного тока для управления мощными электродвигателями и прочими устройствами. В промышленности производят и используют многополюсные контакторы, но такие механизмы используются крайне редко и выполняют специфические задачи.
По наличию дополнительных систем:
Наличие дугогасительной системы, о которой было сказано выше, не является обязательным конструктивом для сетей 220 В, но обязательно применяется в устройствах и в сетях с высоким напряжением (380 В, 600 В). Такая система гасит электрическую дугу, неизменно возникающую при высоком напряжении, при помощи поперечного электромагнитного поля в специальных камерах.
По типу управления контактором:
По типу монтажа применяют бескорпусные и корпусные контакторы. Первые – монтируются в электрических щитах или внутри электроустановок и не защищены от попадания влаги и пыли, а вторые могут монтироваться в любом месте и очень часто имеют хорошую влаго-, пылезащиту.
Характеристики контакторов
Для выбора правильного устройства для своих нужд, необходимо знать, какие характеристики бывают у такого типа приборов и чем они отличаются. Как правило, электромагнитные контакторы имеют следующие важные характеристики:
В чём разница между контактором и магнитным пускателем
Очень часто контакторы путают с магнитными пускателями и это обоснованно, так как по сути это одно и то же. Данные типы устройств конструктивно выполнены практически идентично. Отличие же этих устройств в назначении: если контактор это моноблочный прибор, является выключателем и в основном служит для коммутации цепей, то электромагнитное реле (пускатель) в том числе выполняет защитную функцию, например, экстренно размыкая цепь при перегреве, и имеет в своем составе несколько контакторов, защитные устройства и управляющие элементы.
Существует такой вид коммутирующего устройства, как промежуточное реле – это прибор небольшой мощности, который служит для коммутации в слаботочных цепях и может выдержать намного больше циклов размыкания, чем контактор.
Схемы подключения контактора
Контакторы выпускаются многими производителями электротехнической продукции и имеют разные типы и исполнение. При подключении такого устройства важно строго руководствоваться рекомендациями завода-изготовителя и нормативной электротехнической документацией. В инструкции и на самом корпусе прибора в обязательном порядке будет располагаться схема подключения данного механизма и его главные характеристики. Разобраться в этой электрической схеме профессиональному электрику не составит никакого труда, а вот неспециалисту придется немного постараться.
Обратите внимание! Для работоспособности схемы используется нормально открытый контакт контактора для реализации самоподхвата расположенный параллельно пусковой кнопке.
Независимо от того каким-образом подключается контактор в системе обязательно используется два вида сети: силовая и сигнальная. Сигнальная линия запускает сам контактор, а он в свою очередь замыкает силовую линию.
При подключении к мощным асинхронным двигателям важно подключать последовательно с контактором тепловое реле, для защиты двигателя от перегрева и автомат для защиты от короткого замыкания.
Разобраться в назначении, конструкции и принципах работы данного сложного устройства оказалось совсем не сложно. Важно помнить, что правильно подключённый прибор – залог долгой и безопасной службы контактора. При подключении необходимо работать только при отключенном электропитании, помнить о мерах электробезопасности и общих правилах охраны труда, и строго их выполнять. А если что-то в работе или подключении этого прибора вам все же осталось непонятно, то лучшим вариантом будет обратиться к профессиональным электрикам для подключения данного устройства.
Что такое электромагнитное реле, их виды и принцип работы
Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить
Что такое твердотельное реле и для чего оно нужно?
Что такое частотный преобразователь, основные виды и какой принцип работы
Что такое сетевой фильтр, для чего он нужен и где применяется
Основные виды и принцип работы реле времени