直流电磁接触器
直流接触器设计用于切换直流电路,通常由直流电磁铁驱动。
接触器的一般技术要求及其操作条件由 GOST 11206-77 规定。下面介绍现代接触器的应用类别,并根据负载的性质给出它们所切换电路的参数。
直流接触器:
DS-1-有源或低感性负载。
DC-2 并联励磁起动直流电动机及其在额定转速下的停机。
DS-3——并联励磁电动机的启动和在静止状态或转子缓慢旋转时的停机。
DS-4 串联励磁电动机在额定转速下的起动和停机。
DS-5-串联励磁电动机的启动、静止或缓慢旋转电动机的停机、逆流制动。
接触器的一般要求:
1. 高生产率和中断——不低于10Inom,在某些情况下高达20Inom;
2、在高截止频率下长期运行;
3. 开关持续时间长——高达 300 万次,考虑到启动电流的中断;
4、机械耐久性高;
5. 设计性能好,重量轻,尺寸小;
6、运行可靠性高。
对于接触器,还有一种稀有换向模式,其特点是条件比正常换向更苛刻。这种模式很少发生(例如,短路时)。
接触器的主要技术数据有主触头额定电流、极限开断电流、所接电路的额定电压、机械和开关耐力、每小时允许启动次数和自身通断时间。接触器与任何开关设备一样,能够提供大量操作的操作,其特点是耐磨。
区分机械和开关耐磨性。接触器的机械耐久性取决于接触器在不修理和更换其组件和零件的情况下的通断循环次数。在这种情况下,电路中的电流为零。现代直流接触器的机械耐久性为 (10-20) 106 次操作。
接触器的开关寿命取决于电路接通和断开的次数,之后需要更换触点。现代接触器的开关耐久度应为 (2-3) 106 次操作(目前生产的一些接触器的开关耐久度为 106 次或更少)。
接触器的固有闭合时间包括接触器螺线管中的磁通量上升到起始磁通量值的时间和电枢行程时间。大部分时间都花在建立磁通量上。对于额定电流为 100 A 的直流接触器,固有切换时间为 0.14 s,对于电流为 630 A 的接触器,则增加到 0.37 s。
本征接触器打开时间——从接触器螺线管关闭到其触点打开的时间。它由通量从稳态值到衰减通量的衰减时间决定。从衔铁开始运动到触点打开的时间可以忽略不计。对于额定电流为100A的直流接触器,固有分断时间为0.07,对于额定电流为630A的接触器为0.23s。
接触器的额定电流Inom是能通过闭合的主触头8小时不切换的电流,接触器各部分的温升不应超过允许值(周期-连续操作)。
接触器的额定工作电流 Inom.r 是在特定应用中通过其闭合主触点的允许电流。例如,标称工作电流 Inom.r。鼠笼型转子感应电动机的切换接触器的大小,是从电动机起动电流的6倍的接通条件中选取的。
接触器额定电压是接触器设计用于运行的最高开关电路电压。
DS-2、DS-4 类主触头在正常开关模式下的开关耐久性应至少为 0.1,对于 DS-3 类,应至少为 0.02 机械耐久性。
辅助触点必须切换交流电磁铁电路,其中浪涌电流可能比固定电磁铁高许多倍。
直流接触器有以下主要部件:触头系统、灭弧装置、电磁铁和辅助触头系统。当电压施加到接触器电磁铁的线圈上时,其电枢被吸引。连接到电磁铁电枢的活动触点接通或断开主电路。灭弧装置确保快速灭弧,从而降低触点磨损。辅助低电流触点系统用于协调接触器与其他设备的操作。
直流接触器的接触系统。由于每小时操作次数多,工作条件恶劣,设备的触点受到最严重的电气和机械磨损。为了减少磨损,线性滚动接触占主导地位。
为防止接触振动,接触弹簧会产生大约等于最终接触力一半的预压。振动受固定触点的刚度和整个接触器整体的抗振性的强烈影响。在这方面,构建非常成功的KPV-600系列接触器。
KPV-600系列直流接触器装置
固定触头1牢固地固定在支架2上。灭弧线圈3的一端固定在同一支架上。线圈的第二端与电线 4 一起牢固地连接到塑料制成的绝缘底座 5。后者连接到坚固的钢支架 6,该支架是设备的底座。活动触头7制成厚板形式。
板的下端具有相对于枢轴点8转动的能力。因此,板可以通过固定触头1的支架翻转。引线9通过软线连接到活动触头7(链接) 10. 接触压力由弹簧 12 产生。
当触头磨损时,将裂解器1换上新的,将动触板旋转180°,用未损坏的一面工作。
为减少50A以上电流时电弧熔化主触头,接触器设有灭弧触头——喇叭2、11。在灭弧装置磁场作用下,电弧的参考点快速移动连接到固定触头1的夹子2和活动触头11的保护喇叭。弹簧13使电枢返回到其原始位置(磁铁关闭后)。
接触器的主要参数是标称电流,它决定了接触器的尺寸。
接触器 KPV-600 和许多其他类型的特征是输出的活动触点与接触器主体的电气连接。
在接触器的接通位置,磁路通电。即使在关闭位置,电压也可能残留在磁路和其他部件上。因此接触接触器的磁路是有生命危险的!!!
KPV 系列接触器采用常闭触点设计。关闭是由于弹簧的作用完成的,打开是由于电磁铁产生的力。
接触器的额定电流称为断续-连续动作电流。在此操作模式下,接触器保持打开状态的时间不超过 8 小时。在此间隔结束后,设备必须打开和关闭几次(以清除氧化铜上的触点)。然后设备再次打开。
如果将接触器放置在机柜中,由于冷却条件恶化,额定电流会降低约 10%。 V
连续运行,当连续投切时间超过8小时时,接触器的允许电流降低20%左右。在这种模式下,由于铜触点氧化,接触电阻增加,这会导致温度升高到允许值以上。
如果接触器的开关数量较少或通常用于连续开关,则在触点的工作表面上焊接一块银板。即使在连续运行中,镀银层也能使接触器的允许电流保持等于额定电流。
如果接触器与连续开关方式一起用于间歇开关方式,则使用银衬变得不切实际,因为由于银的机械强度低,触点很快磨损。
根据工厂的建议,KPV-600 接触器的允许分断电流由以下公式确定:
,其中 n 是每小时的启动次数。
需要注意的是,如果电弧长时间燃烧并周期性关闭(关闭大电感负载),由于电弧加热触点,触点温度可能会急剧升高。在这种情况下,连续操作期间触点的加热可能小于间歇操作期间的加热。通常,接触系统只有一个极点。
它用于以每小时高启动频率(高达 1200 次)双触点系统反转异步电动机......在这些 KTPV-500 永磁式接触器中,活动触点与外壳隔离,这使得使用更安全装置。
如图所示为可逆异步电动机切换接触器电路。与采用单极接触器的电路相比,该方案具有很大的优势。在一个接触器发生故障和故障的情况下,电压仅施加到电动机的一个端子。对于单极接触器,一个接触器故障将导致重载两相电机供电。
异步电动机换向接触器 KTPV-500 主触点连接图。
具有双极接触系统的接触器非常方便地用于感应电动机转子电路中的短路电阻。
在 KMV-521 型接触器中,也使用双极系统。这些接触器设计用于打开和关闭油断路器的直流驱动器的强大电磁铁......直流网络的两根导线中包含一个双极接触系统,可确保可靠地关闭电感负载。