Как выбрать контактор по току

Контакторы – особенности выбора и применение

Любая электрическая цепь нуждается в управлении. В первую очередь, это, конечно необходимость замыкания и размыкания ее. И способов этого, на самом деле, не так уж и много. Одним из простейших способов управления электрической цепью, является использование рубильников и разнообразных выключателей. Но что делать, если замыкать и размыкать цепь приходится довольно часто? Именно для таких целей идеально подходит контактор. Во-первых, он способен замыкать и размыкать цепь по нескольку тысяч раз в час. Во-вторых, делать это он позволяет дистанционно. Наконец, использование контактора позволяет полностью автоматизировать этот процесс.

Итак, основным назначением контакторов является частое, или регулярное включение/отключение электрических цепей. В этом плане, его применение аналогично применению обычных электромагнитных реле. Однако, использование контакторов имеет свои особенности. Подобно электромагнитному реле, контактор имеет контактную систему, состоящую из подвижных и неподвижных контактов. Кроме этого, контактор может содержать вспомогательные контакты, отвечающие за системы управления и сигнализации. Но основным отличием контактора от реле является наличие дугогасительной камеры, которой оснащены силовые контакты. Именно дугогасительная система при размыкании контактов гасит электрическую дугу.

Как мы уже поняли, основным назначением контактора является замыкание и размыкание электрической цепи, но использоваться этот функционал может для решения достаточно широкого спектра задач – от управления освещением до управления мощными промышленными электродвигателями. Соответственно, требования, предъявляемые к контактору, в зависимости от назначения, будут различаться. Но есть, все-таки, общие критерии, которые помогут в правильном выборе контактора.

Основным параметром при выборе контактора является необходимость выбора допустимой нагрузки. Подбор контактора осуществляется на основе расчетных параметров тока в коммутируемой цепи. При этом необходимо учитывать, что номинальный ток контактора должен быть выше расчетных параметров. То есть, если расчетный ток приближен к номинальному току контактора, то необходимо использовать контактор с характеристиками на порядок выше.

Также нельзя забывать о способности контактора «переносить» пусковые токи, в особенности, если контактор используется для управления мощными промышленными двигателями. Для этого контакторы различаются по категории применения – обозначение АС и номер категории.

Категории применения по переменному току

Коммутационная износостойкость

Механическая износостойкость также гарантирует определенное количество циклов срабатываний без ремонта, или замены отдельных деталей. Но при этом необходимо иметь в виду, что расчет механической износостойкости учитывает количество циклов включения/отключения без нагрузки. В соответствии с этим, выбирать контактор по параметрам износостойкости все-таки лучше с небольшим запасом.

Выбор количества полюсов зависит от области применения контактора – постоянный ток, или переменный, однофазный, или трехфазный. Для цепей постоянного тока, а также однофазных цепей переменного тока, как правило, применяются контакторы с одним, или двумя полюсами. Довольно часто в трехфазных сетях используются контакторы с тремя рабочими полюсами, и одним дополнительным, выполняющим функцию блокировочного контакта. На рис.1 показана схема включения двух контакторов с использованием дополнительного контакта, которая исключает возможность включения второго контактора без включения первого.

Рис.1 Схема блокировки двух устройств при помощи контакторов

На рис.2 показана схема включения двух контакторов с блокировкой включения второго контактора при включении первого. При использовании контакторов с напряжением катушки 220В, схемы, практически, не меняются. Только вместо второй фазы используется N.

Рис.2 Схема управления нереверсивным пускателем (контактором). Электрическая блокировка

И, в заключение, один довольно часто возникающий вопрос – чем контактор отличается от магнитного пускателя? Ведь назначение у них одно и то же – управление электрическими цепями.

Во-первых, магнитный пускатель является разновидностью контактора, служащий лишь одной цели – запуск двигателей переменного тока. А вот контактор может использоваться для управления не только силовыми цепями, но и, например, освещением. Конструктивно, контакторы и магнитные пускатели также имеют отличия, определяющие их использование. Например, высокая частота включений/выключений контакторов возможна благодаря наличию дугогасительной камеры. У магнитного пускателя дугогасительная камера отсутствует. Зато пускатель имеет усиленный корпус, позволяющий устанавливать его в любом месте. Ограничением для пускателя является его применение в мощных силовых цепях при большом количестве коммутаций.

Источник

Выбор пускателя (контактора)

Пускатель ПМЛ-1220 0*2Б с кнопками в корпусе

Пускатели применяют для подключения мощной нагрузки – электродвигателей, ТЭНов, мощных ламп, и др. Область применения – там, где реле уже не справляются, а полупроводниковые силовые элементы либо малы по току, либо дороги.

Контакторы (пускатели) электромагнитные

Следует внести немного порядка в терминологию. Часто путают пускатели и контакторы. Для некоторых это одно и то же, а некоторые говорят, что контактор – это просто большой мощный пускатель. Но насколько мощный – никто толком объяснить не может…

Раньше, во времена СССР, так оно и было. Теперь пускатели, которые выпускались или разрабатывались в те времена, так и называют пускателями (например, ПМЛ, который выпускается до сих пор на Украине), а новые и зарубежные модели называют контакторами.

Одни и те же устройства электрики называют пускателями, а продавцы – контакторами. Честно говоря, и мне привычней говорить именно пускатели.

Чем отличается контактор от пускателя?

На самом деле контактор – это устройство, состоящее только из электромагнитной катушки и контактов. При подаче напряжения на катушку контакты замыкаются (или размыкаются). Контактор не содержит приспособлений для защиты, фиксации, коммутации, индикации, и др. Пускатель – это устройство, содержащее в себе контактор как главный составляющий элемент. Кроме того, пускатель как правило содержит тепловое реле для защиты от перегрузки по току, кнопки ПУСК и СТОП, индикацию, может быть заключен в корпус, иметь автоматический выключатель для защиты от КЗ. Иначе говоря, пускатель служит для пуска (включения) различных потребителей электроэнергии.

Подробно о том, как трехфазный электродвигатель подключается к пускателю, различные схемы включения электродвигателя приведены в моей статье про подключение асинхронных двигателей. А ещё пример применения пускателей – в статье про схему гидравлического пресса. Различные схемы включения магнитных пускателей подробно рассмотрены здесь.

А если Вам вообще интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!

Пускатель может содержать два или три контактора. Это бывает в случаях, когда применяется реверсивное управление двигателем, либо при плавном пуске, когда мощный двигатель включают сначала по схеме “звезда”, а затем – по “треугольнику”.

Хотя, такую схему нельзя назвать “плавной”, для плавного пуска существуют специальные устройства. Читайте мои статьи про Мягкий пускатель и про Реальную схему включения устройства плавного пуска.

Разобранный пускатель ПМЛ-1220 0*2Б. Видно контактор и тепловое реле.

Официально отличия контактора от пускателя прописаны в ГОСТ Р 50030.4.1-2012 (МЭК 60947-4-1:2009) Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 4. Контакторы и пускатели. Раздел 1. Электромеханические контакторы и пускатели.

Ещё определения контакторов и пускателей даны в ГОСТ 17703-72 “Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия” и ГОСТ Р 500030.4.4-2012 “Аппаратура распределения и управления низковольтная”.

Также будет интересно, какие грандиозные споры разгорелись у меня на канале Яндекс.Дзен в статье про отличия контакторов и пускателей.

Отличия реле от контактора

Реле от контактора отличаются лишь конструкцией и назначением, и разница иногда между ними слабо различима.

Характеристики и виды пускателей по характеристикам

Величина (условный габарит) пускателя (контактора)

Самый главный параметр, величина характеризует условно мощность и габариты пускателя. Существуют такие величины пускателей:

Имеется ввиду ток по категории применения АС-3 (для индуктивной нагрузки), для категории АС-1 (резистивная или малоиндуктивная нагрузка – например, ТЭНы) максимальный ток для того же пускателя будет в полтора – два раза выше. От величины пускателя зависит, какую мощность он может коммутировать (трехфазная цепь 380 В, индуктивная нагрузка).

Сразу надо сказать, что эта мощность – действительно максимальная, реально надо смотреть на величину тока конкретного пускателя (как правило, вторая и третья цифра в названии). Величина пускателя указывается в названии первой цифрой. При превышении тока или токе, близком к максимальному, количество срабатываний (надежность) резко уменьшается, поэтому пускатель надо выбирать с запасом по мощности.

Количество контактов (полюсов)

В основном выпускаются контакторы с тремя рабочими контактами (для коммутации) и одним дополнительным. Дополнительный, или блокировочный контакт нужен для блокировки, или “самопитания”, чтобы зафиксировать контактор во включенном состоянии при использовании стандартной схемы включения. Дополнительные контакты бывают нормально разомкнутые (чаще всего используются) и нормально замкнутые.

Для увеличения количества дополнительных контактов используют контактные приставки, применение которых существенно расширяет круг схемотехнических решений. В СССР такие дополнительные приставки назывались ПКИ, сейчас в продаже есть и другие модели, но суть одна.

Дополнительные контактные приставки ПКИ, и др.

Максимальный ток дополнительных контактов, как правило, равен (в пускателях первой и второй величин) или меньше максимального тока основных контактов. Существуют также дополнительные контакты (приставки) выдержки времени ПВЛ, в которых контакты включаются или выключаются через время задержки. Подробнее – в статье про пневматические реле выдержки времени.

Напряжение электромагнитной катушки контакторов

Электромагнитные катушки контакторов, как правило, выпускаются на следующие напряжения: 24, 36, 110, 230, 380 Вольт. В пускателях большой величины используются катушки бОльшей мощности. Катушки продаются и отдельно, и её можно легко заменить в контакторе, если нужна другая величина напряжения.

Как правило, при наличии нулевого проводника целесообразно применять катушки контактора на напряжение 220 В, а при его отсутствии (чисто трехфазные потребители) – катушки на 380 В.

Как заменить катушку контактора?

Иногда в наличии нет контактора с катушкой нужного напряжения, можно не покупать целиком нужный контактор. У многих производителей в продаже имеются катушки под разные напряжения и величины контакторов.

В частности, это относится к IEK, КЕАЗ. Иностранные производители, как правило, делают контакторы неразборными, и отдельно катушки к ним не продают.

Стоит сказать, что катушки контакторов на нужные напряжения должны быть в ремонтных комплектах, поскольку это можно считать расходным материалом. Основные неисправности катушек – обрыв обмотки и деформация корпуса.

Чтобы увеличить срок службы катушек контакторов или электромагнитов, которые находятся продолжительное время во включенном состоянии, допустимо эксплуатировать их на напряжении 85-90 % от номинала.

Виды пускателей по назначению

Теперь приведу пару примеров пускателей – реальных схем.

Эта схема пускателя собрана на трех контакторах второй величины и служит для подключения электродвигателя по схеме “звезда-треугольник”. Вверху слева подается три фазы, внизу – три фазы уходит на питания двигателя. Красные провода – питание катушек контакторов и проверка работы. Защита (мотор-автомат) не показана.

реверсивный пускатель с мотор-автоматом

Здесь – пускатель реверсивный, на двух взаимно блокированных контакторах. Мотор-автомат защиты двигателя – справа.

Бонус

В заключение – несколько фотографий контакторов, верой и правдой отслуживших свой век.

Пускатель 2 величины. Совнархоз Латвийской ССР, 1964 г.

Пускатель ПМЛ, справа – его прототип Telemecanique

Страшно смотреть, но именно такие пускатели применялись в СССР…

…и такие. Не правда ли, очень похоже на музейный экспонат?

Где можно купить сейчас контакторы? Конечно, в соседнем электро магазине. И главное. Не забудьте сообщить продавцу напряжение катушки!

Источник

Как выбрать контактор по току

Для управления электродвигателями применимы различные модификации и разновидности пускорегулирующей аппаратуры зависящая от рода применений, среды и величин мощностей. Применяемые пускатели при легком пуске и малой мощности электродвигателя, для большой мощности и особого, тяжелого режима работы предназначены контактора. Обеспечивающие щадящий режим для подключенных двигателей и уменьшения пускового момента устанавливаем устройства плавного пуска. Для регулирования параметров электродвигателей применяем частотные преобразователи рисунок 1.

Устройства плавного пуска предназначены для плавного пуска и остановки 3-фазных двигателей переменного тока, снижения величины пускового тока и устранения возможных негативных последствий высокого пускового момента. Практика эксплуатации электроприводов показывает, что трехфазные асинхронные двигатели испытывают наибольшие механические и электрические перегрузки во время пуска (разгона) и останова (торможения). Эти перегрузки резко сокращают ресурс двигателя, что увеличивает затраты на ремонт и восстановление оборудования.

Для повышения долговечности двигателей целесообразно использовать устройства плавного пуска и торможения, которые позволяют плавно увеличивать и снижать напряжение питания двигателей, что устраняет пусковые и стоповые броски тока, механические удары.

Рисунок 1. Устройство плавного пуска марки ОВЕН, Siemenes, Moeller

Цифровое управление устройства плавного пуска позволяет произвести точную настройку и легкую установку. Благодаря регулировке пускового момента и уникальной функции «импульсный старт» устройство плавного пуска может быть использовано для широкого круга задач и предназначены для управления трехфазными асинхронными двигателями мощностью от 0,25 до 1200кW, при номинальном напряжении 400В и токах от 21 до 1600А. Диапазон выбора устройств плавного пуска по мощности, по току, по напряжению очень велик.

Для примера возьмём устройство плавного пуска ОВЕН УПП1 рекомендуются для применения с оборудованием мощностью до 11 кВт таблица 1: конвейеры, вентиляторы, насосы, компрессоры.

Преимущества ОВЕН УПП1:

Таблица 1. Номинальные токи двигателя различных модификаций УПП1

Электромагнитные пускатели и контакторы получили широкое применение в промышленности. При помощи пускателей и контакторов можно управлять силовой нагрузкой, т.е. включать и отключать, а также организовать схему дистанционного включения (отключения) не только двигателя, но и технологического оборудования рисунок 2.

Блокировка вентилятора с оборудованием выполняется также при помощи электромагнитных пускателей и контакторов.

Рисунок 2. Пускатели, контакторы, ПКУ

На что стоит обратить внимание при выборе пускателя и контактора?

В обычных условиях достаточно одного замыкающего контакта. В том случае, если есть необходимость управлять другим технологическим процессом, можно предусмотреть дополнительно приставку контактную. Есть приставки контактные до 4-х контактов.

Разницы между пускателями и контакторами нету, возможно только в конструкции, те и другие выпускают на малые и большие токи, с тепловым реле и без, с различной степенью защиты.

Для управления электродвигателем большой мощности, хотя на такие ставят уже устройство плавного пуска или у которого особый режим работы (частые включения и отключения) применяются контакторы. Контактор предназначен для более тяжелого режима работы.

Магнитный пускатель представляет собой низковольтный коммутационный аппарат, предназначенный для дистанционного управления различными силовыми нагрузками в сеть напряжением до 1000 Вольт.

Магнитный пускатель — это модифицированный контактор. В отличие от контактора, пускатель комплектуется дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя. Магнитные пускатели классифицируются: по назначению (нереверсивные, реверсивные), наличию или отсутствию тепловых реле и кнопок управления, степени защиты от воздействия окружающей среды, уровням коммутируемых токов рабочему напряжению катушки.

Замыкание контактов силовой цепи осуществляется контактором — аппаратом, в котором сцеплённая с якорем электромагнитного реле группа контактных пластин замыкается на неподвижные контакты, соединённые с входными и выходными клеммами подключения питающего напряжения сети и линий нагрузки рисунок 3.

Рисунок 3. Принцип устройства магнитного пускателя

Таким образом, с помощью малых токов в катушке электромагнитного реле и слаботочных сигналов управления удаётся коммутировать сильноточные цепи больших нагрузок.

Управление нагрузкой производится непосредственным подключением нагрузки через главные контакты пускателя. Наиболее часто магнитные пускатели применяются для запуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором на промышленное номинальное напряжение коммутируемой цепи 220/380 Вольт. При использовании аппаратов для электродвигателей на 380/660 Вольт, встречающихся значительно реже, необходимо выбрать пускатель соответствующего напряжения.

Сигнал управления подается на катушку пускателя и это приводит к замыканию главных контактов. Чаще всего пускатели располагают максимальной защитой от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов повышенной величины при обрыве одной из фаз. Магнитные пускатели также обеспечивают минимальную защиту при падении напряжения в питающей сети на 30-35% номинального значения. Защита от токов короткого замыкания не предусматривается. Пускатели разделяются также по величине, под которой понимают ток нагрузки, который способен включать и выключать пускатель своими главными контактами:

Таблица 2. Нумерация величин пускателей по току

Сопоставление тока подключаемой нагрузки с номинальным током коммутационного аппарата, условно классифицируются по величинам, соответствующим номинальному току аппарата. Ниже представлена таблица 3 соотношений величин и номинальных токов. По ней можно правильно выбрать магнитный пускатель по току, либо по мощности, произведя пересчет по формуле.

Таблица 3. Выбор пускателя по параметрам

пускателяТип пускателяИсполнение по

степени защитыНоминальный ток, АМощность двигателя для категории АС-3, кВт220В380В500ВIПМЛ-1100IP00102.245.5IIПМЛ-2100IP00255.51115IIIПМЛ-3100IP00401118.525IVПМЛ-4100IP0063224055VПМЛ-5100IP0012555VIПМЛ-6110IP0016075VIIПМЛ-7100IP00250132

Рисунок 4. Магнитный пускатель серии ПМЛ

При выборе магнитных пускателей рисунок 4, необходимо учитывать режим работы, которой определяется характером коммутируемой нагрузки:

Для характеристики коммутационной способности контакторов и пускателей переменного тока установлены четыре категории применения, являющиеся стандартными: АС1, АС2, АС3, АС4. Каждая категория применения характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности или постоянных времени, условиями испытаний и других параметров установленных ГОСТ Р 50030.4.1-2002.

При выборе пускателя необходимо обращать внимание на класс износостойкости, то есть количество срабатываний пускателя. Этот параметр особенно важен в том случае, если аппарат предназначен для коммутации нагрузки, работающей в режиме частых включений и выключений.

Коммутационная износостойкость — эта характеристика отображает количество срабатываний, которое гарантировано производителем. Существует 3 класса износостойкости: А, Б и В. Класс А самый высокий и гарантирует от 1,5 до 4 млн. циклов срабатывания магнитного пускателя.

Модели класса Б гарантировано срабатывают от 0,63 до 1,5 млн. циклов. Самый низкий характеризуется от 0,1 до 0,5 млн. циклов срабатывания.

Механическая износостойкость, не менее важная характеристика, которая отображает количество циклов включения/отключения аппарата без ремонта либо замены его деталей. При этом включения и отключения должны осуществляться без нагрузки (когда ток в цепи отсутствует). Механическая износостойкость может быть от 3 до 20 млн. циклов срабатывания.

Количество полюсов. Для питания трехфазных электродвигателей используются аппараты, имеющие три полюса. Именно такое исполнение наиболее распространено. Однако, возникает целых ряд ситуаций, когда требуется выбрать аппарат с другим количеством полюсов рисунок 5. Например, когда нагрузкой являются цепи освещения или электронагревательные приборы.

Рисунок 5. Пускатели с количеством полюсов

Номинальное напряжение катушки. Магнитные пускатели, применяемые в схемах управления электрооборудования, удобнее всего использовать с катушками на то же напряжение, что и коммутируемая нагрузка.

По этой причине наиболее распространены варианты исполнения с катушками на 220 или 380 Вольт. При построении разного рода автоматических схем, по ряду причин может возникнуть необходимость применения управляющих катушек на другой уровень напряжения. Это обусловлено применением в этих схемах реле, датчиков или других компонентов, рассчитанных на определенное напряжение питания. Рабочее (коммутационное) напряжение катушки реле, бывают таких значений:

Количество и характеристики вспомогательных контактов. Кроме основных силовых контактов, коммутирующих главные электрические цепи нагрузки, магнитные пускатели оснащаются вспомогательными контактами, срабатывающими синхронно основным рисунок 6. Предназначены эти контакты для коммутации цепей управления, блокировки, питания сигнальных ламп, катушек реле и других вспомогательных аппаратов. Вспомогательные контакты могут быть двух типов – нормально разомкнутые (NO), (НО) и нормально замкнутые (NC), (НЗ).

Рисунок 6. Подвижные и неподвижные контакты

Первые разомкнуты при обесточенной катушке управления и замыкаются при срабатывании электромагнитного пускателя, у вторых все происходит наоборот. Потребность в выборе определенного количества дополнительных контактов того или иного типа определяется той схемой, в которой используется аппарат.

Наличие реверса. Если вам нужно выбрать магнитный пускатель для управления реверсивным двигателем, отдавайте предпочтение реверсивной модели, в корпусе которого находятся два отдельных пускателя, соединенных между собой.

Наличие защиты. В базовом варианте исполнения магнитный пускатель не оборудован защитой подключаемого электрооборудования. Степень защиты с тепловым реле, поставляется опционально и его можно выбрать исходя из требуемых характеристик.

Степени защиты, например:

Кроме перечисленных выше критериев, необходимо правильно выбрать климатическое исполнение и степень защиты IP изделия. Методика такого подбора такая же, как для любого электрооборудования. К примеру, если пускатель будет размещен в защищенном шкафу, можно выбрать степень защиты IP20. Если же условия размещения аппарата неблагоприятные (высокая запыленность, влажность и т.д.), рекомендуем выбрать магнитный пускатель в корпусе, степень защиты которого составляет IP54 или же IP65.

Расчёт для выбора пускового устройства по параметрам двигателя и более точного выбора, начинаем с изучения паспорта подключаемого электроприбора и применяют такие формулы, исходя из потребляемой мощности:

(1)

где P — мощность нагрузки (Вт); cosφ – коэффициент мощности; η – коэффициент полезного действия электродвигателя (%); U-напряжение сети 380 (В).

(2)

где k – кратность пускового тока.

Ударный пусковой ток — это полный ток короткого замыкания, который состоит из трех составляющих и определяется по формуле:

Р_ном =3,7 кВт = 3700 Вт;

(3)

Определяем номинальный ток по формуле (1):

Определяем пусковой ток по формуле (2):

Нужно учитывать, что в паспорте указывается номинальный ток I_п магнитного пускателя. В режиме работы АС-3 данный прибор обеспечивает запуск при шестикратном превышении его номинального тока. I_max=6· In.

Проверяем, подходит ли пусковое устройство с I_n = 10А, выбранное по методу, где максимальный ток контактора должен быть больше пускового тока электродвигателя I_max> I_пуск.

Определяем ударный пусковой ток по формуле (3):

Определение номинального тока уставки теплового реле. Для лучшего согласования перегрузочной способности двигателя и защитной (времятоковой) характеристики реле номинальный ток уставки выбирается на 15÷20 % выше номинального тока двигателя, т.е.

(4)

т.к. тепловое реле выбранного выше пускателя могут быть установлены тепловые элементы с различными номинальными токами, то необходимо выбрать тепловой элемент с номинальным током, ближайшим к рассчитанному значению Iуст.ном проверить, попадает ли величина Iуст.ном в пределы регулирования уставки реле.

Таблица 4. Выбор контакторов по току

(слабо индуктивные нагрузки)АС-3/АС-7b

(электродвигатель с КЗ ротором)Номинальный ток, АНоминальная мощность

при напряжении кВтНоминальный ток, АНоминальная мощность

при напряжении кВт230В400В230В400ВКМ-16163,010,561,03,0КМ-20203,81371,03,6КМ-25254,51691,34,5КМ-32326,620183,010,0КМ-40408,4125223,711,3КМ-505010,533274,513,7КМ-636313,040305,015,0

Таблица 5. Выбор теплового реле

Выбранные таким образом параметры реле обеспечивают отключение двигателя, например, при токе перегрузки 1,3I_ном — за время не более 10÷20 мин., а при перегрузке током 10I_ном — за время не более 2÷5 с.

Структурное обозначение пускателя серия 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Источник