Гибридные контакторы

Бесконтактные силовые аппараты

Основные недостатки электромагнитных пускателей и контакторов

Пускатели электромагнитные ПМ 12

Это пускатели, которые идут на смену пускателям ПМА, ПМЛ и ПМЕ.

Преимущества пускателей ПМ 12:

более низкая потребляемая мощность, возможность безвинтового крепления на рейке, уменьшенные габариты и массы.

Назначение: для частого дистанционного ВО электрических цепей до 660В

Структура условного обозначения:

ПМ 12 - ХХХ₁Х₂Х₃Х₄Х₅Х₆Х₇

ХХХ1	–	обозначение номинального тока (004 - 4 А, 063 - 63 А);
Х2	–	исполнение по назначению и наличию теплового реле (1 - без теплового реле, нереверсивный; 2 - с тепловым реле, нереверсивный; 5 - с тепловым реле, реверсивный, с механической и электрической блокировкой.);
Х3	–	исполнение по степени защиты (0 – IP 00, 5 - IP 20);
Х4	–	исполнение в зависимости от числа и вида контактов вспомогательной цепи (0 - контактор переменного тока с одним замыкающимся контактом; 5 - контактор переменного тока с одним размыкающимся и двумя замыкающимися контактами.);
Х5,Х6	–	климатическое исполнение и категория размещения (У3, УХЛ3, Т3);
Х7	–	исполнение по коммутационной износостойкости (А – 400 ВО в сутки) Б – 120-400, В – менее 120).

1. Необходимость частого осмотра и ремонта.

2. Пониженная надёжность при работе в загрязненном и влажном воздухе.

3. Выделение токсичных и химически активных веществ из-за высокой температуры дуги.

4. Низкая коммутационная износостойкость.

5. Повышенный шум и радиопомехи при коммутации. Потери энергии в электрических дугах.

6. Повышенный расход меди из-за необходимости смены контактов.

Основной источник недостатков - образование электрической дуги на контактах при коммутациях (ВО).

Полное устранение дуги возможно, если коммутация будет происходить в момент перехода тока через ноль:

2. Исполнение синхронизированного с сетью механического привода данного контактора;

3. Коммутирование электрической цепи при помощи тиристоров, включённых параллельно силовым контактам контактора.

На основе второго принципа созданы гибридные контакторы и тиристорные контакторы (пускатели).

Требования, предъявляемые к схеме управления гибридными контакторами:

1. Автономность - отсутствие внешнего дополнительного источника питания;

2. Обеспечение бездуговой коммутации во всех режимах (включение, отключение, реверс);

3. Обеспечение протекания тока при включении и отключении (ВО) не более одного полупериода (с целью применения тиристоров с минимально возможным по нагреву номинальным током);

4. Включение тиристоров только при замыкании и размыкании главных контактов;

5. Устойчивость к сквозным токам короткого замыкания.

Для включения необходимо выполнить два условия:

1) напряжение анода больше напряжения катода, φ_А › φ_к;

2) на управляющий электрод подаётся положительный потенциал относительно катода и создаются условия для протекания тока управления (наличие замкнутого контура с таким сопротивлением контура, чтобы ток управления превышал минимальный ток отпирания тиристора).

Закрывается тиристор всегда обратным напряжением, т.е. когда напряжение катода больше напряжения анода φ_К › φ_А (в этом случае ток проводимости тиристора спадает до минимального тока удержания и тиристор становится непроводящим в прямом направлении).

VS 1

VS 2

KM

R

C

380 В

Рис. 1.30. Базовая схема гибридного контактора при управлении от напряжения защищаемой сети

Тиристоры VS 1 и VS 2 замыкаются только в момент включения и отключения этого контактора.

Недостатки:

1) Возможность самопроизвольного включения тиристоров VS 1 и VS 2 при окислении главных контактов. В этом случае падение напряжения на контактах может достигнуть 9 – 10В, тиристоры самопроизвольно открываются и выходят из строя, вследствие теплового пробоя, так как рассчитаны на протекание тока в течение только одного полупериода. Поэтому данная схема применяется при необходимости частых ВО, когда окисная плёнка на главных контактах постоянно разрушается. Коммутационная износостойкость такого контактора увеличивается в 20-50 раз по сравнению с обычным электромагнитным контактором.

2) Очень большой контур протекания управляющего тока.

Принципиальная электрическая схема контактора серии МК (рис. 1.31)

Главный контакт контактора МК конструктивно выполнен в виде мостикового контакта, который обеспечивает два разрыва электрической цепи на фазу. С подвижной части контакта выполнена электрическая связь для цепи управления тиристорами VS 1, VS 2, которые шунтируют главный контакт КМ в период ВО. Стабилитроны VD 3, VD 4 защищают управляющие переходы тиристоров от перенапряжений.

Рис. 1.31. Принципиальная электрическая схема контактора серии МК с полупроводниковой приставкой

VD 3, VD 4 – стабилитроны для защиты управляющих переходов тиристоров, от превышения напряжения

Принципиальная электрическая схема контактора КТП 64 (с независимой схемой управления)

Контактор КТП 64 представляет собой серийный контактор КТ 6000 с укреплённым на нём полупроводниковым блоком.

Рис. 1.32. Электрическая схема гибридного контактора КТП 64

TA – трансформатор тока; VD 1, VD 2 - стабилитроны

Диапазон номинальных токов составляет I _H=160-630 А. Частота ВО до 2000 в час. Механическая износостойкость 16×10⁶ ВО. Коммутационная износостойкость 5×10⁶ ВО. Сквозной ток 8-20 кА. Время отключения 12 мс.

При замыкании - размыкании главных контактов возникает начальная дуга. Напряжение дуги немного больше 10 В. Под действием этого напряжения происходит переход тока в цепь соответствующего тиристора и шунтирование главных контактов, которые будут продолжать замыкаться или размыкаться уже без дуги. Достоинство схемы заключается в том, что цепь тока управления тиристоров не проходит через сопротивление нагрузки, а имеет собственный внутренний контур (4 – VD 1 – УЭ VS 1 - 5). Также в схеме исключен вспомогательный контакт контактора.

Дата добавления: 2014-11-29