Контактори постійного струму

Конструкцію контакторів постійного струму розглянемо на прикладі контактора серії КПВ600 (рис. 12.2). Нерухомий контакт 1 жорстко прикріплений до скоби 2, до якої приєднаний один кінець дугогасної котушки 3. Другий кінець дугогасної котушки з виходом 4 закріплений у пластмасову основу 5. Рухомий контакт 7 виконаний у виді товстої пластини, нижній кінець якої може повертатися, щодо точки опори 8. Завдяки цьому контакт 7 може перекочуватися і ковзати по поверхні нерухомого контакту 1. Вивід 9 з'єднується з рухливим контактом 7 гнучким зв'язком 10. Контактне натискання створюється пружиною 12. При зносі контакт 1 заміняється новим, а пластина рухомого контакту повертається на 180° і використовується її неушкоджена сторона.

Рис. 12.2. Контактор постійного струму серії КПВ 600.

Для зменшення оплавлення контактів дугою при струмах більш 50 А контактор має дугогасні контакти—роги 2. Під дією магнітного поля опорні точки дуги 14 швидко переміщаються на скобу 2, з'єднану з нерухомим контактом 1, і на захисний ріг рухливого контакту. Повернення якоря в початкове положення (після відключення електромагніта) здійснюється пружиною 13. Контактори серії КПВ мають два виконання контактної системи: із замика­ючими і розми­каючими головними контак­тами. У першому виконанні замикання головних контактів здійснюється при подачі напруги на обмотку електромагніта, а розмикання - під дією поворот­ної пружини. В другому виконанні контакти замикаються під дією пружини, а розмикання контактів відбувається при подачі напруги на обмотку електромагніта. У знеструмленому стані обмотки - контакти замкнуті. При номінальному струмі контактор знахо­диться у включеному стані не більш 8 год. Після

закінчення цього часу його необхідно кілька разів відключити і включити для зачищення контактів від оксиду міді. Після цього апарат знову придатний для роботи. Номінальний струм контакторів, розташованих у шафах, знижується приблизно на 10 % через погіршення охолодження. У тривалому режимі роботи, коли тривалість перебування у включеному стані перевищує 8 год, допустимий струм контактора знижується приблизно на 20 %. У такому режимі через окислення міді контактів росте їхній перехідний опір, що може привести до підвищення температури вище допустимої. У контакторах з невеликим числом включень чи призначених для тривалого перебування у включеному стані, на робочу поверхню контактів напаюється срібна пластина. Це дозволяє зберегти допустимий струм контактора, рівний номінальному, і в режимі тривалого включення. Якщо контактор поряд з режимом тривалого включення використовується в режимі повторно-короткочасного включення, застосування срібних накладок недоцільно через малу механічну міцність срібла.

Необхідно відзначити, що якщо при відключенні в повторно-короткочасному режимі довго горить дуга (відключається навантаження з великою постійною часу Т=L/R), то температура контактів може різко збільшитися за рахунок їхнього нагрівання дугою. У цьому випадку нагрів контактів у тривалому режимі роботи може бути меншим, ніж у повторно-короткочасному режимі. Як правило, контактна система має один полюс.

Контактна система. З метою зменшення зносу для контакторів застосовуються переважно перекочуючі контакти. Такі контакти торкаються раніше ніж рухома система досягне кінцевого положення. В результаті цього при замиканні і розмиканні відбувається перекочування і проковзування рухомого контакту по нерухомому. Початкова точка торкання при замиканні і вона ж, кінцева точка дотику і, відповідно, місце де виникає дуга при розмиканні є зміщеною по відношенню до точки кінцевого дотику контактів. Завдяки цьому поверхні, які забезпечують тривале протікання струму і які визначають перехідний опір контакту, віддалені від місця виникнення дуги. Проковзування контактів при достатньому контактному натиску приводить до стирання окисної плівки, тобто відбувається самоочищення контактів. Таким чином сама конструкція силових контактів контакторів дозволяє тривало зберігати стабільним перехідний контактний опір, що у свою чергу, сильно впливає на надійність і безвідмовність роботи контактора в цілому.

У той же час проковзування при тій шорсткості, яку зазвичай мають поверхні контактів, викликає додаткову вібрацію контактів при замиканні, а отже, і підвищений знос. Для запобігання вібрацій контактів контактна пружина створює попереднє натискання, що складає приблизно 50 % кінцевого контактного натискання. Великий вплив на вібрацію робить жорсткість кріплення нерухомого контакту і стійкість до вібрацій усього контактора в цілому.

Дугогасний пристрій. У контакторах постійного струму найбільше поширення одержали пристрої з електромагнітним дуттям з котушкою струму 3 і полюсами 15 (рис. 12.2). Слід зазначити, що при відключенні малих постійних струмів (5—10 А) і великого індуктивного навантаження спостерігається тривале горіння дуги. Сучасні контактори серії МК забезпечують відключення струму до 1 А при постійній часу кола до 100 мс.

Електромагніт. У контакторах постійного струму поширені електромагніти клапанного типу 20 (рис. 12.2). З метою підвищення механічної зносостійкості застосовується обертання якоря 17 на призмі 19. Компонування електромагніта і контактної системи, показане на рис. Застосування спеціальної пружини 16, що притискає якір до призми, дозволяє забезпечити зносостійкість вузла обертання в контакторів КПВ600 до 20100 раз при допустимому числі включень 1200 у годину. В міру зносу зазор між скобою якоря 18 і призмою 19 автоматично вибирається за допомогою пружини 16.

Рухома система контактора повинна бути врівноважена щодо осі обертання. У контакторі серії КПВ600 якір електромагніта врівноважується деталями, що несуть рухомий контакт і сприймають вплив поворотної пружини. Котушка електромагніта намотується на тонкостінну ізольовану сталеву гільзу, що забезпечує достатню твердість і поліпшує тепловий контакт котушки із сердечником. Останнє сприяє зниженню температури котушки і зменшенню габаритів контактора.

При включенні електромагніта переборюються зусилля поворотної і контактної пружин. Тягова характеристика електромагніта повинна у всіх точках йти вище характеристики цих пружин при мінімально допустимій напрузі на котушці (0,85 % U_ном) і її нагрітому стані. Включення повинне відбуватися з наростанням швидкості руху якоря. Швидкість якоря не повинна знижуватися й у момент замикання головних контактів.

Важливим параметром контактора є коефіцієнт повернення k_n = І_відп/ І_спр. Для контакторів постійного струму k_n, як правило, малий (0,2—0,3), що не дозволяє використовувати контактор для захисту двигуна від зниження напруги.

Найбільша напруга на котушці не повинне перевищувати 110 % U_ном. тому що при більшій напрузі збільшується знос контактів через посилення ударів якоря, а температура обмотки може перевищити допустиме значення.

Слід зазначити, що з метою зменшення споживаної потужності робочий хід якоря вибирається невеликим (8¸10)10^{-3 м. Для надійного гасіння дуги при малих струмах і забезпечення необхідного зазору контактів, відстань точки торкання рухливого контакту від осі обертання рухливої системи береться в 1,5—2 рази більше, ніж відстань від осі полюса до осі обертання.}

Дата добавления: 2017-02-01