Contatores eletromagnéticos

Os contatores são dispositivos operados remotamente projetados para ligar e desligar com frequência os circuitos elétricos durante a operação normal.

Um contator eletromagnético é um dispositivo elétrico projetado para comutar circuitos de alimentação. O fechamento ou abertura dos contatos do contator geralmente é realizado usando um acionamento eletromagnético.

Classificação de contatores eletromagnéticos

Os contatores industriais comuns são classificados como:

• pela natureza da corrente do circuito principal e do circuito de controle (incluindo enrolamentos) - corrente contínua, alternada, contínua e alternada;

• pelo número de pólos principais — de 1 a 5;

• para a corrente nominal do circuito principal — de 1,5 a 4800 A;

• por tensão nominal do circuito principal: de 27 a 2000 V DC; de 110 a 1600 VAC com frequência de 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10.000 Hz;

• na tensão nominal bobina de fechamento: de 12 a 440 V DC, de 12 a 660 V AC com frequência de 50 Hz, de 24 a 660 V AC com frequência de 60 Hz;

• de acordo com a presença de contatos auxiliares - com contatos, sem contatos.

Os contatores também diferem no tipo de conexão dos fios do circuito principal e do circuito de controle, no método de instalação, no tipo de conexão dos fios externos, etc.

Essas características são refletidas no tipo de contator especificado pelo fabricante.

A operação normal dos contatores é permitida

• quando a tensão nos terminais do circuito principal for de até 1,1 e o circuito de controle for de 0,85 a 1,1 da tensão nominal dos circuitos correspondentes;

• quando a tensão CA cai para 0,7 da nominal, a bobina de fechamento deve manter a armadura do solenóide do contator na posição totalmente puxada e não retê-la quando a tensão for removida.

As séries de contatores eletromagnéticos produzidos pela indústria são projetadas para uso em diferentes zonas climáticas, trabalham em diferentes condições determinadas pelo local durante a operação, cargas mecânicas e risco de explosão do ambiente e, via de regra, não possuem proteção especial contra contato e influências externas.

Projeto de contatores eletromagnéticos

O contator consiste nos seguintes componentes principais: contatos principais, sistema de arco, sistema eletromagnético, contatos auxiliares.

Os contatos principais fecham e abrem o circuito de energia. Eles devem ser projetados para suportar a corrente nominal por um longo tempo e produzir um grande número de liga e desliga em sua alta frequência. A posição dos contatos é considerada normal quando a bobina retratora do contator não estiver em corrente e todas as travas mecânicas disponíveis estiverem liberadas. Os contatos principais podem ser do tipo alavanca e ponte. Os contatos da alavanca adotam um sistema móvel rotativo, os contatos da ponte - retilíneos.

As câmaras de arco para contatores de corrente contínua são construídas com base no princípio de extinção de um arco elétrico por meio de um campo magnético transversal em câmaras com ranhuras longitudinais. Campo magnético na maioria dos projetos, é excitado por uma bobina de extinção de arco conectada em série com os contatos.

Um sistema de extinção de arco fornece a extinção do arco elétrico que ocorre quando os contatos principais são abertos. Os métodos de extinção de arco e o projeto dos sistemas de extinção de arco são determinados pelo tipo de corrente no circuito principal e pela forma como o contator opera.

Um sistema eletromagnético de contator fornece controle remoto do contator, ou seja, ligado e desligado. O projeto do sistema é determinado pelo tipo de corrente e circuito de controle do contator e seu diagrama cinemático. O sistema eletromagnético consiste em um núcleo, armadura, bobinas e fixadores.

O sistema eletromagnético do contator pode ser projetado para fechar a armadura e mantê-la fechada ou apenas para fechar a armadura. A manutenção na posição fechada, neste caso, é feita por meio de uma trava.

O contator é desligado depois que a bobina é desligada sob a ação da mola de abertura ou do próprio peso do sistema móvel, mas mais frequentemente da mola.

Contatos auxiliares. Eles comutam nos circuitos de controle do contator, bem como nos circuitos de bloqueio e sinalização. Eles são projetados para condução contínua de corrente não superior a 20 A e corrente de desconexão não superior a 5 A. Os contatos são feitos tanto no fechamento quanto na abertura, na maioria dos casos do tipo ponte.

Os contatores CA estão disponíveis com disjuntores deiônicos.Quando o arco ocorre, ele se move para a grade, se desfaz em uma série de pequenos arcos e se extingue no momento em que a corrente cruza o zero.

Os esquemas para conectar um contator que consiste em elementos condutores funcionais (bobinas de controle, contatos principais e auxiliares) na maioria dos casos têm uma forma padrão e diferem apenas no número e tipo de contatos e bobinas.

Parâmetros importantes do contator são correntes e tensões operacionais nominais.

Corrente nominal do contator - é a corrente determinada pelas condições de aquecimento do circuito principal na ausência de ligar ou desligar o contator. Além disso, o contator é capaz de suportar esta corrente de três contatos principais fechados por 8 horas, e o aumento de temperatura de suas várias partes não deve ser superior ao valor permitido. No caso de operação intermitente do aparelho, o conceito de corrente equivalente permissível de operação contínua é freqüentemente usado.

Tensão do circuito principal do contator — A tensão nominal mais alta para a qual o contator foi projetado para operar. Se a corrente nominal e a tensão do contator determinam as condições operacionais máximas permitidas para ele em operação contínua, então a corrente operacional nominal e a tensão operacional são determinadas por essas condições operacionais. Assim, a corrente nominal de operação, que determina o uso do contator nas condições determinadas pelo fabricante, dependendo da tensão nominal de operação, do modo nominal de operação, da categoria de uso, do tipo de construção e das condições de operação. E a tensão operacional nominal é igual à tensão de rede na qual o contator pode operar nas condições dadas.

Os contatores devem ser selecionados de acordo com os seguintes parâmetros técnicos básicos:

1) por propósito e escopo;

2) por categoria de uso;

3) em termos de resistência ao desgaste mecânico e de comutação;

4) de acordo com o número e design dos contatos principais e auxiliares;

5) pelo caráter da corrente e pelos valores da tensão nominal e corrente do circuito principal;

6) de acordo com a tensão nominal e consumo de energia das bobinas de comutação;

7) de acordo com o modo de operação;

8) por design de clima e categoria de colocação.

Os contatores CC são projetados para alternar circuitos CC e normalmente são acionados por um eletroímã CC. Os contatores CA são projetados para comutar circuitos CA. Os eletroímãs desses circuitos podem ser AC ou DC.

Contatores CC.

Atualmente, o uso de contatores DC e seu novo desenvolvimento são reduzidos de acordo. Os contatores DC são produzidos principalmente para tensões de 22 e 440 V., correntes de até 630 A., monopolar e bipolar.

Os contatores da série KPD 100E são projetados para comutar circuitos principais e circuitos de controle de um acionamento elétrico de corrente contínua com tensão de até 220V.

Os contatores estão disponíveis para correntes nominais de 25 a 250 A.

Os contatores da série KPV 600 são projetados para comutar os circuitos principais de acionamentos elétricos com corrente contínua. Os contatores desta série estão disponíveis em duas versões: com um contato normalmente aberto (KPV 600) e com um contato normalmente aberto (KPV 620).

Os contatores são controlados pela rede DC.

Os contatores são produzidos para correntes nominais de 100 a 630 A. Um contator para uma corrente de 100 A tem uma massa de 5,5 kg, para 630 A - 30 kg.

Contatores AC: KT6000, KT7000

CT (KTP) — X1 X2 X3 X4 S X5

X1 — número de série, 60, 70.

X2 — tamanho do contator: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.

X3 — número de pólos: 2, 3, 4, 5.

X4 — significado adicional das características específicas da série:B — contatos modernizados; A — aumento da capacidade de comutação na tensão 660V.

C — contatos metalocerâmicos à base de prata. A ausência de uma letra significa que os contatos são de cobre.

X5 — Características climáticas: U3, UHL, T3.

Os contatores CA são geralmente construídos com três polos com contatos principais de fechamento. Os sistemas eletromagnéticos são fabricados revestidos, ou seja, montados a partir de placas isoladas separadas com espessura de até 1 mm, bobinas de baixa impedância com pequeno número de voltas. A parte principal da resistência da bobina é sua resistência indutiva, que depende do tamanho da lacuna. Portanto, a corrente na bobina do contator CA com um sistema aberto é 5 a 10 vezes maior que a corrente com um sistema magnético fechado. O sistema eletromagnético dos contatores CA possui um curto-circuito no núcleo para eliminar o ruído e a vibração.

Contator tripolar KT para corrente de 400 A: a — visão geral (sem ranhura de arco no primeiro polo), b — eletroímã, c — contatos e ranhura de arco, 1 — painel, 2 — eixo de contatos móveis e armadura, 3 — contatos de bloco, 4 — contato móvel principal, 5 — contato fixo, B — câmaras de arco: 7 — núcleo eletromagnético, 8 — armadura, 9 — bobina eletromagnética, 10 — suporte da armadura, 11 — contatos de bloco de abertura, 12 — fio do núcleo , 13 — curto-circuito, 14 — placas da câmara de extinção de arco, 15 — mola de contato, 16 — suporte de contato móvel, 17 — conexão flexível.

Ao contrário dos contatores CC, o modo de comutação dos contatores CA é mais severo do que o modo desligado devido à corrente de partida dos motores de indução tipo gaiola de esquilo. Além disso, a presença de salto de contato ao ligar leva a um desgaste severo dos contatos nessas condições. Portanto, combater o salto quando ativado é fundamental aqui.