Le basi di un contattore e diversi tipi di dispositivi contattore

Introduzione

Un contattore è un dispositivo elettrico che viene utilizzato per accendere o spegnere un circuito elettrico. È considerato un tipo speciale di relè. Tuttavia, la differenza fondamentale tra il relè e il contattore è che il contattore viene utilizzato in applicazioni con maggiore capacità di carico di corrente, mentre il relè viene utilizzato per applicazioni a corrente inferiore. Contattori possono essere campo montato facilmente e sono di dimensioni compatte., Generalmente, questi dispositivi elettrici dispongono di più contatti. Questi contatti sono nella maggior parte dei casi normalmente aperti e forniscono potenza operativa al carico quando la bobina del contattore è eccitata. I contattori sono più comunemente usati per controllare i motori elettrici.

Esistono vari tipi di contattori e ogni tipo ha il proprio set di funzionalità, funzionalità e applicazioni. Contattori possono rompere corrente su una vasta gamma di correnti, da pochi ampere a migliaia di ampere, e tensioni da 24 VDC a migliaia di volt., Inoltre, questi dispositivi elettrici sono disponibili in diverse dimensioni, dalle dimensioni portatili alle dimensioni che misurano un metro o un cortile su un lato (circa).

L’area di applicazione più comune del contattore è il carico ad alta corrente. Contattori sono noti per la loro capacità di gestire correnti di oltre 5000 ampere e ad alta potenza oltre 100 kW. Le forti correnti del motore producono archi quando vengono interrotti. Questi archi possono essere ridotti e controllati utilizzando un contattore.,

Componenti del contattore

I seguenti tre sono componenti cruciali del contattore:

1. Bobina o elettromagnete: questo è il componente più cruciale di un contattore. La forza motrice necessaria per chiudere i contatti è fornita dalla bobina o dall’elettromagnete del contattore. La bobina o l’elettromagnete e i contatti sono protetti da un involucro.
2. Custodia: proprio come le custodie utilizzate in qualsiasi altra applicazione, i contattori dispongono anche di una custodia, che fornisce isolamento e protezione dal personale che tocca i contatti., La custodia protettiva è realizzata con materiali diversi, come policarbonato, poliestere, Nylon 6, bachelite, plastica termoindurente e altri. Generalmente, il contattore a telaio aperto è dotato di un involucro aggiuntivo, che protegge il dispositivo da intemperie, rischi di esplosione, polvere e olio.
3. Contatti: Questo è un altro componente importante di questo dispositivo elettrico. L’attività di trasporto corrente del contattore viene eseguita dai contatti. Esistono diversi tipi di contatti in un contattore, ovvero molle di contatto, contatti ausiliari e contatti di potenza., Ogni tipo di contatto ha un ruolo individuale da svolgere.

Come funziona il contattore

Principio di funzionamento di un contattore:la corrente che passa attraverso il contattore eccita l’elettromagnete. L’elettromagnete eccitato produce un campo magnetico, causando il nucleo del contattore per spostare l’armatura. Un contatto normalmente chiuso (NC) completa il circuito tra i contatti fissi e i contatti mobili. Ciò consente alla corrente di passare attraverso questi contatti al carico. Quando la corrente viene rimossa, la bobina viene diseccitata e apre il circuito., I contatti dei contattori sono noti per la loro rapida azione aperta e chiusa.

Diversi tipi di dispositivi contattore

Interruttore lama coltello

L’interruttore lama coltello è stato utilizzato in precedenza alla fine del 1800. E ‘ stato probabilmente il primo mai contattore che è stato utilizzato per controllare (avviare o arrestare) motori elettrici. L’interruttore consisteva in una striscia di metallo, che scendeva su un contatto. Questo interruttore aveva una leva per tirare l’interruttore verso il basso o spingendolo verso l’alto. Allora, si doveva livellare l’interruttore della lama del coltello nella posizione chiusa stando accanto ad esso.,

Tuttavia, c’era un problema con questo metodo di commutazione. Questo metodo ha causato l’usura rapida dei contatti, poiché era difficile aprire e chiudere manualmente l’interruttore abbastanza velocemente da evitare l’arco. Di conseguenza, gli interruttori in rame morbido sono stati sottoposti a corrosione, che li ha resi ulteriormente vulnerabili all’umidità e allo sporco. Nel corso degli anni, le dimensioni dei motori sono aumentate, il che ha ulteriormente creato la necessità di correnti più grandi per azionarle. Ciò ha creato un potenziale pericolo fisico per azionare interruttori di trasporto di corrente così elevati, portando così a una seria preoccupazione per la sicurezza., Nonostante diversi miglioramenti meccanici, l’interruttore della lama del coltello non poteva essere completamente sviluppato a causa dei problemi e dei rischi di funzionamento pericoloso e della breve durata dei contatti.

Controller manuale

Poiché l’interruttore della lama del coltello è diventato potenzialmente pericoloso da usare, gli ingegneri hanno inventato un altro dispositivo contattore, che offriva una serie di funzioni che mancavano nell’interruttore della lama del coltello. Questo dispositivo è stato indicato come un controller manuale., Queste caratteristiche includono:

• Sicuro da usare
• Unità non esposta, che è correttamente racchiusa
• Fisicamente di dimensioni più ridotte
• Contatti a rottura singola sostituiti con contatti a doppia interruzione

Come suggerisce il nome, i contatti a doppia interruzione possono aprire il circuito in due punti contemporaneamente. Quindi, anche in uno spazio più piccolo, ti permette di lavorare con più corrente. I contatti a doppia interruzione dividono la connessione in modo tale da formare due serie di contatti.,

L’interruttore o il pulsante del controller manuale non viene azionato a distanza ed è collegato fisicamente al controller.

Il circuito di alimentazione viene attivato una volta che il controller manuale viene attivato da un operatore. Una volta attivato, trasporta l’elettricità al carico. Presto, i contattori manuali hanno sostituito completamente gli interruttori della lama del coltello, e ancora oggi vengono utilizzate diverse varianti di questi tipi di contattori.

Contattore magnetico

Il contattore magnetico non richiede l’intervento umano e funziona elettromeccanicamente., Questo è uno dei progetti più avanzati di un contattore, che può essere azionato da remoto. Pertanto, aiuta a eliminare i rischi connessi al suo funzionamento manuale e a mettere il personale operativo in potenziale pericolo. Solo una piccola quantità di corrente di controllo è richiesta dal contattore magnetico per aprire o chiudere il circuito. Questo è il tipo più comune di contattore utilizzato nelle applicazioni di controllo industriale.

L’aspettativa di vita di un contattore o vita di contatto

L’aspettativa di vita di un contattore o la sua “vita di contatto” è una delle maggiori preoccupazioni di un utente., È naturale che i contatti vengano aperti e chiusi più frequentemente, la vita del contattore diminuirà. L’apertura e la chiusura dei contatti creano un arco elettrico, che genera calore aggiuntivo. La continua produzione di questi archi può danneggiare la superficie di contatto.

Inoltre, gli archi elettrici causano puntinatura e bruciature, che alla fine anneriscono i contatti. Tuttavia, il deposito nero o l’ossido sui contatti li rendono ancora più capaci di condurre l’elettricità in modo efficiente., Tuttavia, quando i contatti si consumano e si corrodono in larga misura, è necessario sostituirli.

Quindi, più velocemente il contatto si chiude, più velocemente l’arco si spegne. Questo a sua volta aiuta ad aumentare la vita del contatto. Le ultime versioni del contattore sono progettate in modo tale da chiudersi molto rapidamente ed energicamente. Questo li fa sbattere l’uno contro l’altro e produrre un’azione di rimbalzo mentre rimbalzano. Questa azione è nota come rimbalzo del contatto. Il fenomeno del rimbalzo del contatto crea un arco secondario., Non è solo importante chiudere rapidamente i contatti, ma anche ridurre il rimbalzo dei contatti. Questo aiuta a ridurre l’usura e l’arco secondario.

NEMA vs IEC

Esistono due standard per i contattori:.

NEMA (National Electrical Manufacturers Association)

NEMA è la più grande associazione commerciale di produttori di apparecchiature elettriche negli Stati Uniti. NEMA ha incoraggiato i produttori a standardizzare le dimensioni del telaio per consentire agli utenti di specificare, acquistare e installare componenti elettrici di diversi produttori senza problemi e riferimenti incrociati., Anche i contattori NEMA sono progettati con fattori di sicurezza che vanno oltre le valutazioni di progettazione (sovradimensionate), fino al 25%. NEMA è principalmente uno standard nordamericano.

I contattori NEMA per motori a bassa tensione (meno di 1.000 volt) sono valutati in base alla dimensione NEMA, che fornisce una corrente continua massima e una potenza nominale per motori asincroni collegati. Le dimensioni standard del contattore del NEMA sono designate 00, 0, 1, 2, 3-9.

IEC (International Electrotechnical Commission)

IEC è uno standard globale. I contattori IEC non sono sovradimensionati., Sono più piccoli dei contattori NEMA e meno costosi. La gamma di dimensioni offerte dai produttori è più numerosa rispetto agli standard ten NEMA. In quanto tali, sono più specifici per una determinata applicazione e sono specificati quando le condizioni operative sono ben comprese. Considerando che, NEMA può essere scelto quando le condizioni operative, come il carico non sono ben definite.

Contattori IEC sono anche ” dito sicuro.”Mentre NEMA richiede coperture di sicurezza sui terminali dei contattori. Un’altra differenza fondamentale è che i contattori IEC reagiscono più velocemente ai sovraccarichi, i contattori NEMA resistono meglio ai cortocircuiti.,

Le persone spesso percepiscono erroneamente i contattori NEMA come più robusti. In realtà, ciò è dovuto al loro design sovradimensionato.

Le due tabelle seguenti descrivono come contattori e avviatori di dimensioni NEMA e IEC.

Applicazioni

Controllo dell’illuminazione

I contattori sono spesso utilizzati per fornire un controllo centrale di grandi installazioni di illuminazione, come un edificio per uffici o un edificio commerciale. Per ridurre il consumo energetico nelle bobine del contattore, vengono utilizzati contattori a scatto, che hanno due bobine operative., Una bobina, momentaneamente energizzata, chiude i contatti del circuito di potenza, che vengono poi tenuti meccanicamente chiusi; la seconda bobina apre i contatti.

Avviatore motore elettrico

I contattori possono essere utilizzati come avviatore magnetico. Un avviatore magnetico è un dispositivo progettato per fornire energia ai motori elettrici. Include un contattore come componente essenziale, fornendo anche protezione da interruzione di corrente, sottotensione e sovraccarico.

Esempi di controllo motore

Un contattore è un tipo speciale di relè utilizzato per accendere o spegnere un circuito elettrico., Sono più comunemente utilizzati con motori elettrici e applicazioni di illuminazione. L’uso di un contattore fornisce un livello di isolamento lontano dalle alte correnti elettriche associate a tali applicazioni, proteggendo i lavoratori e le attrezzature. I contattori IEC sono più piccoli e sono offerti in un’ampia varietà di dimensioni, mentre i contattori NEMA sono più grandi e progettati con fattori di sicurezza che vanno oltre le valutazioni di progettazione fino al 25%. IEC è uno standard globale. Contattori NEMA sono utilizzati principalmente in Nord America tuttavia, più aziende stanno adottando contattori IEC, c3controls specializzata in IEC.,

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